الحسابات المتضمنة في المعايرة بالتحليل الحجمي. حسابات في تمليك

النص المعايرة أظهر كيف يتم تنفيذ تقنية التحليل الحجمي هذه ، والتي يتمثل هدفها الرئيسي في تحديد تركيز المحلول من خلال تفاعله مع محلول آخر بتركيز معروف.

الآن ، سنرى كيفية استخدام البيانات التي تم الحصول عليها في المعايرة للوصول إلى التركيز المطلوب ، والذي يمكن أن يكون حمضًا أو قاعدة في المحلول. للقيام بذلك ، هناك ثلاث خطوات أساسية:

لنلقي نظرة على مثال:

لنفترض أن الكيميائي كان لديه محلول من حمض الأسيتيك (الخل (CH₃COOH_(هنا))) وأراد معرفة تركيزه في مول / لتر. ثم وضع 20.0 مل من الخل (معاير) في دورق مخروطي وأضاف مؤشر الفينول فثالين. ثم ملأ سحاحة 100 مل بهيدروكسيد الصوديوم (NaOH) بتركيز معروف (معاير) يساوي 1.0 مول / لتر. أخيرًا ، أجرى الكيميائي المعايرة ولاحظ أن تغير اللون (نقطة التحول - عندما أوقف المعايرة) حدث عند استهلاك 24 مل من هيدروكسيد الصوديوم.

وبناءً على هذه التجربة حصل على البيانات التالية:

م_CH3COOH= ?
الخامس_CH3COOH = 20 مل = 0.02 لتر
م_{هيدروكسيد الصوديوم} = 24 مل = 0.024 لتر
الخامس_{هيدروكسيد الصوديوم} = 1.0 مول / لتر

حيث M = التركيز في مول / لتر و V = الحجم في L.

لمعرفة تركيز حمض الأسيتيك ، يجب أن نعرف أولاً كيفية كتابة المعادلة الكيميائية التي تمثل تفاعل التعادل المتوازن الذي حدث. في هذه الحالة يكون رد الفعل كما يلي:

1 CH₃COOH_(هنا) + 1 هيدروكسيد الصوديوم_(هنا) → 1 كلوريد الصوديوم₂ح₃ا_{2 (aq)} + 1 ساعة₂ا_(ℓ)

هذا الجزء مهم لمعرفة النسبة المتكافئة التي تتفاعل بها المواد المتفاعلة. لاحظ أن النسبة هي 1: 1 ، أي لكل مول من حمض الأسيتيك ، هناك حاجة إلى 1 مول من هيدروكسيد الصوديوم.

الآن يمكننا متابعة العمليات الحسابية بطريقتين:

(1) من خلال الصيغة: م_1. الخامس₁ = م_2. الخامس₂

نظرًا لأن النسبة المتكافئة هي 1: 1 ، يتعين علينا: لا_CH3COOH = ن_{هيدروكسيد الصوديوم} .

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)

يجرى م = ن / الخامس → ن = م. الخامس. وبالتالي ، نصل إلى القائمة أعلاه ، والتي يمكن ، في هذه الحالة ، كتابتها على النحو التالي: م_{CH3COOH. CH3COOH} = م_{هيدروكسيد الصوديوم.} الخامس_{هيدروكسيد الصوديوم}

لذا ، فقط استبدل قيم هذه الصيغة:

م_CH3COOH. الخامس _CH3COOH = م_{هيدروكسيد الصوديوم.} الخامس_{هيدروكسيد الصوديوم}
 م_CH3COOH. 0.02 لتر = 1.0 مول / لتر_. 0.024 لتر
م_CH3COOH = 0.024 مول
0.02 لتر
م_CH3COOH = 1.2 مول / لتر

لذلك ، كان التركيز الأولي لمحلول حمض الأسيتيك ، عنواننا 1.2 مول / لتر.

ملاحظة مهمة: إذا لم تكن النسبة المتكافئة 1: 1 ، فسيكون ذلك كافيًا لمضاعفة التركيز في مول / لتر (M) من المواد في معاملاتها الخاصة. على سبيل المثال ، إذا كانت النسبة 1: 2 ، فسيكون لدينا ما يلي:

م_1. الخامس₁ = 2. م_2. الخامس₂

ولكن إليك طريقة أخرى لإجراء هذه الحسابات:

(2) من خلال القواعد الثلاثة:

1 CH₃COOH_(هنا) + 1 هيدروكسيد الصوديوم_(هنا) → 1 CH₃كونا_(هنا) + 1 ساعة₂ا_(ℓ)
1 مول 1 مول 1 مول 1 مول
1. 60 جرام 1. 40 جرام 1. 82 جرام 1. 18 جرام
هذه الكتل هي الكتل الجزيئية المحسوبة لكل مادة.

* مع العلم أن الحجم المستهلك لمحلول هيدروكسيد الصوديوم 1.0 مول / لتر_(هنا) كان 24 مل ، يمكننا أولاً معرفة كمية المادة (جزيء) من NaOH التي تفاعلت:

1 مول من هيدروكسيد الصوديوم → 1.0 لتر 

1 مول من هيدروكسيد الصوديوم 1000 مل
× 24 مل
س = 0.024 مول من هيدروكسيد الصوديوم

* نظرًا لأن النسبة هي 1: 1 ، يجب أن تكون كمية المادة (مول) من حمض الأسيتيك هي نفسها هيدروكسيد الصوديوم: 0.024 مول.

ملاحظة: إذا كانت النسبة المتكافئة مختلفة ، فسنأخذ ذلك في الاعتبار في هذا الجزء. على سبيل المثال ، إذا كانت 1: 3 وكانت كمية مادة أحد الأنواع المتفاعلة الكيميائية تساوي 0.024 مول ، فإن كمية المادة الأخرى ستكون ثلاثية: 0.072.

* الآن نحسب:

20 مل خل 0.024 مول حمض الخليك
1000 مل من الخل و
ص = 1.2 مول

أي أن هناك 1.2 مول / لتر ، وهي نفس القيمة التي حصلنا عليها في الطريقة السابقة.

بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء