عند تحضير محلول حمض الكبريتيك: تقنية تحضير الحلول

حلول

تحضير المحاليل الملحية

تقنية لتحديد تركيز الحلول.

تحديد التركيز عن طريق قياس الكثافة

تحديد التركيز بالمعايرة.

المفاهيم والمصطلحات الأساسية للتحليل بالمعايرة.

مخطط تحديد المعايرة.

القواعد الستة للمعايرة.

شروط تحديد المعايرة لتركيز المادة

تحضير محلول معاير باستخدام وزن دقيق للمادة الأولية

ضبط عيار الحل باستخدام عامل الضبط

الحسابات في التحليل الحجمي.

قائمة الأدب المستخدم

حلول

1. مفهوم المحاليل والذوبان

سواء من حيث الجودة أو تحليل كمييتم تنفيذ العمل الرئيسي مع الحلول. عادة، عندما نستخدم اسم "الحل"، فإننا نعني الحلول الحقيقية. في المحاليل الحقيقية، يتم توزيع المذاب في شكل جزيئات أو أيونات فردية بين جزيئات المذيب.

حل- خليط متجانس (متجانس) يتكون من جزيئات مادة مذابة ومذيب ومنتجات تفاعلها. عند إذابة مادة صلبة في الماء أو مذيب آخر، تنتقل جزيئات الطبقة السطحية إلى المذيب، ونتيجة للانتشار، يتم توزيعها في كامل حجم المذيب، ثم تمر طبقة جديدة من الجزيئات إلى المذيب ، إلخ. بالتزامن مع المذيب، تحدث أيضًا عملية عكسية - إطلاق الجزيئات من المحلول. كلما زاد تركيز المحلول، كلما زادت هذه العملية. من خلال زيادة تركيز المحلول دون تغيير الظروف الأخرى، نصل إلى حالة يتم فيها إطلاق نفس عدد جزيئات المادة المذابة من المحلول في كل وحدة زمنية. ويسمى هذا الحل مشبع.إذا أضفت كمية صغيرة من المذاب إليه، فإنه سيبقى غير مذاب.



الذوبان- قدرة المادة على تكوين أنظمة متجانسة مع مواد أخرى - المحاليل التي تكون فيها المادة على شكل ذرات أو أيونات أو جزيئات أو جزيئات فردية. يتم تحديد كمية المادة في المحلول المشبع الذوبانالمواد في ظل ظروف معينة. الذوبان مواد مختلفةفي بعض المذيبات يختلف. لا يمكن إذابة أكثر من كمية معينة من مادة معينة في كمية معينة من كل مذيب. الذوبانيتم التعبير عنها بعدد جرامات المادة لكل 100 جرام من المذيب في محلول مشبع عند درجة حرارة معينة . وتنقسم المواد حسب قدرتها على الذوبان في الماء إلى: 1) شديدة الذوبان (الصودا الكاوية، السكر)؛ 2) قليل الذوبان (الجبس، ملح بيرثوليت)؛ 3) غير قابلة للذوبان عمليا (كبريتيت النحاس). غالبًا ما تسمى المواد غير القابلة للذوبان عمليًا بأنها غير قابلة للذوبان، على الرغم من أنها مطلقة مواد غير قابلة للذوبانلا. "تسمى المواد غير القابلة للذوبان عادة تلك المواد التي تكون قابلية ذوبانها منخفضة للغاية (جزء واحد بالوزن من المادة يذوب في 10000 جزء من المذيب).

الذوبان عادة المواد الصلبةيزداد مع زيادة درجة الحرارة. إذا قمت بإعداد محلول قريب من التشبع بالتسخين، ثم قم بتبريده بسرعة ولكن بعناية، فإن هذا ما يسمى محلول مفرط التشبع.إذا قمت بإسقاط بلورة مادة مذابة في مثل هذا المحلول أو مزجته، فستبدأ البلورات في التساقط من المحلول. وبالتالي، يحتوي المحلول المبرد على مادة أكثر مما يحتوي عليه المحلول المشبع عند درجة حرارة معينة. لذلك، عند إضافة بلورة من المذاب، تتبلور كل المادة الزائدة.

تختلف خصائص المحاليل دائمًا عن خصائص المذيب. يغلي المحلول عند درجة حرارة أعلى من المذيب النقي. على العكس من ذلك، فإن درجة تجمد المحلول أقل من درجة تجمد المذيب.

