حلول الأسئلة

السؤال

علل: يفضل استخدام العيارية في الحسابات المعتمدة على التسحيح؟

الحل

لتجنب الالتباس الذي قد يحصل من احتواء مول واحد من المادة على مول أو أكثر من الصنف الفعال.

مشاركة الحل

فايسبوك

واتساب

تيليجرام

طباعة

الدرس: 6-5-5 حساب نتائج التحليل الحجمي

حساب نتائج التحليل الحجمي

قبل البدء بالتعرض إلى العلاقات المستخدمة في عمليات التسحيح وحل المسائل نذهب إلى المختبر لإجراء تجربة معايرة حامض معلوم التركيز مع قاعدة مجهولة التركيز.

إن التحليل الحجمي بطريقة التسحيح كما لاحظنا ذلك في التجربة يستخدم حجم معين من محلول معلوم التركيز يسمى الكاشف لايجاد تركيز المادة المراد معايرتها والمجهولة التركيز ومن أجل تحقيق الغرض يجب تحديد الحجوم المتفاعلة بدقة ومعرفة تركيز أحد المحاليل المتفاعلة والداخلة في معادلة التفاعل.

علل: يفضل استخدام العيارية في الحسابات المعتمدة على التسحيح؟

لتجنب الالتباس الذي قد يحصل من احتواء مول واحد من المادة على مول أو أكثر من الصنف الفعال.

حل مسائل المعايرة (التسحيح) باستعمال التركيز المولاري والتركيز العياري.

في أي عملية تسحيح وعند الوصول إلى نقطة نهاية التفاعل يمكن كتابة العلاقة الآتية:

كمية المادة المعلومة = كمية المادة المجهولة.

(الكاشف Eq= Eq) المجهول إذا كانت الحجوم المستخدمة بوحدة اللتر.

(الكاشف meq=m eq المجهول) إذا كانت الحجوم المستخدمة بوحدة المليلتر.

$N_{1} \times V_{1} = N_{2} \times V_{2}$

وحدات النورمالية هي: eq / L او m eq/ mL حسب الحجم المعطى ولكن N = M. Ƞ إذاً يمكن تطبيق علاقة النورمالية إذا كانت المعطيات بالتركيز المولاري حسب الآتي:

(مجهول Eq=معلوم Eq)

N ₁ × V ₁ = N₂× V₂

M. Ƞ. V_L معلوم =M. Ƞ. V _L مجهول

فائدة:

تستخدم العلاقة أدناه لإيجاد الكثير من المطاليب بين مادتين او نفس المادة فقد يطلب الكتلة أو الكتلة المولية أو ايتا أو العيارية إلخ.

$\frac{m \times η eq / mol}{M_{g / mol}} = N_{eq / L} \times V_{L}$

$Eq = \frac{m_{g}}{{EM}_{g / eq}}$

انتبه:

أولاً: هناك أربع أنواع من التفاعلات التي يمكن أن تحدث في عمليات التسحيح تفاعلات التعادل والايتا فيها تعتمد على عدد أيونات الهيدروجين أو أيونات الهيدروكسيد.

تفاعلات الترسيب والايتا لأملاحها تعتمد على عدد أيونات الفلز x تكافؤ الفلز.
تفاعلات الأيون المعقد والايتا تعتمد على عدد المزدوجات الإلكترونية التي يهبها الليكند أو التي يكتسبها الفلز المركزي.
تفاعلات الأكسدة والاختزال والايتا تعتمد على عدد الإلكترونات المفقودة أو المكتسبة.

ثانياً: أنواع التسحيح (المعايرة):

التسحيح المباشر ويتم عادة التفاعل مباشرة بين المادة المجهولة وبين المحلول القياسي وفي هذه تكون الحسابات كالآتي:

عدد المكافئات الغرامية للمادة المجهولة = عدد المكافئات الغرامية للمادة القياسية.

التسحيح غير المباشر ويتم فيها تسحيح المادة المجهولة مع مركب وسطي ثم تسحيح الناتج مع المحلول القياسي وفي هذه الحالة يكون:

عدد المكافئات الغرامية المادة المجهولة = عدد المكافئات للمادة الوسطية = عدد المكافئات الغرامية المادة القياسية.

التسحيح الخلفي أو الرجعي أو back titration أحياناً توجد مادة ذات معلومات مجهولة تتفاعل ببطء مع محلول قياسي وفي هذه الحالة تضاف كميات كبيرة من المحلول القياسي ونترك الخليط إلى نهاية اتمام التفاعل ثم بعد ذلك يتم معادلة الزيادة مع المحلول القياسي بمادة أخرى معلومة وتكون الحسابات على النحو التالي:

عدد المكافئات الغرامية للمادة المجهولة + عدد مكافئات المحلول القياسي الثاني = عدد مكافئات القياسي الأول.

