Mestring af vægt-for-volumen (w/v) beregninger for nøjagtige laboratorieløsninger

Af Riti Gupta
Opdateret 24. marts 2022

Totojang/iStock/GettyImages

I laboratoriemiljøer kan opløsningskoncentrationen udtrykkes på flere måder. De mest almindelige udtryk er:

• Molaritet (M):mol opløst stof pr. liter opløsning (mol/L)
• Vægt-for-volumen (vægt/volumen):gram opløst stof pr. milliliter opløsning (g/ml)
• Vægt-for-vægt (vægt/vægt):gram opløst stof pr. gram opløsning (g/g)
• Volume-for-Volume (v/v):milliliter opløst stof pr. milliliter opløsning (mL/mL)

Denne artikel fokuserer på w/v-betegnelsen, som er særlig nyttig, når et tørt opløst stof vejes og opløses i et flydende opløsningsmiddel.

Hvorfor bruge W/V?

W/v foretrækkes, når du direkte kan måle massen af et fast reagens. For eksempel, hvis du vejer 5g KCl og opløser det i vand til et slutvolumen på 100mL, har du en 5% w/v KCl-opløsning. Koncentrationen er simpelthen massen af opløst stof divideret med opløsningens samlede volumen, udtrykt i procent.

Beregningen er:\(\mathrm{w/v\% =\frac{\text{masse af opløst stof i g}}{\text{volumen af opløsning i mL}} \ gange 100\%}\)

Forberedelse af løsninger med en mål W/V-koncentration

Antag, at du har brug for 100 ml af en 17 % w/v natriumazidopløsning. Ved at bruge formlen ovenfor:\(\mathrm{17\% =\frac{\text{masse af NaN}_3\text{ in g}}{100\text{ mL}} \time 100\%}\)

Løsning giver en nødvendig masse på 17 g natriumazid. Vej denne mængde og fortynd med vand for at nå 100 ml.

Omvendt, hvis du allerede har en opløsning, der indeholder 45g magnesiumacetat i et samlet volumen på 245mL, er vægt/volumenkoncentrationen:\(\mathrm{w/v\% =\frac{45\text{ g}}{245\text{ mL}} \time 100\% =18,4\>%}\)

W/v-beregninger undgår behovet for at bestemme muldvarpe, hvilket gør dem ligetil og effektive til rutinepræparater.

Konvertering af W/V til Molaritet

Når der er givet en w/v-koncentration, og der kræves molaritet, skal du følge disse trin. Antag en 21% w/v NaCl-opløsning.

Bestem først massen af NaCl i 100mL:\(\mathrm{21\% =\frac{\text{masse af NaCl i g}}{100\text{ mL}} \times 100\%} \\Højrepil \text{masse af NaCl} =21\text{ g}\)

Omregn gram til mol ved hjælp af molmassen af NaCl (58,44 g/mol):\(\mathrm{\frac{21\text{ g NaCl}}{58,44\text{ g/mol}} =0,36\text{ mol NaCl}}\)

Til sidst beregnes molariteten ved at dividere mol med opløsningsvolumenet i liter (0,1L):\(\mathrm{\frac{0,36\text{ mol}}{0,1\text{ L}} =3,6\text{ M NaCl}}\)

En 21 % vægt/volumen NaCl-opløsning svarer således til en 3,6 M opløsning.

Ved at mestre m/v-beregninger og konverteringer kan du trygt udarbejde nøjagtige løsninger og oversætte koncentrationer på tværs af forskellige enheder.