التحليل الحجمى
التحليل الكمى: هو معرفة كمية المادة المعروفة نوعاً
طرق التحليل
التحليل الوزنى: هو كمية مادة ما بالوزن فى عينة ما
· ساهم فى استنتاج الكتل الذرية وقوانين حفظ الكتلة والنسب الثابتة والمتضاعفة
· ويتم الخطوات الآتية:
1- تؤخذ عينة معلومة الكتلة من المادة المراد تحليلها وتذاب فى الماء او أي مذيب آخر.
2- يتم ترسيب احد مكونات المادة علي هيأة مادة لا تذوب.
3- يفصل الراسب ويجفف ويوزن ومن ثمّ تحدد نسبة المادة فى العينة.
التحليل الآلي : تحليل كيميائى يعتمد على استخدام الأجهزة
التحليل الحجمى: هو إضافة حجم معيّن من محلول أول معلوم التركيز إلى حجم
معروف من محلول ثانى من المادة المراد تعيين تركيزها بحيث يتفاعلان معاً
* يتميّز بالبساطة وسهولة الإجراء والدقة العالية فى النتائج
المعايرة: تفاعل محلول معلوم التركيز مع محلول مجهول التركيز
المحلول: خليط متجانس من مادتين أو أكثر ويتكون من المذيب والمذاب
المذاب: هو المادة ذات الكمية الأقل فى المحلول
المذيب: هو المادة ذات الكمية الأكثر فى المحلول
شروط المحلول
1- أن يتكوّن المحلول من مادتين أو أكثر
2- أن يكون بين المادتين تجانس
3- ألّا يحدث تفاعل بين المذيب والمذاب فى المحلول الواحد
التركيز: هو الكمية النسبية للمذاب فى المحلول
طرق التغبير عن التركيز
النسبة المئوية الوزنية: هى النسبة التى يساهم بها المذاب فى كتلة المحلول
النسبة المئوية الوزنية = كتلة المذاب × 100
كتلة المحلول
النسبة المئوية الحجمية: هى النسبة التى يساهم بها المذاب فى حجم المحلول
النسبة المئوية الحجمية = حجم المذاب×100
حجم المحلول
التركيز بالجرام/دسم3 : هو كتلة المذاب بالجرام فى دسم3 من المحلول
التركيز المحلول بالسم3بالجرام/دسم3 = كتلة المذاب بالجرام×1000
حجم
االتركيز المولى الحجمى (المولارية): عدد مولات المذاب فى دسم3 من المحلول
المولارية = عدد المولات×100
الحجم بالسم3
المولارية = الكتلة بالجـــــــــــم×1000
الكتلة الجزيئية×الحجم بالسم3
المولارية = التركيز جم/دسم3
الكتلة الجزيئية
المحلول المولارى: هو المحلول الذى يحتوى الدسم3 منه على مول واحد من المذاب
الكثافة: هى السم3 الواحد من المادة
التقل النوعى : هوالكثافة دون تميّز
المولارية = الكتلة المحلول×النسبة المئوية×1000
100×الكتلة الجزيئية للمذاب
المحلول القياسى: هو محلول معلوم التركيز
شروط المادة القياسية
1- أن تكون ذات نقاوة عالية0
2- أن تكون ذات كتلة جزيئية نسبية عالية لتقلل الخطأ فى الوزن
3- أن تكون مستقرة ، غير متميعة ولا متزهرة وغير ممتصة لغاز ثانى أكسيد الكربون
4- أن تكون سهلة التجفيف والوزن ولا يترتب على تناولها مخاطر وصعوبات0
5- أن تكون متوفرة ورخيصة الثمن0
التميع: هو امتصاص بخار الماء من الهواء بما يكفى لذوبان المادة
التزهر: هوفقدان ماء التبلر
التميؤ: هو امتصاص قدر قليل من الرطوبة الجوية
الأدلة: عبارة عن مواد كيميائية تتميز بتغير لونها عند تغير الوسط الذى توجد فيه0
تستخدم فى معايرات التفاعل بين الاحماض والقواعد للاستدلال على نقطة التعادل0
قاعدة حمض
حأ×مأ = جب×مب
س ص
المولارية = كثافة المحلول×النسبة المئوية×100
100×الكتلة الجزيئية
أمثلة محلـــــــولة:
(1) أحسب كتلة حمض الأكساليك المائى H2C2O4.2H2O اللازمة لتحضير 250 سم3 من محلول تركيزه 0.1م ؟
الحــل
م = الكتلة بالجم×1000
