EMPIRISCHE OPLOSSINGEN: KENMERKEN, VOORBEREIDING EN VOORBEELDEN - CHEMIE - 2026

De empirische oplossingen zijn die waarbij de exacte hoeveelheden opgeloste stof en oplosmiddel niet zijn gedefinieerd of worden gereproduceerd. De relatie tussen de hoeveelheid opgeloste stof en oplosmiddel in deze oplossingen is niet kwantitatief bepaald; daarom missen ze een bekende concentratie.

De empirische oplossing, zoals het woord 'empirisch' aangeeft, is het product van de praktijk, van de ervaring van de persoon die de oplossing voorbereidt. Deze oplossingen worden ook wel kwalitatieve oplossingen genoemd.

Kiwisap: een voorbeeld van een empirische oplossing. Bron: pexels.

Tijdens de bereiding van een kiwisap wordt een variabel volume en aantal plakjes toegevoegd, afhankelijk van de grootte van de pot of hoeveel gasten wachten om hun dorst te lessen.

De hoeveelheden opgeloste stof (kiwi en suiker) en oplosmiddel (water) die bij de bereiding worden gebruikt, zijn gebaseerd op het oordeel of de ervaring van de persoon die de oplossing bereidt. Evenzo is de bereiding van deze empirische oplossing onderworpen aan smaakcriteria; als de persoon het liever zoeter vindt, voeg dan een half kopje meer suiker toe.

De componenten van kiwisap missen daarom een ​​gedefinieerde of bekende concentratie zoals die in standaardoplossingen. Bovendien kan dit sap niet worden uitgedrukt met een van de concentratie-eenheden, fysisch of chemisch; tenzij alle ingrediënten correct zijn afgewogen en afgemeten.

Empirische oplossingen hebben geen gemeenschappelijke, belangrijke toepassing in de industrie of de wetenschap. De bereiding van empirische oplossingen is incidenteel in de chemie, zoals in oplossingsmediatests.

Kenmerken van empirische oplossingen

Onder de kenmerken die aan empirische oplossingen kunnen worden toegeschreven, zijn de volgende:

-Ze worden meestal bereid op informele plaatsen, zoals in huizen, restaurants, frisdrankfonteinen, bars, en andere soortgelijke plaatsen.

-Iedereen kan ze voorbereiden, zonder specifieke opleiding in scheikunde of eerdere ervaring in een laboratorium.

-De bereiding van deze oplossingen wordt uitgevoerd om aan elke behoefte te voldoen of te voorzien, in het algemeen culinair, voedsel, onder andere.

-Tijdens de voorbereiding van deze oplossingen prevaleren de ervaring, praktijk, criteria, behoefte of smaak van degenen die ze voorbereiden.

-Ze zijn opgesteld zonder enige weegmethode te volgen, zonder dat stoichiometrische berekeningen of instrumentele apparatuur nodig zijn; zoals de pH-meter, bijvoorbeeld.

-Bij de bereiding worden geen volumetrische materialen gebruikt, aangezien het niet essentieel is om exacte metingen te hebben van de volumes van oplosmiddelen of vloeibare opgeloste stoffen.

-De bereiding ervan is in het algemeen zeldzaam in routine- en onderzoekslaboratoria, waar gewoonlijk getitreerde oplossingen nodig zijn.

-De empirische oplossingen die het vaakst thuis worden bereid, zijn opgeloste stoffen in vloeistoffen. Ook het mengsel van vloeistoffen in vloeistoffen wordt vaak bereid, bijvoorbeeld bij de bereiding van cocktails.

Typen of classificatie

De classificatie van empirische oplossingen is vergelijkbaar met die van gewaardeerde oplossingen wanneer deze kwalitatief of informeel worden uitgedrukt. Het is al duidelijk dat de hoeveelheid opgeloste stof en oplosmiddel in deze oplossingen niet exact bepaald is.