بناءً على طبيعة المذيب، تنقسم المحاليل إلى: المائية وغير المائية.وتشمل الأخيرة محاليل المواد الموجودة في المذيبات العضوية مثل الكحول والأسيتون والبنزين والكلوروفورم وما إلى ذلك.

يتم تحضير محاليل معظم الأملاح والأحماض والقلويات في المحاليل المائية.

2. طرق التعبير عن تركيز المحاليل. مفهوم المعادل بالجرام

ويتميز كل محلول بتركيز المذاب: كمية المادة الموجودة في كمية معينة من المحلول. يمكن التعبير عن تركيز المحاليل كنسبة مئوية، بالمول لكل 1 لتر من المحلول، وبمكافئات لكل 1 لتر من المحلول وبالعيار.

يمكن التعبير عن تركيز المواد في المحاليل بطرق مختلفة:

الجزء الكتلي للمادة المذابة w(B) هو كمية بلا أبعاد، يساوي النسبةكتلة المذاب إلى الكتلة الكلية للمحلول م

أو يسمى بطريقة أخرى: تركيز النسبة المئويةالحل - يتحدد بعدد جرامات المادة في 100 جرام من المحلول. على سبيل المثال، يحتوي محلول 5% على 5 جم من المادة في 100 جم من المحلول، أي 5 جم من المادة و100-5 = 95 جم من المذيب.

يوضح التركيز المولي C(B) عدد مولات المذاب الموجودة في لتر واحد من المحلول.

C(B) = n(B) / V = ​​​​m(B) / (M(B) V)،

حيث م(ب) - الكتلة الموليةالمذاب جم / مول.

يتم قياس التركيز المولي بالمول/لتر ويشار إليه بـ "M". على سبيل المثال، 2M NaOH عبارة عن محلول ثنائي المولي من هيدروكسيد الصوديوم؛ تحتوي المحاليل الأحادية (1 م) على 1 مول من المادة لكل 1 لتر من المحلول، والمحاليل ثنائية المولار (2 م) تحتوي على 2 مول لكل 1 لتر، وما إلى ذلك.

من أجل تحديد عدد جرامات مادة معينة الموجودة في 1 لتر من محلول معين التركيز المولي، عليك أن تعرف ذلك الكتلة المولية،أي كتلة 1 مول. الكتلة المولية للمادة، معبرًا عنها بالجرام، تساوي عدديًا الكتلة الجزيئية للمادة. على سبيل المثال، الوزن الجزيئي لـ NaCl هو 58.45، وبالتالي فإن الكتلة المولية هي أيضًا 58.45 جم، وبالتالي فإن محلول 1 M NaCl يحتوي على 58.45 جم من كلوريد الصوديوم في 1 لتر من المحلول.

تشير الحالة الطبيعية للحل إلى عدد مكافئات الجرام من مادة معينة في لتر واحد من المحلول أو عدد مكافئات الملليجرام في مليلتر واحد من المحلول.
ما يعادل غرامالمادة هي عدد جرامات المادة التي تساوي عدديا ما يعادلها.

المعادل المركب- يسمون الكمية المقابلة (المكافئة) لـ 1 مول من الهيدروجين في تفاعل معين.

يتم تحديد عامل التكافؤ بواسطة:

1) طبيعة المادة،

2) تفاعل كيميائي محدد.

أ) في التفاعلات الأيضية.

يتم تحديد القيمة المكافئة للأحماض من خلال عدد ذرات الهيدروجين التي يمكن استبدالها بذرات معدنية في جزيء الحمض.

مثال 1.تحديد ما يعادل الأحماض: أ) حمض الهيدروكلوريك، ب) H 2 SO 4، ج) H 3 PO 4؛ د) ح 4.

حل.

في حالة الأحماض المتعددة القاعدة، يعتمد المكافئ على التفاعل المحدد:

أ) H 2 SO 4 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2 H 2 O.

في هذا التفاعل يتم استبدال ذرتي هيدروجين في جزيء حمض الكبريتيك وبالتالي E = M.M/2

ب) H 2 SO 4 + KOH → KH SO 4 + H 2 O.

في هذه الحالة، يتم استبدال ذرة هيدروجين واحدة في جزيء حمض الكبريتيك E = M.M/1

بالنسبة لحمض الفوسفوريك، حسب التفاعل، تكون القيم أ) E = M.M/1

ب) ه= م.م/2 ج) ه= م.م/3

القواعد

يتم تحديد المكافئ الأساسي بعدد مجموعات الهيدروكسيل التي يمكن استبدالها ببقايا الحمض.

