3. cvičení Biochemický ústav LF MU
1
PŘÍPRAVA ROZTOKŮ
Obecný postup při přípravě roztoků o dané koncentraci
Navážka musí být kvantitativně přenesena do rozpouštědla (nejčastěji do vody), které zaujímá asi
½ objemu baňky. Navážená látka se opatrně sklepne do nálevky, která je zasunutá do hrdla odměrné
baňky, poté se spláchne vodou. Potom se vodou do nálevky opláchne váženka a nakonec i samotná
nálevka. Rozpouštění se urychlí mícháním obsahu odměrné baňky krouživým pohybem (nelze použít
tyčinku nebo míchadlo). Teprve po úplném rozpuštění navážky a vyrovnání teploty baňky s okolím
lze baňku doplnit po rysku vodou, poslední kapky se přidávají pipetou. Baňka se pak uzavře suchou
zátkou a obsah se důkladně promíchá (několikerým obrácením dnem vzhůru a zpět). Při obracení
baňky se musí zátka v hrdle baňky přidržovat palcem.
Základní vztahy používané při přípravě roztoků
· hmotnostní koncentrace látky B B = mB / V (g/l)
· látková koncentrace (molarita) látky B cB = nB / V (mol/l)
· hmotnostní zlomek (procenta) látky B wB = mB / m (wB (%) = 100 mB / m)
Při přípravě zředěných vodných roztoků (wB  5 %) se velmi často odvážené množství látky rozpustí
ve vodě a objem roztoku se doplní na objem 100 ml nebo příslušný násobek (při laboratorní teplotě
hustota vody a výsledného roztoku  1 g/ml). Složení roztoků pak odpovídá tzv. h m o t n o s t n ě o
b j e m o v ý m p r o c e n t ů m (tzv. gramprocentům), která udávají počet gramů rozpuštěné látky ve
100 ml roztoku, např. 0,9 g NaCl/100 ml roztoku se označí jako 0,9 % (w/v).
· zřeďování roztoků c1 V1 = c2 V2
w1 m1 = w2 m2
· směšování roztoků c1 V1 + c2 V2 = c3 (V1 + V2) platí za předpokladu aditivnosti objemů
w1 m1 + w2 m2 = w3 (m1 + m2)
· číslo zředění (zřeďovací faktor)
konečnýpůvodní
konečný původní
c
c
V
V
D 
Často se ředění roztoků udává pomocí zřeďovacího poměru 1 : D, který vyjadřuje, v jakém
objemovém poměru jsou vůči sobě původní a konečný roztok (Vpůvodní : Vkonečný) – jedná se tedy o
převrácenou hodnotu čísla zředění D. Roztok zředěný v poměru 1 : D, je totéž co D-krát zředěný
roztok, tj. roztok připravený z 1 objemového dílu původního roztoku a (D−1) dílů rozpouštědla.
Příklad: 5krát zředěný roztok se připraví naředěním původního roztoku v poměru 1 : 5, tzn.
smícháním 1 objemového dílu původního roztoku a 4 objemových dílů rozpouštědla. Pokud má být
konečný objem naředěného roztoku např. 200 ml, vezme se pro jeho přípravu 1/5 × 200 = 40 ml
původního roztoku a 4/5 × 200 = 160 ml vody.
Biochemický ústav LF MU 3. cvičení
2
PRAKTICKÁ ČÁST
Úkol 3.1 Příprava roztoků o dané koncentraci
Materiál: Krystalický CuSO4.5H2O (modrá skalice). Odměrné baňky 50 ml a 25 ml, nálevky, 2 ks 10ml zkumavek,
zátky, kádinka 50–100 ml, dělené pipety 5 a 10 ml, pipetovací nástavec, nastavitelné pipetory 100–1000 µl,
špičky. Předvážky, váženky, kopistka, tyčinky, plastové pipetky, střička, popisovač.
Provedení:
a) Příprava 50 ml zásobního roztoku modré skalice
 Navažte přesně 6,2 g modré skalice.
 Navážku modré skalice kvantitativně přeneste z váženky do kádinky, váženku opláchněte
malým množstvím demi-vody a navážku rozpusťte v cca 50 ml demi-vody.
 Jakmile je veškerá modrá skalice rozpuštěna, kvantitativně ji s použitím nálevky přeneste
do odměrné baňky.
 Nálevku několikrát opláchněte malým množstvím demi-vody.
 Doplňte baňku demi-vodou po rysku (po kapkách použitím plastové Pasteurky).
 Baňku uzavřete zátkou a obsah promíchejte jejím převrácením.
 1. Vypočítejte hmotnostní a látkovou koncentraci připraveného zásobního roztoku;
Mr(CuSO4.5H2O) = 249,69.
b) Příprava 25 ml roztoku pentahydrátu síranu měďnatého o koncentraci 200 mmol/l
ředěním
 2. Nejdříve vypočítejte, jaký objem zásobního roztoku obsahuje stejné látkové množství
analytu jako 25 ml roztoku o koncentraci 200 mmol/l.
 Do 25ml odměrné baňky odpipetujte pomocí skleněné pipety vypočtený objem zásobního
roztoku pro přípravu 25 ml roztoku o koncentraci 200 mmol/l. Nepipetujte ze zásobní lahve.
 Doplňte baňku demi-vodou po rysku (po kapkách použitím plastové pipetky).
 Baňku uzavřete zátkou a obsah promíchejte jejím převrácením.
 3. Kolikrát a v jakém zřeďovacím poměru byl zásobní roztok modré skalice zředěn?
 4. Vypočítejte látkovou a hmotnostní koncentraci roztoku, který vznikne smícháním 5 ml
zásobního roztoku modré skalice a 45 ml vody.