الكتلة الجزيئية×الجدم
الكتلة = م×الحجم×الكتلة الجزيئية = 0.1×250×126 = 3.15 جم
1000 1000
(2) دسم3 من محلول يحتوى 20 جم من هيدروكسيد الصوديوم ، احسب مولارية المحلول ؟
الحــل
م = الكتلة بالجم×100 = 20×100 = 0.5 م/دسم3
الكتلة الجزيئية×ح 40×100
(3) ما كتلة السكر اللازم لإعداد 50 جم من محلول فيه النسبة المئوية
الوزنية 8% ؟
الحــل
االتسبة المئوية الوزنية = كتلة المذاب×100
كنلة المحلول
8 = كتلة السكر×100
50
كتلة السكر = 8×50 = 4 جم
100 ــــــــ
(4) احسب النسية المئوية الحجمية لمحلول حضر بإضافة 50 سم3 كحول
الى 200 سم3 ماء ؟
الحــل
النسبة المئوية الحجمية = حجم المذاب×100 = 50×100 = 20%
حجم المحلول 250 ـــــــــ
(5) 12.5 جم من محلول حمض الكبرتيك ذى التركيز 0.5م احتاجت لـ 50 سم3 من محلول هيدروكسيد الصوديوم لتعادله0 أحسب تركيز هيدروكسيد الصوديوم بالمول/دسم3 ؟
الحــل
H2SO4 + 2NaOH NaSO4 +H2O
القاعدة الحمض
حأ×مأ = حب×مب
س ص
50×مأ = 12.5×0.5
2 1
مأ = 12.5×0.5 = 0.25 مول/دسم3
50 ــــــــــ
(6) 25 سم3 من محلول يحتوى على 10.6 جم كربونات الصوديوم مذابة فى 1000 سم3 من الماء 0 احتاجت 23 سم3 من حمض الهيدروكلوريك لتعادلها ، احسب تركيز الحمض بالمول/دسم3 ؟
الحــل
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O +CO2
مولارية القاعدة = التركيز جم/دسم3 = 10.6 = 0.1 مول/دسم3
الكتلة الجزيئية 106
الحمض القاعدة
حأ×مأ = بح×مب
س ص
23×مأ = 25×0.1
2 1
مأ = 25×0.1×2 = 0.22 مول/دسم3
23 ــــــــــ
(7) 50سم3 من محلول HCl تركيزه 0.4م أضيفت إليها 150 سم3 ماء0
احسب تركيز المحلول الناتج ؟
الحــل
ح2 = ح1 + حجم الماء المضاف = 50 + 150 = 200 سم3
ح1×م1 = ح2×م2
م2 = ح1×م1 = 50×0.4 = 0.1 مول/دسم3
ح2 200 ـــــــــــ
(8) كم سم3 من الماء تلزم اضافتها إلى 100 سم3 من حمض HCl ذى
التركيز 0.5 م لتحضير محلول تركيزه 0.1م ؟
الحــل
م1×خ1 = م2×ح2
ح2 = ح1×م1 = 100×0.5 = 500 سم3
م2 0.1
حجم الماء المضاف = ح2 – ح1 = 500 - 100 = 400 سم3
ــــــــ
(9) أضيفت 250 سم3 من محلول NaOH 0.1م الى 250 سم3 من
محلول NaOH 0.4 م 0 أحسب تركيز المحلول الناتج ؟
الحــل
ح = ح1 + ح2
م = م1×ح1 + م2×ح2
ح
م = 0.1×250 + 0.4×250 = 0.5×250 = 0.25 م/دسم3
500 500 ـــــــــ
(10) أضيفت 250 من محلول HCl 0.6 م إلى 500 سم3 من محلول
HCl 0.3 م 0 أحسب تركيز المحلول الناتج ؟
الحــل
م = م1×ح1 + م2×ح2
ح
م = 0.6×250 + 0.3×500 = 0.4 م/دسم3
750 ــــــــ
(11) مزجت 50 سم3 من محلول حمض الكبريتك 0.2 م مع 50 سم3 من
محلول هيدروكسيد الصوديوم 0.2 م ، بيّن أيكون المحلول الناتج حمضياً أو قاعديا أم متعادلاً ؟ وما تركيزه ؟
الحـــل
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
قـــــاعدة حمـــــض
المولات المعطاة 0.010 0.010
المولات المطلوبة 0.020 0.005
الفائض ــــــ 0.005
يكون المحلول الناتج حمضياً
تركيز المحلول الناتج = عدد المولات×1000 = 0.005×1000 = 0.05 مول
ح 100 ـــــــ
(12) مزجت 100 سم3 من حمض HCl 0.2 م مع 100 سم3 من محلول Ca(OH)2 0.2 م ، أيكون المحلول الناتج قاعدياً أم حمضياً ؟ وما تركيزه ؟
الحــل
+ Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O 2HCl
قـــــاعدة حمـــــض
المولات المعطاة 0.02 0.02
المولات المطلوبة 0.01 0.04
الفائض 0.01 ــــــ
