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Konzentriete Salzsäure und destilliertes Wasser. Wie ist zu mischen?
Um 1,5 Liter einer 2-molaren Salzsäure (\(HCl\)) zu erhalten, wenn konzentrierte Salzsäure (\(c = 12 \ \mathrm{mol/L}\)) und destilliertes Wasser zur Verfügung stehen, müssen wir eine Verdünnungsformel verwenden. Die allgemeine Verdünnungsformel lautet:
\(
c_1 \cdot V_1 = c_2 \cdot V_2
\)
wo
- \(c_1\) die Konzentration der Ausgangslösung (also der konzentrierten Salzsäure) ist,
- \(V_1\) das Volumen der Ausgangslösung,
- \(c_2\) die Konzentration der Ziel-Lösung (also der gewünschten 2-molaren Salzsäure) ist,
- \(V_2\) das Volumen der Ziel-Lösung.
Gegeben sind \(c_1 = 12 \ \mathrm{mol/L}\), \(c_2 = 2 \ \mathrm{mol/L}\) und \(V_2 = 1,5 \ \mathrm{L}\).
Setzen wir die bekannten Werte in die Formel ein, erhalten wir:
\(
12 \cdot V_1 = 2 \cdot 1,5
\)
Um \(V_1\) zu berechnen, lösen wir nach \(V_1\) auf:
\(
V_1 = \frac{2 \cdot 1,5}{12} = \frac{3}{12} = 0,25 \ \mathrm{L}
\)
Das bedeutet, es werden \(0,25 \ \mathrm{L}\) (oder 250 \mathrm{mL}) der konzentrierten Salzsäure benötigt. Um das Gesamtvolumen von 1,5 Litern der 2-molaren Lösung zu erreichen, muss die Menge an destilliertem Wasser berechnet werden, die hinzugefügt werden muss. Die Menge an Wasser errechnet sich aus der Differenz des Gesamtvolumens der gewünschten Lösung und dem Volumen der schon verwendeten konzentrierten Salzsäure:
\(
V_{\text{Wasser}} = V_2 - V_1 = 1,5 - 0,25 = 1,25 \ \mathrm{L}
\)
Somit müssen zu den 250 mL der konzentrierten Salzsäure 1,25 Liter destilliertes Wasser hinzugefügt werden, um eine 2-molare Salzsäurelösung mit einem Gesamtvolumen von 1,5 Litern zu erhalten.
