Kennen Sie diese Aufgabe: Sie sollen aus 30-prozentiger Salzsäure und (destilliertem) Wasser 100 Milliliter fünfprozentige Salzsäure herstellen. Frage ist nur: Wie muss man verdünnen? Hier hilft das Mischungskreuz beim Berechnen der Anteile.

Salzsäure verdünnen - einige Bemerkungen vorweg

Sicher kennen Sie den bekannten Chemikerspruch "erst das Wasser, dann die Säure, sonst passiert das Ungeheure". Dieser ist so zu verstehen, dass beim Mischen von Säuren und Wasser man stets mit dem Wasseranteil beginnt und den Säureanteil dann nach und nach unter Rühren untermischt. Bei umgekehrter Vorgehensweise ist mit einer starken Wärmeentwicklung und eventuell explosivem Verhalten zu rechnen. Auch wenn bei Salzsäure nicht ähnliche Gefahren wie zum Beispiel bei Schwefelsäure drohen, sollte man den Spruch trotzdem als gute Laborpraxis beherzigen. Verdünnen Sie also in der oben genannten Beispielaufgabe nicht einfach die Säure, sondern starten Sie mit dem berechneten Wasseranteil.
Anteile mit dem Mischungskreuz berechnen

Beim Mischen zweier Flüssigkeiten gegebener Konzentrationen lassen sich die Anteile mit dem sogenanntem Mischungskreuz (Foto 1) leicht berechnen, wenn eine bestimmte Zielkonzentration erreicht werden soll.
Auf der linken Seite dieses Kreuzes befinden sich die beiden Ausgangslösungen mit ihren Konzentrationen x und y in Prozent. In der Mitte tragen Sie die gewünschte Zielkonzentration Ihrer Lösung ein.
Auf der rechten Seite können Sie dann die Anteile (!) ausrechnen, mit denen Sie die beiden Lösungen mischen müssen. Beachten Sie die Betragszeichen; die Anteile sind ja stets positiv.

Anteile im Beispiel - so geht's

1. Im Beispiel sollen Sie 30-prozentige Salzsäure mit Wasser mischen, sodass die Ziellösung fünfprozentig ist. Frage ist also, wie wiel Wasser und wie viel Sie von der Säure zunächst in Anteilen mischen müssen.
2. Wählen Sie die Salzsäure als Lösung 1 und das Wasser als Lösung 2. Im Mischungskreuz haben Sie dann auf der linken Seite x = 30 % und y = 0 % (Wasser enthält keine Säure!) als Ausgangskonzentrationen.
3. Die Zielkonzentration ist bei Ihrer Aufgabe z = 5 %.
4. Auf der rechten Seite berechnen Sie die Anteile der Lösung 1 zu (z-y) = 5 - 0 = 5 und die Anteile der Lösung 2 zu (x-z) = 30 - 5 = 25. Sie benötigen also fünf Teile Salzsäure und 25 Teile Wasser.

Anders formuliert: Sie müssen zu 25 Teilen Wasser fünf Teile Säure hinzugeben, um die gegebene Salzsäure auf den gewünschten Wert zu verdünnen. So könnten Sie beispielsweise 250 Milliliter Wasser mit 50 Milliliter Säure mischen.
Mengen im Beispiel - so rechnen Sie weiter

Das Mischungskreuz liefert Ihnen Anteile, die Sie mischen müssen, jedoch noch keine konkreten Mengen. Im Beispiel wollen Sie ja 100 Milliliter der Ziellösung herstellen. Sie müssen also die berechneten Anteile beim Verdünnen noch in Mengen (in Milliliter) umrechnen. Im Beispiel genügt es, den Wasseranteil zu berechnen, denn mit diesem starten Sie und füllen Sie mit der Säure auf 100 Milliliter auf.

1. 25 Teile Wasser und fünf Teile Salzsäure sind zusammen 30 Teile. Diese entsprechen den 100 Millilitern, die Sie erzeugen wollen. Doch wie viel sind 25 Teile Wasser hierbei?
2. Stellen Sie eine Verhältnisgleichung auf, die im Beispiel wie folgt aussieht: 30 Teile / 100 ml = 25 Teile / x ml.
3. Die Gleichung lösen Sie, indem Sie überkreuz multiplizieren und erhalten: 30 * x = 25 * 100 und weiter 30x = 2500. Sie berechnen x = 83,33 ml.

Vorgehen zum Mischen: Nehmen Sie ein Becherglas mit Einteilung, in das mindestens 100 Milliliter Lösung passen. Befüllen Sie das Becherglas mit 83,33 Millilitern (so gut es geht) destilliertem Wasser und mischen Sie nach und nach 30-prozentige Salzsäure unter, bis Sie 100 Milliliter Lösung haben.

Gruß raffisworld