مثال 2.تحديد ما يعادل القواعد: أ) KOH؛ ب) النحاس (OH) 2؛

حل.

يتم تحديد القيم المكافئة للملح بواسطة الكاتيون.

القيمة التي يجب قسمة M. في حالة الأملاح تساوي س · ن، أين س- شحن الكاتيون المعدني، ن– عدد الكاتيونات في صيغة الملح .

مثال 3.تحديد ما يعادل الأملاح: أ) KNO 3 ; ب) نا 3 ص 4؛ ج) الكروم 2 (SO 4) 3؛

حل.

أ) ف·ن = 1ب) 1 3 = 3الخامس) ض = 3 2 = 6،ز) ض = 3 1 = 3

وتعتمد أيضًا قيمة عوامل التكافؤ للأملاح على

رد فعل مماثل لاعتماده على الأحماض والقواعد.

ب) في تفاعلات الأكسدة والاختزاللتحديد

ما يعادل استخدام نظام التوازن الإلكتروني.

والقيمة التي يجب أن تقسم بها M.M للمادة في هذه الحالة تساوي عدد الإلكترونات التي يقبلها أو يتخلى عنها جزيء المادة.

K 2 Cr 2 O 7 + حمض الهيدروكلوريك → CrCl 3 + Cl 2 + بوكل + H 2 O

للخط المستقيم 2Сr +6 +2 3 ه→2كر 3+

التفاعلات 2Cl - - 2 1 ه→ الكلور 2

للعكس 2Cr+3-2 3 ه→ الكروم +6

تفاعلات Cl2-2 ه→ 2Cl

(ك2كر2يا7) = 1/6

(Cr)=1/3 (HCl)=1 (Cl)=1) (Cl2)=1/2 (Cl)=1

يشار إلى التركيز الطبيعي بالحرف ن (في الصيغ الحسابية) أو الحرف "n" - عند الإشارة إلى تركيز محلول معين. إذا كان 1 لتر من المحلول يحتوي على 0.1 مكافئ من مادة ما، فإنه يطلق عليه اسم عشري ويرمز له بـ 0.1 ن. يسمى المحلول الذي يحتوي على 0.01 مكافئ من مادة في 1 لتر من المحلول سنتينورمال ويرمز له بـ 0.01 ن. لأن المعادل هو كمية أي مادة تدخل في تفاعل معين. يتوافق مع 1 مول من الهيدروجين، ومن الواضح أن ما يعادل أي مادة في هذا التفاعل يجب أن يتوافق مع ما يعادل أي مادة أخرى. وهذا يعني أنه في أي تفاعل، تتفاعل المواد بكميات متساوية.

معايرتسمى الحلول التي يتم التعبير عن تركيزها التسمية التوضيحية،أي عدد جرامات المادة المذابة في 1 مل من المحلول. في كثير من الأحيان في المختبرات التحليلية، يتم إعادة حساب عيارات المحلول مباشرة إلى المادة التي يتم تحديدها. أكسي نعميُظهر عيار المحلول عدد جرامات المادة التي يتم تحديدها والتي تتوافق مع 1 مل من هذا المحلول.

لتحضير المحاليل ذات التركيز المولي والعادي، يتم وزن عينة من المادة على ميزان تحليلي، وتحضر المحاليل في دورق حجمي. عند تحضير المحاليل الحمضية، يتم قياس الحجم المطلوب من محلول الحمض المركز باستخدام سحاحة ذات محبس زجاجي.

يتم حساب وزن المذاب بدقة حتى المنزلة العشرية الرابعة، و الأوزان الجزيئيةتؤخذ بالدقة التي وردت بها في الجداول المرجعية. يتم حساب حجم الحمض المركز حتى المنزلة العشرية الثانية.

عند تحضير المحاليل ذات التركيز المئوي، يتم وزن المادة على ميزان فني كيميائي، ويتم قياس السوائل باستخدام أسطوانة قياس. لذلك، يتم حساب وزن المادة بدقة 0.1 جم، وحجم سائل واحد بدقة 1 مل.

قبل البدء في تحضير المحلول، من الضروري إجراء عملية حسابية، أي حساب كمية المذاب والمذيب لتحضير كمية معينة من المحلول بتركيز معين.

3. الحسابات عند تحضير المحاليل الملحية

مثال 1. من الضروري تحضير 500 جرام من محلول 5% من نترات البوتاسيوم. يحتوي 100 جرام من هذا المحلول على 5 جرام من KN0 3؛ دعونا نجعل نسبة:

100 جرام محلول - 5 جرام KN0 3

500" - X»KN0 3

5*500/100 = 25 جم.