 5. V jakém objemu vody (uvažujte hustotu vody 1 g/cm3
) rozpustíte danou navážku modré
skalice, abyste připravili přesně 5% roztok?
 6. Jaký objem zásobního roztoku a vody je zapotřebí k přípravě 5 ml 50krát zředěného
roztoku. Jaká bude hmotnostní a látková koncentrace tohoto roztoku?
3. cvičení Biochemický ústav LF MU
3
 7. Jaké množství modré skalice je třeba navážit pro přípravu 500 ml roztoku, který bude
obsahovat 2 % (w/v) a) síranu měďnatého; b) modré skalice?
c) Příprava roztoků modré skalice o dané koncentraci ředěním zásobního roztoku
 Do první zkumavky odměřte 1 ml zásobního roztoku modré skalice. Přidejte takové
množství vody, aby výsledná koncentrace roztoku ve zkumavce byla přesně 0,1 mol/l.
 Do druhé zkumavky odměřte 640 µl zásobního roztoku modré skalice a 960 µl vody.
 Zkumavky uzavřete zátkou a obsah promíchejte jejich převrácením.
 8. Vypočítejte: a) hmotnostní koncentraci modré skalice v roztoku v 1. zkumavce;
b) látkovou i hmotnostní koncentraci modré skalice v roztoku ve 2. zkumavce,
Mr(CuSO4.5H2O) = 249,69
 9. Kolikrát byl zásobní roztok modré skalice v první a druhé zkumavce zředěn?
 10. Vypočítejte hmotnostní a látkovou koncentraci modré skalice v roztoku, který vznikne
smícháním 4 ml roztoku z první zkumavky a 2 ml roztoku z druhé zkumavky.
Úkol 3.2 Fotometrické ověření koncentrace
Při průchodu elektromagnetického záření z oblasti ultrafialové nebo viditelné části spektra měřeným
roztokem dochází k jeho absorpci, tj. k poklesu jeho energie. Velikost absorpce záření závisí na
vlnové délce záření, na koncentraci absorbující látky v roztoku a na tloušťce měřené vrstvy.
Absorbance roztoku je při dané vlnové délce záření přímo úměrná látkové koncentraci rozpuštěné
absorbující látky (Lambertův-Beerův zákon): A = c l, kdeje molární absorpční koeficient
(l mol−1
cm−1
), c je látková koncentrace (mol/l) a l tloušťka měřené vrstvy (cm).
Daný vztah platí pouze pro monochromatické záření a pro zředěné homogenní roztoky.
Koncentraci analyzované látky cx lze vypočítat:
a) pokud známe absorpční molární koeficient rozpuštěné látky za daných podmínek v přímo z výše
uvedeného vztahu;
b) ze změřených absorbancí analyzovaného vzorku Ax a kalibračního roztoku Ast o známé
koncentraci analytu (standardu) cst, kdy platí cx/cst = Ax/Ast. Po úpravě koncentrace analytu
v neznámém vzorku je: cx = cst ∙ Ax/Ast.
Materiál: Spektrofotometr.
Provedení:
 Změřte absorbance zásobního roztoku, 200 mmol/l roztoku i obou zředěných roztoků ve
zkumavkách proti demi-vodě při vlnové délce 620 nm.
 Na spektrofotometru nastavte otočným knoflíkem vlnovou délku 620 nm.
 Nastavte mód měření na absorbanci stisknutím tlačítka E (zelená dioda svítí nad tlačítkem).
 Vložte kyvetu naplněnou do cca ½ objemu demi-vodou do držáku a opatrně zasuňte do přístroje.
Biochemický ústav LF MU 3. cvičení
4
 Nastavte absorbanci na nulu stisknutím tlačítka R (čekejte, dokud se neobjeví na displeji nuly).
 Postupně vložte kyvety naplněné do cca ½ objemu měřeným roztokem do druhé pozice v držáku a
opatrně zasuňte do měřící části přístroje.
 Odečtěte hodnotu absorbance roztoku na displeji – doplňte do tabulky níže.
 Po skončení měření vypláchněte kyvety demi-vodou a uveďte pracovní místo do pořádku.
 11. Z hodnoty absorbance zásobního roztoku síranu měďnatého a jeho látkové koncentrace
vypočítejte molární absorpční koeficient  (tloušťka kyvety je l = 1 cm).
 12. S využitím vypočtené hodnoty  a naměřených absorbancí připravených roztoků
vypočtěte dle Lambertova-Beerova zákona látkové koncentrace daných roztoků.
 13. Srovnejte takto vypočtené hodnoty koncentrací daných roztoků s koncentracemi
použitými v úkolu 3.1b a 3.1c (tj. 0,2 mol/l; 0,1 mol/l; vypočtená hodnota ve
2. zkumavce). Vysvětlete možné příčiny případných rozdílů (vezměte v úvahu nepřesnosti
při přípravě roztoku a výpočtu a rozhodněte, které se na rozdílu podílely).
 14. O kolik procent se liší koncentrace připravených roztoků od koncentrací vypočtených
(relativní chyba)?
 15. Doplňte tabulku:
Roztok
modré
skalice
Zředění
Požadovaná/připravená
koncentrace
(g/l) (mol/l)
A620
Koncentrace vypočtená
z absorbance
(mol/l)
Relativní
chyba
(%)
Zásobní
(úkol 3.1a)
1
Zředěný
(úkol 3.1b)
0,2
1. zkumavka
(úkol 3.1c)
0,1
2. zkumavka
(úkol 3.1c)
Nastavení vlnové délky
Tlačítko R
Hlavní vypínač
Držák kyvet
DisplejTlačítko E
Měřící část přístroje
Přepínač clony
3. cvičení Biochemický ústav LF MU
5