ثالثاً: حسابات التحليل الحجمي بطريقة التسحيح بدلالة التركيز العياري:

رابعاً: إذا طلب في السؤال تحديد ماهية عنصر أو عدد جزيئات ماء البلور في هذه الحالة يستوجب إيجاد الكتلة المولية للمركب ثم تطبيق العلاقة الآتية: مجموع الكتل الذرية للعناصر التي يتضمنها المركب = الكتلة المولية للمركب.

وحدات:

$EM = g / eq, N = eq / L, η = eq / mol, \begin{matrix} M = g / mol : E q = e q \end{matrix}$

تستعمل برمنكنات البوتاسيوم KMnO₄ في تفاعلات التأكسد والاختزال فإذا تفاعلت هذه المادة في محيط متعادل كعامل مؤكسد لتنتج MnO₂ ما قيمة ɳ لبرمنكنات البوتاسيوم وكم هي عيارية محلول هذه المادة الذي تركيزه المولاري يساوي 0.05M.

$3 eg / mol$ =عدد الإلكترونات المفقودة $η =$

$\begin{aligned} N \frac{e q}{L} = η \frac{e q}{m o l} \times M \frac{m o l}{L} \\ N = 3 \times 0.05 = 0.15 \frac{e q}{L} \end{aligned}$

ما هو الحجم الذي يصبح عليه محلول 10ml من HCl)12N) كي نحصل على محلول 0.12N منه؟

$\begin{aligned} V_{1} HCl \times N_{1} HCl = V_{2} нCI \times N_{2} HCl \\ 10 mLx 12 = V_{2} нсI \times 0.12 \\ V_{2} HCl = 1000 mL \end{aligned}$

ما هو حجم الماء الذي يمكن إضافته إلى 25ml من 2N للحصول على 0.1N منه؟

$\begin{aligned} N_{1} \times V_{1} = N_{2} \times V_{2} \\ 2 \times 25 mL = 0.1 \times (V + 25) \\ (V + 25) = 500 ⟹ V = 475 mL \end{aligned}$

تم تقدير محتوى النيكل في عينة بعملية تسحيح تعتمد على التفاعل:

Ni²⁺ + 4CN $\to$ Ni(CN)₄^-2

فإذا علمت أن 160mg من العينة قد استهلكت في تسحيح 38.3mL من محلول KCN القياسي بتركيز 0.137N للوصول إلى نقطة نهاية التفاعل، احسب النسبة المئوية لأوكسيد النيكل Ni₂O₃ M=165 g/mole في العينة.

$\begin{aligned} E M_{N_{2} O_{3}} = \frac{M}{n} = \frac{165 g / mol}{8 eq / mol} = 20.6 g / eq \\ m (g) = N (eq / L) \times V (L) \times E M (g / eq) \\ m (g) = 0.137 \frac{eq}{L} \times 38.3 ml \times \frac{1 L}{1000 ml} \times 20.6 g / eq \\ m (g) = 0.108 g = 108 mg \end{aligned}$

$\begin{aligned} % {Ni}_{2} O_{3} = \frac{m_{N i_{2} O_{3}} (m g)}{m_{iquil} (m g)} \times 100 \\ % {Ni}_{2} O_{3} = \frac{108 mg}{160 mg} \times 100 \\ % N i_{2} O_{3} = 67.5 % \end{aligned}$

تمت معايرة 0.958g من عينة تحوي CH₃COOH حامض الخليك M=60 g/mol بالتسحيح مع محلول هيدروكسيد الصوديوم القياسي بتركيز 0.225N، فإذا علمت أن حجم محلول القاعدة المضاف من السحاحة اللازم للوصول إلى

نقطة نهاية التفاعل بلغ 33.6mL. احسب النسبة المئوية لحامض الخليك في العينة.

$\begin{aligned} E M_{{CH}_{3} COOH} = \frac{M}{n} = \frac{60 g / mol}{1 eq / mol} = 60 g / eq \\ m (g) = N (e q / L) \times V (L) \times E M (g / e q) \\ m (g) = 0.225 N \frac{e q}{L} \times 33.6 ml \times \frac{1 L}{1000 ml} \times 60 g / e q \\ m (g) = 0.453 g \\ % {CH}_{3} COOH = \frac{m_{{CH}_{3} CoOH} (g)}{m_{figil} (g)} \times 100 \\ % {CH}_{3} COOH = \frac{0.453 g}{0.958 g} \times 100 \\ % {CH}_{3} COOH = 47.34 % \end{aligned}$

ما عيارية المحلول الناتج من مزج 250ml من 0.1N (HCl) و250mL من 0.1M ل H₂SO₄والتي يراد استخدامها في تفاعل تعادل تام؟

نجد أولاً عيارية حامض الكبريتيك.

