أهداف الدرس
• أن يشرح الطالب مبدأ المعايرة الحجمية.
• أن يحسب تركيز محلول مجهول باستخدام نتائج المعايرة.
• أن يفرق بين التحليل الوزني والتحليل الحجمي.
التحليل الوزني
يعتمد على ترسيب المكون المطلوب في صورة مركب نقي غير ذائب، ثم ترشيحه وتجفيفه أو حرقه ووزنه، ويحسب المقدار المطلوب من وزن الراسب وكتلته المولية.
خطوات التحليل الوزني
1- وزن كمية معلومة من العينة.
2- إذابة العينة وإضافة الكاشف المترسب.
3- ترشيح الراسب وغسله وتجفيفه حتى وزن ثابت.
4- حساب كتلة المكون من كتلة الراسب.
التحليل الحجمي (المعايرة)
يعتمد على قياس حجم محلول معلوم التركيز اللازم للتفاعل تماماً مع حجم معلوم من المحلول المجهول.
المصطلحات الأساسية
• المحلول القياسي: محلول معلوم التركيز بدقة.
• نقطة التكافؤ: النقطة التي يتفاعل عندها حجمان متكافئان كيميائياً من المحلولين.
• نقطة النهاية: النقطة التي يتغير عندها لون الدليل، ويجب أن تكون قريبة من نقطة التكافؤ.
• الدليل: مادة يتغير لونها عند نقطة النهاية، مثل الفينولفثالين والميثيل البرتقالي.
العلاقة الحسابية
عند التكافؤ تكون عددات المولات المتفاعلة متساوية في المكافئ الكيميائي:
M1 × V1 / n1 = M2 × V2 / n2
حيث M التركيز المولاري، وV الحجم باللتر، وn عدد مولات التفاعل.
- مثال محلول
لُزم 25 مل من هيدروكسيد الصوديوم لمعادلة 20 مل من حمض الهيدروكلوريك تركيزه 0.1 مولار. - احسب تركيز القاعدة.
التفاعل: HCl + NaOH → NaCl + H2O، والنسبة 1 : 1.
M1 × V1 = M2 × V2
0.1 × 20 = M2 × 25
M2 = 0.08 مولار.
الاحتياطات العملية
• غسل السحاحة بمحلول المعايرة قبل الاستخدام.
• عدم وجود فقاعات هوائية في السحاحة.
• قراءة التدريج عند مستوى العين مع أسفل التقعر.
• إضافة الدليل بكميات صغيرة.
تقييم سريع
1- ما الفرق بين نقطة التكافؤ ونقطة النهاية؟
2- احسب حجم حمض الكبريتيك 0.2 مولار اللازم لمعادلة 40 مل من هيدروكسيد الصوديوم 0.1 مولار.
3- لماذا يجب أن يكون الدليل مناسباً لنوع التفاعل؟