DSE 化學中的稀釋 (Dilution) 是一個令許多考生感到困惑的概念。這是一個常常出現在考試中的計數題型，讓不少人背後感到恐懼。然而，我們不必對此感到害怕，因為通過理解稀釋的概念和掌握解題方法，我們可以輕鬆應對這類問題。
Dilution 稀釋是什麽
稀釋（Dilution）是指將一種溶液或混合物中的溶質（通常是一種溶解在溶劑中的物質）的濃度降低的過程。稀釋的過程涉及將原始溶液與適量的溶劑混合，以增加總體體積，從而降低溶質的濃度。稀釋雖然改變濃度及容量，但不改變溶質的份量。
Dilution 稀釋 Formula
「M₁V₁ = M₂V₂」這個公式是基於溶液中的濃度（Molarity）和體積之間的關係推導出來的。
在溶液中，溶質的摩爾數（mole number）是一個恆定值，不會因為溶劑的添加而改變。這意味著，溶質在原始溶液中的摩爾數和稀釋後溶液中的摩爾數是相等的。
根據摩爾數的定義，摩爾數（mole number）等於濃度（Molarity）乘以體積。因此，可以將原始溶液中的摩爾數表示為 M₁V₁，稀釋後溶液中的摩爾數表示為 M₂V₂。
由於摩爾數在稀釋過程中保持不變，因此可以得到以下關係：
M₁V₁ = M₂V₂
這個公式可以用於計算稀釋過程中的溶液濃度或體積。通過調整濃度和體積的比例，可以實現對溶液進行精確的稀釋操作。
常見問法：稀釋 (Dilution) 後的濃度 (Concentration)
假設初始溶液的濃度（M₁）為 2.0 M，初始溶液的體積（V₁）為 50 cm³，並且添加了 100 cm³ 的蒸餾水後的總體積（V₂）為 150 cm³。
使用公式 M₁V₁ = M₂V₂，將這些值代入計算：
2.0 M * 50 cm³ = M₂ * 150 cm³
解這個方程式，我們可以得到 M₂ 的值：
M₂ = (2.0 M * 50 cm³) / 150 cm³
M₂ = 0.67 M
因此，在將 100 cm³ 的蒸餾水添加到 50 cm³ 的 2.0 M NaCl 溶液後，最終溶液的濃度為 0.67 M。
Dilution 常考Topic：Titration 滴定
在某些情況下，進行滴定之前需要進行稀釋（Dilution）的主要原因有幾個：
濃度超出量測範圍：有時待測溶液的濃度可能超出了滴定試劑能夠準確測量的範圍。這時需要進行稀釋，以將待測溶液的濃度降低到滴定試劑可以處理的範圍內。稀釋可以使得滴定試劑與待測溶液之間的化學反應達到適當的等價點。
精確度和準確度：稀釋可以提高滴定的精確度和準確度。通常情況下，滴定涉及到滴定試劑的加入直到達到化學反應的等價點。如果待測溶液過於濃縮，那麼每一滴滴定試劑的影響就會更大，可能會導致滴定的誤差。通過稀釋，可以使每一滴滴定試劑的影響降到最小，從而提高滴定的準確性和精確性。
體積控制：稀釋還可以幫助控制滴定過程中的體積。在某些情況下，滴定試劑的體積可能有限，無法完全反應所有待測溶液中的物質。通過稀釋，可以使待測溶液的體積增加到可以容納滴定試劑的範圍內，從而確保滴定過程中的充分反應。
Dilution 常見伏位 總共vs增加/減少
假設我們有一個初始溶液，其中含有 80 cm³、濃度為 0.6 M 的 NaOH 溶液。我們想要將這個溶液稀釋至 0.2 M。問題是要添加多少水才能實現這個目標。
使用稀釋公式 M₁V₁ = M₂V₂，其中 M₁ 是初始溶液的濃度，V₁ 是初始溶液的體積，M₂ 是目標濃度，V₂ 是最終溶液的體積。
將已知的值代入公式：
0.6 M * 80 cm³ = 0.2 M * V₂
解這個方程式，計算出 V₂ 的值：
V₂ = (0.6 M * 80 cm³) / 0.2 M
V₂ = 240 cm³
這個結果是最終溶液的總體積，但問題是要計算添加多少水。根據問題描述，我們需要減去初始溶液的體積：
V_water = V₂ – V₁
V_water = 240 cm³ – 80 cm³
V_water = 160 cm³
因此，為了將 80 cm³、0.6 M 的 NaOH 溶液稀釋至 0.2 M，需要添加 160 cm³ 的水。
Dilution 題目技巧：單位
很多同學習慣Molarity要用M，Volume要用dm3
因此，他們會强迫自己要把題目所給的單位轉換成上述兩個單位才開始計算。
然而，這些單位轉換可能導致錯誤，例如：多1個“0”，少1個“0”
其實，只要兩邊的單位平衡，就可以使用M₁V₁ = M₂V₂
例如 V₁ 用cm3，那麽V₂所出的答案就會是cm3
如果M₁用gcm-3，那麽V₂所出的答案就會是gcm-3
因此，無需强迫自己轉單位。