عدد أيونات $H^{+}$ القابلة للتأين في $2 = H_{2} {SO}_{4}$

$\begin{aligned} η = 2 Eq / mol \\ N_{eq / L} = η eq / mol \times Mmol / L \\ N = 2 \times 0.1 = 0.2 eq / L \\ (N_{1} \cdot V_{1}) HCl + (N_{2} . V_{2}) H 2 {SO}^{S} = N_{3} . V_{3} \\ 0.1 \times 250 + 0.2 \times 250 = N_{3} \times 500 \\ N_{3} = 0.15 N \end{aligned}$

من كلوريد الصوديوم (M = 58.45 g/mol) النقي أذيب في الماء النقي وسحح مع نترات الفضة فوجد أن 20Ml من نترات الفضة AgNO₃ يمكن أن تصل إلى نقطة التعادل احسب عيارية نترات الفضة.

$Eq NaCl = N_{AgNO3} \times V_{L AgNO3}$

$\dot{η} = 1 \times 1 = 1 eq / mol$

${EM}_{NaCl} = \frac{M g / mol}{n eq / mol} {EM}_{NaCl} = \frac{58.45 g / mol}{1 eq / mol} = 58.45 g / eq \frac{m_{NaCl}}{E M_{NaCl}} = {NgNO 3}_{agNO} \times V_{L AOO} N_{{AgNO}_{3}} = \frac{mNaCl}{V_{L {AgNO}_{3}} \times {EM}_{NaCl}} N_{AgNO} = \frac{0.3 g}{0.02 L \times 58.45 g / eq} = 0.25 eq / L$

مشاركة الدرس

فايسبوك

واتساب

تيليجرام

طباعة

الدرس: 6-5-5 حساب نتائج التحليل الحجمي

حساب نتائج التحليل الحجمي

علل: يفضل استخدام العيارية في الحسابات المعتمدة على التسحيح؟

لتجنب الالتباس الذي قد يحصل من احتواء مول واحد من المادة على مول أو أكثر من الصنف الفعال.

حل مسائل المعايرة (التسحيح) باستعمال التركيز المولاري والتركيز العياري.

في أي عملية تسحيح وعند الوصول إلى نقطة نهاية التفاعل يمكن كتابة العلاقة الآتية:

كمية المادة المعلومة = كمية المادة المجهولة.

(الكاشف Eq= Eq) المجهول إذا كانت الحجوم المستخدمة بوحدة اللتر.

(الكاشف meq=m eq المجهول) إذا كانت الحجوم المستخدمة بوحدة المليلتر.

$N_{1} \times V_{1} = N_{2} \times V_{2}$

(مجهول Eq=معلوم Eq)

N ₁ × V ₁ = N₂× V₂

M. Ƞ. V_L معلوم =M. Ƞ. V _L مجهول

فائدة:

$\frac{m \times η eq / mol}{M_{g / mol}} = N_{eq / L} \times V_{L}$

$Eq = \frac{m_{g}}{{EM}_{g / eq}}$

انتبه:

تفاعلات الترسيب والايتا لأملاحها تعتمد على عدد أيونات الفلز x تكافؤ الفلز.
تفاعلات الأيون المعقد والايتا تعتمد على عدد المزدوجات الإلكترونية التي يهبها الليكند أو التي يكتسبها الفلز المركزي.
تفاعلات الأكسدة والاختزال والايتا تعتمد على عدد الإلكترونات المفقودة أو المكتسبة.

ثانياً: أنواع التسحيح (المعايرة):

عدد المكافئات الغرامية للمادة المجهولة = عدد المكافئات الغرامية للمادة القياسية.

عدد المكافئات الغرامية للمادة المجهولة + عدد مكافئات المحلول القياسي الثاني = عدد مكافئات القياسي الأول.

