Калькулятор приготовления и разбавления растворов

Лабораторный расчёт · 3 режима

Калькулятор приготовления и разбавления растворов

Рассчитайте навеску сухого вещества, объём или массу концентрированного раствора для разбавления, а также пропорции смешивания двух растворов методом «правила креста».

Важно: калькулятор выполняет стехиометрический и балансовый расчёт, но не заменяет утверждённую методику, паспорт реактива, SDS/паспорт безопасности и лабораторные правила работы с опасными веществами.

Приготовление раствора из сухого вещества

Расчёт для заданной молярной концентрации. Если реактив — гидрат или другая сольватная форма, укажите молярную массу именно той формулы, которую реально взвешиваете.

Молярная масса, M

г/моль

Для фактической химической формы реактива.

Нужная молярность, c

моль/л

Конечный объём раствора

мл

Именно конечный объём раствора, а не объём воды.

Фактическое содержание основного вещества

Берите значение с этикетки, паспорта качества или спецификации партии.

Квалификация реактива необязательно Квалификация сохраняется как справочная метка и не подменяет фактический процент основного вещества.

Разбавление концентрированного раствора

Исходный раствор задаётся массовой долей и плотностью. Для расчёта до молярности нужна также молярная масса растворённого вещества.

Массовая доля исходного раствора, w₁

Плотность исходного раствора, ρ

г/мл

Используйте паспортное/табличное значение при известной температуре.

Молярная масса растворённого вещества, M

г/моль

Нужна только в режиме «до молярности».

Что нужно получить

Цель: молярная концентрация

Нужная молярность, c₂

моль/л

Конечный объём раствора

мл

Цель: массовая доля

Нужная массовая доля, w₂

Масса готового раствора

Для массовой доли расчёт по массе не требует плотности готового раствора.

Для кислот: ГОСТ 4517-2016 предписывает рассчитанное количество концентрированной кислоты осторожно вводить в воду небольшими порциями при перемешивании, а после охлаждения доводить до требуемого объёма. Для конкретного вещества дополнительно следуйте его SDS/паспорту безопасности и локальной инструкции лаборатории.

Результат

Введите данные для расчёта

Количество концентрата и растворителя появится здесь после проверки полей.

Молярность исходного раствора: —
Объём исходного раствора: —
Масса исходного раствора: —
Конечное количество: —

При объёмном приготовлении не вычитайте объём концентрата из конечного объёма как «точный объём воды»: корректная операция — довести раствор до метки/заданного конечного объёма.

Смешивание двух растворов — «правило креста»

Целевая концентрация должна находиться между концентрациями двух исходных растворов. Для массовых процентов доли смешиваются по массе; для молярности — по объёму только при допущении аддитивности объёмов.

Тип концентрации

Более высокая концентрация, C₁

Более низкая концентрация, C₂

Нужная концентрация, Cₜ

Итоговое количество необязательно

Если оставить пустым, калькулятор покажет только пропорцию и доли.

Для массовой доли итоговые части означают массы растворов. Предполагается, что растворённый компонент сохраняется и при смешивании не происходит реакции, испарения или выпадения осадка.

Результат

Введите данные для расчёта

Соотношение двух растворов появится здесь после проверки полей.

Пропорция C₁ : C₂: —
Доля раствора C₁: —
Доля раствора C₂: —
Количество компонентов: —

«Правило креста» — удобная запись обычного материального баланса; концентрации должны быть выражены в совместимых единицах и относиться к одной и той же основе смешивания.

Методика расчёта

Навеска сухого вещества

Молярная концентрация определяется как c = n / V. Отсюда количество вещества n = c × V, а масса чистого вещества m₀ = n × M.

m = c × V × M / (p / 100)

Здесь V — конечный объём раствора в литрах, M — молярная масса, p — фактическое содержание основного вещества в процентах.

Концентрат → молярность или %

Для раствора с массовой долей w (%) и плотностью ρ (г/мл) молярность исходного раствора вычисляется из определений массы, плотности и количества вещества:

c₁ = 10 × ρ × w / M

Далее для заданной молярности используется баланс c₁V₁ = c₂V₂. Для массовых процентов расчёт идёт по массе: m₁ = m₂ × w₂ / w₁.

Правило креста

Для двух концентраций C₁ > Cₜ > C₂ отношение количеств исходных растворов получается из линейного материального баланса:

A₁ : A₂ = (Cₜ − C₂) : (C₁ − Cₜ)

Для массовой доли A — масса. Для молярности A трактуется как объём только при допустимости приближения V = V₁ + V₂.

Почему «ХЧ / ЧДА / Ч» не превращаются автоматически в один процент? Квалификация описывает требования к качеству и примесям, но не задаёт универсальное содержание основного вещества для всех реактивов. Например, ГОСТ 3118-77 устанавливает для соляной кислоты одинаковый диапазон массовой доли HCl 35–38% для ХЧ, ЧДА и Ч, при этом нормы по примесям различаются. Поэтому для расчёта навески нужен фактический показатель конкретной партии.

Границы применимости

Калькулятор не рассчитывает нормальность, эквивалентную концентрацию, активность, pH, буферную ёмкость или степень диссоциации.
Плотность зависит от состава и температуры; используйте значение, соответствующее вашему реактиву и условиям.
Для точного объёмного приготовления используйте мерную посуду и доводите раствор до конечного объёма; простое вычитание объёмов компонентов может быть некорректно.
«Правило креста» не учитывает химическую реакцию между растворами, осаждение, газовыделение, испарение и иные изменения состава.
При работе с концентрированными кислотами, щелочами и иными опасными веществами приоритет имеют SDS, ГОСТ/методика и правила охраны труда вашей лаборатории.

Источники и технические примечания

ГОСТ 4517-2016 — методы приготовления вспомогательных реактивов и растворов, применяемых при анализе.
ГОСТ 25794.1-83 — приготовление титрованных растворов для кислотно-основного титрования и проверка их молярных концентраций.
ГОСТ 13867-68 — классификация и обозначение степени чистоты химических продуктов.
ГОСТ 27025-86 — общие указания по проведению испытаний химических реактивов.
ГОСТ 3118-77 — пример того, что квалификация ХЧ/ЧДА/Ч и фактическая массовая доля основного вещества — разные характеристики.
Большая российская энциклопедия: «Растворы» — определение массовой доли компонента.

Формулы калькулятора получены из указанных определений и материального баланса. Значения плотности, массовой доли и молярной массы конкретного реактива пользователь вводит самостоятельно по паспорту/этикетке или подтверждённому справочному источнику.