Bij het overwegen van de oplosbaarheid en de hoeveelheid opgeloste stof die aan het oplosmiddel wordt toegevoegd, kunnen empirische oplossingen worden verdund of geconcentreerd. Evenzo kunnen geconcentreerde empirische oplossingen ook worden geclassificeerd als onverzadigd, verzadigd of oververzadigd.

Een instantdrank kan verdund of geconcentreerd worden bereid, afhankelijk van de smaak of behoefte van het diner.

Verdunde oplossing

Het is die oplossing waaraan een kleine hoeveelheid opgeloste stof is toegevoegd in verhouding tot de hoeveelheid aanwezig oplosmiddel. De smaak van de resulterende oplossing, de verkregen kleur, onder andere criteria, geven aan hoe verdund of geconcentreerd de oplossing is. Een voorbeeld van deze oplossing is het doen van een beetje verdunde suiker in een kopje water.

Geconcentreerde oplossing

Het zijn die oplossingen die een overvloedige of grote hoeveelheid opgeloste stof hebben in verhouding tot de hoeveelheid oplosmiddel in de oplossing. Een empirische oplossing wordt geconcentreerd door meer opgeloste stof toe te voegen of het volume van het oplosmiddel te verkleinen.

Onverzadigde oplossing

Het is die oplossing waarin de hoeveelheid opgeloste stof hoog is zonder de oplossing te verzadigen; daarom kan zelfs meer opgeloste stof worden opgelost zonder de vorming van een neerslag.

Verzadigde oplossing

Het is die oplossing waaraan de maximale hoeveelheid opgeloste stof is toegevoegd die het oplosmiddel kan oplossen. In de bereide oplossing zal geen opgeloste stof meer oplossen in het oplossende oplosmiddel.

Oververzadigde oplossing

Het is die oplossing die is bereid met een hoeveelheid opgeloste stof die de limieten of oplossingscapaciteit van het oplosmiddel overschrijdt. Alleen door verhoging van de temperatuur kan de oplosbaarheid van de opgeloste stof worden verhoogd.

Voorbereiding

Zoals aangegeven in voorgaande paragrafen, zal bij de voorbereiding van empirische oplossingen de smaak van de persoon die de oplossing bereidt, prevaleren. De hoeveelheid opgeloste stof, evenals de hoeveelheid oplosmiddel, is afhankelijk van individuele, persoonlijke criteria en vereisten.

Bij de bereiding wordt geen weging van opgeloste stoffen gebruikt en daarom zijn de meeteenheden numeriek niet aanwezig.

materialen

Gebruiksvoorwerpen zoals lepels kunnen worden gebruikt, die in containers worden gegoten die ook geen volume-indicator hebben; glazen of kannen, of zelfs slierten toegevoegd van de vingers of een strakke hoeveelheid in de vuisten.

Koffie, cocktails en thee

De empirische oplossing kan een of meer stoffen bevatten die zijn opgelost in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel. Net als koffie wordt naast water en koffie meestal suiker als zoetstof toegevoegd.

Aan de andere kant kan het ook bestaan ​​uit een mengsel van vloeistoffen, zoals bijvoorbeeld cocktails. Verschillende likeuren worden gemengd om dit soort empirische oplossing te bereiden, en bij gebrek aan meetgegevens wordt de vaardigheid om dezelfde drank met dezelfde smaak te bereiden talloze keren op de proef gesteld.

Het kan worden bereid met vaste stoffen zoals groene thee of andere kruiden, die het oplosmiddel de smaak en geur geven. Een empirische oplossing wordt bereid zodra dit preparaat is gegoten of door een zeef is gevoerd, waardoor de oplossing homogeen blijft.

Voorbeelden

Er zijn talloze voorbeelden die kunnen worden gegeven van empirische oplossingen, die routinematig thuis of heel af en toe in laboratoria worden voorbereid.

Bereiding van dranken

Thuis, in restaurants en andere eetstalletjes worden dagelijks en continu of routinematig drankjes bereid. Er zijn veel instantdranken, zoals thee of chocoladedranken, waarvan de criteria de smaak en smaak van mensen zijn.