ثالثاً: حسابات التحليل الحجمي بطريقة التسحيح بدلالة التركيز العياري:

وحدات:

$EM = g / eq, N = eq / L, η = eq / mol, \begin{matrix} M = g / mol : E q = e q \end{matrix}$

تستعمل برمنكنات البوتاسيوم KMnO₄ في تفاعلات التأكسد والاختزال فإذا تفاعلت هذه المادة في محيط متعادل كعامل مؤكسد لتنتج MnO₂ ما قيمة ɳ لبرمنكنات البوتاسيوم وكم هي عيارية محلول هذه المادة الذي تركيزه المولاري يساوي 0.05M.

$3 eg / mol$ =عدد الإلكترونات المفقودة $η =$

$\begin{aligned} N \frac{e q}{L} = η \frac{e q}{m o l} \times M \frac{m o l}{L} \\ N = 3 \times 0.05 = 0.15 \frac{e q}{L} \end{aligned}$

ما هو الحجم الذي يصبح عليه محلول 10ml من HCl)12N) كي نحصل على محلول 0.12N منه؟

$\begin{aligned} V_{1} HCl \times N_{1} HCl = V_{2} нCI \times N_{2} HCl \\ 10 mLx 12 = V_{2} нсI \times 0.12 \\ V_{2} HCl = 1000 mL \end{aligned}$

ما هو حجم الماء الذي يمكن إضافته إلى 25ml من 2N للحصول على 0.1N منه؟

$\begin{aligned} N_{1} \times V_{1} = N_{2} \times V_{2} \\ 2 \times 25 mL = 0.1 \times (V + 25) \\ (V + 25) = 500 ⟹ V = 475 mL \end{aligned}$

تم تقدير محتوى النيكل في عينة بعملية تسحيح تعتمد على التفاعل:

Ni²⁺ + 4CN $\to$ Ni(CN)₄^-2

فإذا علمت أن 160mg من العينة قد استهلكت في تسحيح 38.3mL من محلول KCN القياسي بتركيز 0.137N للوصول إلى نقطة نهاية التفاعل، احسب النسبة المئوية لأوكسيد النيكل Ni₂O₃ M=165 g/mole في العينة.

$\begin{aligned} % {Ni}_{2} O_{3} = \frac{m_{N i_{2} O_{3}} (m g)}{m_{iquil} (m g)} \times 100 \\ % {Ni}_{2} O_{3} = \frac{108 mg}{160 mg} \times 100 \\ % N i_{2} O_{3} = 67.5 % \end{aligned}$

تمت معايرة 0.958g من عينة تحوي CH₃COOH حامض الخليك M=60 g/mol بالتسحيح مع محلول هيدروكسيد الصوديوم القياسي بتركيز 0.225N، فإذا علمت أن حجم محلول القاعدة المضاف من السحاحة اللازم للوصول إلى

نقطة نهاية التفاعل بلغ 33.6mL. احسب النسبة المئوية لحامض الخليك في العينة.

ما عيارية المحلول الناتج من مزج 250ml من 0.1N (HCl) و250mL من 0.1M ل H₂SO₄والتي يراد استخدامها في تفاعل تعادل تام؟

نجد أولاً عيارية حامض الكبريتيك.

عدد أيونات $H^{+}$ القابلة للتأين في $2 = H_{2} {SO}_{4}$

من كلوريد الصوديوم (M = 58.45 g/mol) النقي أذيب في الماء النقي وسحح مع نترات الفضة فوجد أن 20Ml من نترات الفضة AgNO₃ يمكن أن تصل إلى نقطة التعادل احسب عيارية نترات الفضة.

$Eq NaCl = N_{AgNO3} \times V_{L AgNO3}$

$\dot{η} = 1 \times 1 = 1 eq / mol$

حلول الأسئلة

علل: يفضل استخدام العيارية في الحسابات المعتمدة على التسحيح؟

مشاركة الحل

الدرس: 6-5-5 حساب نتائج التحليل الحجمي

حساب نتائج التحليل الحجمي

علل: يفضل استخدام العيارية في الحسابات المعتمدة على التسحيح؟

حل مسائل المعايرة (التسحيح) باستعمال التركيز المولاري والتركيز العياري.

m×ηeq/molMg/mol=Neq /L×VL

Eq =mgEMg/ eq

انتبه:

وحدات:

EM=g/eq,N=eq/L,η=eq/mol,M=g/mol: Eq=eq

NeqL=ηeqmol×MmolLN=3×0.05=0.15eqL

ما هو الحجم الذي يصبح عليه محلول 10ml من HCl)12N) كي نحصل على محلول 0.12N منه؟

ما هو حجم الماء الذي يمكن إضافته إلى 25ml من 2N للحصول على 0.1N منه؟

تم تقدير محتوى النيكل في عينة بعملية تسحيح تعتمد على التفاعل:

Ni2+ + 4CN→Ni(CN)4-2

نقطة نهاية التفاعل بلغ 33.6mL. احسب النسبة المئوية لحامض الخليك في العينة.