يكون المحلول الناتج قاعدياً
تركيز المحلول الناتج = عدد المولات×1000 = 0.04×1000 = 0.05 مول
200 ــــــــــــــ
(13)مزجت 150 سم3 من محلول حمض النتريك 0.1 م مع 25سم3 من هيدروكسيد البوتاسيوم 0.6 م ، أيكون المحلول الناتج قاعدياً أم حمضياً ؟ وما تركيزه ؟
الحـــل
HNO3 +KOH KNO3 + H2O
قـــــاعدة حمـــــض
المولات المعطاة 0.015 0.015
المولات المطلوبة 0.015 0.015
الفائض ــــــ ـــــــ
يكون المحلول الناتج متعادلاً وتركيزه يساوى صفراً
(14) 6.1 جم من حمض الاكساليك يظن أنها تحتوى بالإضافة لماء التبلر على
شوائب 0 أذيبت فى دسم3 ماء ، 250 سم3 من هذا المحلول تعادلت تماماً مع
24 سم3 من هيدروكسيد الصوديوم 0.1 م وفقاً للمعادلة :
Na2C2O4 + 2H2O 2NaOH + H2C2O4
أحسب :
(أ) عدد مولات القاعدة التى تفاعلت ؟
(ب) عدد مولات الحمض التى تفاعلت ؟
(جـ) عدد مولات الحمض فى العينة ؟
(د) كتلة الحمض المائى فى العينة ؟
(ه) النسبة المئوية للحمض المائى فى العينة ؟
الحــل
(أ) عدد مولات القاعدة = م×ح = 0.1×24 = 0.0024 مول
1000 1000 ـــــــــــ
(ب) عدد مولات الحمض (فى 250 سم3) = عدد مولات الفاعدة
2
= 0.0024 = 0.0012 مول
2
(جـ) عدد مولات الحمض فى العينة = 0.0012×1000
250
(د) كتلة الحمض فى العينة = عدد المولات×الكتلة الجزيئية
= 0.48×126 = 6.048 جم
(ه) النسبة المئوية للحمض فى العينة = كتلة الحمض×1000
كتلة العينة
= 6.048×1000 = 99.1%
6.1 ـــــــــــــ
(15) أيون البرمنجنات يؤكسد أيون الحديد(ii) إلى أيون الحديد(iii)
وفقاً :
MnO- + Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe2+ + 4H2O
حضر محلول من كبريتات الحديد(ii) المائية FeSO4.xH2O بإذابة
24.45 حم منها فى دسم3 ، 25 سم من هذا المحلول تأكسدت تماماً بإضافة
20 سم3 من برمنجنات البوتاسيوم ذى التركيز 0.22 م ، احسب قيمة (x)
فى صيغة الكبريتات المائية ؟
[ الكتل الذرية O = 16 ، S = 32 ، Fe = 55.8]
الحــل
كبريتات برمنجنات
م1×ح1 = م2×ح2
س ص
م1×25 = 0.22×20
5 1
تركيز الكبريتات ( م1) = 0.22×20×5 = 0.088 مول
25
عدد مولات الكبريتات = م×ح = 0.088×1000 = 0.088 مول
الكتلة الجزيئية = الكتلة بالحم = 24.45 = 277.8
عدد المولات 0.088
الكتلة الجزيئية من الصيغة = 55.8 + 32 +64 + 18x
151.8 + 18x = 277.8
18x = 277.8 - 151.8 = 126
X = 126 = 7
18 ــــــــ
(16) 3.15 جم من حمض الأكساليك المائى H2C2O4.xH2O أذيبت فى
250 سم3 ، 25 سم3 من هذا المحلول تعادلت تماماً مع 50 سم3 من مخلول هيدروكسيد الصوديوم 0.1 م
(أ) أكتب معادلة التفاعل ؟
(ب) كم مولاً من هيدروكسيد الصوديوم تفاعلت ؟
(جـ) احسب عدد مولات حمض الأكساليك فى 25 سم3 ؟
(د)احسب مولات حمض الأكساليك فى 250 سم3 ؟
(ه) احسب قيمة (x) فى صيغة جزيء الحمض ؟
الحـــل
(أ) Na2C2O4 + 2H2O 2NaOH + H2C2O4
(ب) غدد مولات القاعدة = م×ح = 0.1×50 = 0.005 مول
1000 1000 ـــــــــ
(جـ) عدد مولات الحمض = 1 مولات القاعدة
2
عدد مولات الحمض فى 25 سم3 = 0.005 = 0.0025 مول
2 ــــــــــــــــ
(د) عدد مولات الحمض فى 250 سم3 =
0.0025×250 = 0.025 مول
25 ــــــــــــ
(ه) الكتلة الجزيئبة للحمض = الكتلة بالجم
عدد المولات
= 3.15 = 126
0.025
الكتلة الجزيئية من الصيغة = 2 + 24 + 64 + 18x
90 + 18x = 126
18x = 126 ــــ 90 = 36
= X 36 = 2
18 ــــــــ