Koffie, limonades, thee, melkchocolade, koffie met melk, cocktails, guarapitas en andere dranken worden continu bereid.

Oplossingsmediatests

In de chemie worden empirische oplossingen bereid door het uitvoeren van enkele voorbereidingstests voor oplossingsmedia.

Een voorbeeld zou kunnen zijn wanneer u een organische verbinding P heeft en u wilt de oplosbaarheid ervan in verschillende oplosmiddelen bestuderen. Uit de kwalitatieve resultaten, die empirische oplossingen zijn, kan een specifiek oplossingsmedium worden bereid.

Er worden tests uitgevoerd met oplossingsmedia voor deze verbinding, zonder de noodzaak om volumetrisch materiaal te gebruiken voor de bereiding ervan.

In dit medium worden oplosmiddelen of reagentia toegevoegd tot het punt dat een geschikte oplossing van P. wordt bereikt. Uit deze eerdere metingen wordt dezelfde procedure uitgevoerd om andere vaste stoffen met dezelfde aard als P. op te lossen.

De concentratie van deze reagentia die nodig is om het oplossingsmedium te reproduceren, kan vervolgens worden geschat; en daarmee is het niet langer een empirische oplossing.

Ijsbad

Empirische oplossingen kunnen worden bereid wanneer ijs- of cryoscopische baden worden gebruikt om een ​​stof of reactiemedium op lage temperaturen te houden. De persoon die het bereidt, voegt een onzekere hoeveelheid ijs, zout en water toe om de container of het materiaal in het bad voldoende te koelen.

Gebruik van pH-indicatoren

Een ander voorbeeld is wanneer vaste zuur-base-indicatoren worden toegevoegd aan een monster dat een volumetrische titratie zal ondergaan. Als de indicator al kleur vertoont bij de pH van het monster, voeg dan een zodanige hoeveelheid toe dat de intensiteit van de kleur het eindpunt (indicatorverschuiving) in de titratie niet verstoort.

Dit gebeurt bijvoorbeeld bij het werken met de zwarte indicator eriochroom T. De vaste stof bestaat uit zwarte kristallen die het te titreren monster intens kleuren. Als er te veel van deze indicator wordt toegevoegd, wordt de oplossing donkerblauw, waardoor het eindpunt niet te zien is.

Bicarbonaatoplossing

Bicarbonaat voor zure brandwonden: voeg zoveel bicarbonaat toe aan water totdat het verzadigd is.

Wanneer deze oplossing niet is bereid voorafgaand aan het ongeval, wordt een opzettelijke hoeveelheid van dit zout aan het water toegevoegd met als enig doel het zuur of de base in het aangetaste gebied van het lichaam te neutraliseren.

kerst versiering

Wanneer je ballonnen improviseert met kleurrijke oplossingen (overgangsmetaalverbindingen, kleurstoffen, etc.) om laboratoria in december te versieren, maak je gebruik van empirische oplossingen (tenzij ze kwantitatief zijn voorbereid).

Laatste reflectie

Als laatste beschouwing: in het laboratorium zijn er maar heel weinig gelegenheden waar empirische oplossingen worden uitgewerkt (en veel minder op industrieel niveau).

Dit komt omdat het essentieel is om de oplossingen perfect te kunnen reproduceren. Bovendien kunnen de nauwkeurigheid en precisie van de metingen niet worden opgeofferd; aangezien de waarheidsgetrouwheid en kwaliteit van de experimentele resultaten zouden worden verminderd.

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
2. Concentraties uitdrukken. (sf). Hersteld van: chem.purdue.edu
3. Zapata, M. (2016). Concentratie van oplossingen: kwalitatieve oplossingen. Hersteld van: quimicaencasa.com
4. Wikipedia. (2019). Ontbinding. Hersteld van: es.wikipedia.org
5. Andrade C. Guevara. (2012). Empirische oplossingen. . Hersteld van: roa.uveg.edu.mx