ما عيارية المحلول الناتج من مزج 250ml من 0.1N (HCl) و250mL من 0.1M ل H2SO4 والتي يراد استخدامها في تفاعل تعادل تام؟

من كلوريد الصوديوم (M = 58.45 g/mol) النقي أذيب في الماء النقي وسحح مع نترات الفضة فوجد أن 20Ml من نترات الفضة AgNO3 يمكن أن تصل إلى نقطة التعادل احسب عيارية نترات الفضة.

مشاركة الدرس

علل: يفضل استخدام العيارية في الحسابات المعتمدة على التسحيح؟

الدرس: 6-5-5 حساب نتائج التحليل الحجمي

حساب نتائج التحليل الحجمي

علل: يفضل استخدام العيارية في الحسابات المعتمدة على التسحيح؟

حل مسائل المعايرة (التسحيح) باستعمال التركيز المولاري والتركيز العياري.

m×ηeq/molMg/mol=Neq /L×VL

Eq =mgEMg/ eq

انتبه:

وحدات:

EM=g/eq,N=eq/L,η=eq/mol,M=g/mol: Eq=eq

NeqL=ηeqmol×MmolLN=3×0.05=0.15eqL

ما هو الحجم الذي يصبح عليه محلول 10ml من HCl)12N) كي نحصل على محلول 0.12N منه؟

ما هو حجم الماء الذي يمكن إضافته إلى 25ml من 2N للحصول على 0.1N منه؟

تم تقدير محتوى النيكل في عينة بعملية تسحيح تعتمد على التفاعل:

Ni2+ + 4CN→Ni(CN)4-2

نقطة نهاية التفاعل بلغ 33.6mL. احسب النسبة المئوية لحامض الخليك في العينة.

ما عيارية المحلول الناتج من مزج 250ml من 0.1N (HCl) و250mL من 0.1M ل H2SO4 والتي يراد استخدامها في تفاعل تعادل تام؟

من كلوريد الصوديوم (M = 58.45 g/mol) النقي أذيب في الماء النقي وسحح مع نترات الفضة فوجد أن 20Ml من نترات الفضة AgNO3 يمكن أن تصل إلى نقطة التعادل احسب عيارية نترات الفضة.

$\frac{m \times η eq / mol}{M_{g / mol}} = N_{eq / L} \times V_{L}$

$Eq = \frac{m_{g}}{{EM}_{g / eq}}$

$EM = g / eq, N = eq / L, η = eq / mol, \begin{matrix} M = g / mol : E q = e q \end{matrix}$

$\begin{aligned} N \frac{e q}{L} = η \frac{e q}{m o l} \times M \frac{m o l}{L} \\ N = 3 \times 0.05 = 0.15 \frac{e q}{L} \end{aligned}$

Ni²⁺ + 4CN $\to$ Ni(CN)₄^-2

ما عيارية المحلول الناتج من مزج 250ml من 0.1N (HCl) و250mL من 0.1M ل H₂SO₄والتي يراد استخدامها في تفاعل تعادل تام؟

من كلوريد الصوديوم (M = 58.45 g/mol) النقي أذيب في الماء النقي وسحح مع نترات الفضة فوجد أن 20Ml من نترات الفضة AgNO₃ يمكن أن تصل إلى نقطة التعادل احسب عيارية نترات الفضة.

$\frac{m \times η eq / mol}{M_{g / mol}} = N_{eq / L} \times V_{L}$

$Eq = \frac{m_{g}}{{EM}_{g / eq}}$

$EM = g / eq, N = eq / L, η = eq / mol, \begin{matrix} M = g / mol : E q = e q \end{matrix}$

$\begin{aligned} N \frac{e q}{L} = η \frac{e q}{m o l} \times M \frac{m o l}{L} \\ N = 3 \times 0.05 = 0.15 \frac{e q}{L} \end{aligned}$

Ni²⁺ + 4CN $\to$ Ni(CN)₄^-2

ما عيارية المحلول الناتج من مزج 250ml من 0.1N (HCl) و250mL من 0.1M ل H₂SO₄والتي يراد استخدامها في تفاعل تعادل تام؟

من كلوريد الصوديوم (M = 58.45 g/mol) النقي أذيب في الماء النقي وسحح مع نترات الفضة فوجد أن 20Ml من نترات الفضة AgNO₃ يمكن أن تصل إلى نقطة التعادل احسب عيارية نترات الفضة.