في النهاية ستتمكن من
- تحديد دور المحلول المعايَر والمحلول المعايِر.
- كتابة العلاقة عند التكافؤ.
- تصحيح أثر التخفيف وتقدير أثر قراءة الحجم.
قبل أن تبدأ
كمية المادة n=CV والتفاعل الحمضي القاعدي والمعاملات الستوكيومترية.
افهم
اختيار تفاعل المعايرة
يحتوي المحلول المعايَر على النوع ذي التركيز المجهول، بينما يكون تركيز المحلول المعايِر معلوماً ويضاف تدريجياً. يجب أن يكون تفاعل المعايرة سريعاً وتاماً بما يكفي ومعلوم التناسبات. عند التكافؤ تكون الكميات المضافة وفق النسب الستوكيومترية، وليس من الضروري أن تتساوى الحجوم.
كتابة العلاقة المناسبة
للتفاعل aA+bB→نواتج، إذا كان A هو النوع المعايَر وB هو المعايِر، فإن nA البدئية مقسومة على a تساوي nB المضافة عند التكافؤ مقسومة على b. إذن CA VA/a=CB VE/b. لحمض أحادي البروتون وفق AH+HO⁻→A⁻+H₂O، لدينا a=b=1 ومنه CA VA=CB VE. يجب استعمال وحدات حجم منسجمة.
تعيين التكافؤ وتفسيره
على منحنى pH بدلالة الحجم، يعين التكافؤ قرب نقطة انعطاف قفزة pH. يجب أن يتغير لون الكاشف في هذه المنطقة. ليست قيمة pH عند التكافؤ دائماً 7، فهي تعتمد على الأنواع الكيميائية والحرارة. لا تعوض نتيجة حسابية بروتوكول المختبر وتأطيره عند المناولة.
مثال محلول خطوة بخطوة
نعاير 10,0 mL من حمض أحادي البروتون بقاعدة تركيزها 0,100 mol/L. الحجم VE=12,4 mL. أخذت العينة من محلول خفف عشر مرات. حدد التركيزين.
- النسبة الستوكيومترية 1:1، لذلك CA VA=CB VE.
- CA=0,100×12,4/10,0=0,124 mol/L في المحلول المخفف.
- عامل التخفيف 10؛ إذن التركيز الأصلي 10×0,124=1,24 mol/L.
- لا نضرب حجم التكافؤ في 10 قبل الحساب، بل نصحح التركيز المحسوب للمحلول المخفف.
حان دورك
تمرين 1
نعاير 20,0 mL من حمض أحادي البروتون بقاعدة تركيزها 0,0500 mol/L. إذا كان VE=16,0 mL، احسب CA.
تلميح
النسبة الستوكيومترية 1:1.
عرض التصحيح
CA=0,0500×16,0/20,0=0,0400 mol/L.
تمرين 2
في التفاعل A+2B→نواتج، أضيفت 0,0040 mol من B عند التكافؤ. ما كمية A البدئية؟
تلميح
استعمل nA/1=nB/2.
عرض التصحيح
nA=0,0040/2=0,0020 mol.
تمرين 3
في المثال المحلول، ما النتيجة إذا قرئ VE=12,5 mL عوض 12,4 mL؟
تلميح
يتناسب CA مع VE عند ثبات باقي المعطيات.
عرض التصحيح
CA=0,125 mol/L للمحلول المخفف، أي زيادة بحوالي 0,81 %. يوضح ذلك أثر قراءة الحجم ولا يمثل حساباً كاملاً للارتياب.
أخطاء ينبغي تجنبها
- لا تنس معاملات معادلة التفاعل.
- لا تخلط بين حجم العينة وحجم التخفيف.
- ليس pH عند التكافؤ دائماً 7.
اختبر فهمك
مرجع علمي
بطاقة أصلية من Dars +. المراجع للتحقق من المفاهيم دون إعادة نشر دروس أو تمارين الغير. تغطي هذه المجموعة مفاهيم مختارة ولا تمثل مقرراً رسمياً شاملاً. تأكد مع أستاذك من ملاءمتها لمقرر قسمك.
OpenStax — الكيمياء ↗المرجع بالإنجليزية. الشروح والتمارين الأصلية بالعربية والفرنسية.