عليك أن تأخذ 500-25 = 475 مل من الماء.

مثال 2. من الضروري تحضير 500 جم من محلول CaCI 5% من الملح CaCl 2 .6H 2 0. أولًا، نقوم بحساب الملح اللامائي.

100 جرام من المحلول - 5 جرام CaCl 2

500 "" - س ز CaC1 2

5*500/100 = 25 جم

الكتلة المولية لـ CaCl 2 = 111، الكتلة المولية لـ CaCl 2 · 6H 2 0 = 219. لذلك،

219 جم من CaC1 2 *6H 2 0 تحتوي على 111 جم من CaC1 2. دعونا نجعل نسبة:

219 جم CaC1 2 *6H 2 0 -- 111 جم CaC1 2

X» CaС1 2 -6Н 2 0- 25 » CaCI 2 ,

219*25/111= 49.3 جرام.

كمية الماء 500-49.3=450.7 جم أو 450.7 مل. وبما أن الماء يقاس باستخدام أسطوانة قياس، فلا يؤخذ في الاعتبار أعشار المليلتر. لذلك، تحتاج إلى قياس 451 مل من الماء.

4. حسابات تحضير المحاليل الحمضية

عند تحضير المحاليل الحمضية يجب الأخذ بعين الاعتبار أن المحاليل الحمضية المركزة ليست 100% وتحتوي على الماء. بالإضافة إلى ذلك، لا يتم وزن الكمية المطلوبة من الحمض، بل يتم قياسها باستخدام أسطوانة قياس.

مثال 1. تحتاج إلى تحضير 500 جرام من محلول 10% من حمض الهيدروكلوريك، بناءً على الحمض المتوفر بنسبة 58٪، وكثافته d=l.19.

1. أوجد كمية كلوريد الهيدروجين النقي التي يجب أن تكون في المحلول الحمضي المحضر:

100 جرام محلول -10 جرام HC1

500 "" - X» NS1

500*10/100= 50 جرام

لحساب حلول النسبة المئوية للتركيز، يتم تقريب الكتلة المولية إلى أرقام صحيحة.

2. أوجد عدد جرامات الحمض المركز التي تحتوي على 50 جم من HC1:

100 جرام حمض - 38 جرام حمض الهيدروكلوريك1

X» » - 50 » NS1

100 50/38 = 131.6 جم.

3. أوجد الحجم الذي تشغله هذه الكمية من الحمض:

الخامس= 131,6/ 1.19=110.6 مل. (التقريب إلى 111)

4. كمية المذيب (الماء) هي 500-131.6 = 368.4 جم أو 368.4 مل. وبما أن الكمية المطلوبة من الماء والحمض يتم قياسها باستخدام أسطوانة قياس، فلا يتم أخذ أعشار المليلتر في الاعتبار. لذلك، لإعداد 500 غرام من محلول حمض الهيدروكلوريك 10٪، تحتاج إلى تناول 111 مل من حمض الهيدروكلوريك و 368 مل من الماء.

مثال 2. عادة، عند إجراء الحسابات لإعداد الأحماض، يتم استخدام الجداول القياسية التي تشير إلى النسبة المئوية للمحلول الحمضي، وكثافة هذا المحلول عند درجة حرارة معينة وعدد جرامات هذا الحمض الموجودة في 1 لتر من حل لهذا التركيز. في هذه الحالة، يتم تبسيط الحساب. يمكن حساب كمية المحلول الحمضي المحضر لحجم معين.

على سبيل المثال، تحتاج إلى تحضير 500 مل من محلول حمض الهيدروكلوريك 10% على أساس محلول مركّز 38%. وفقًا للجداول نجد أن محلول 10% من حمض الهيدروكلوريك يحتوي على 104.7 جم من HC1 في 1 لتر من المحلول. نحتاج إلى تحضير 500 مل، لذلك يجب أن يحتوي المحلول على 104.7:2 = 52.35 جم من حمض الهيدروكلوريك.

دعونا نحسب مقدار الحمض المركز الذي يجب أن تتناوله. وفقًا للجدول، يحتوي لتر واحد من HC1 المركز على 451.6 جم من HC1. دعونا نجعل نسبة:

1000 مل - 451.6 جم HC1

× مل- 52.35 بوصة NS1

1000*52.35/ 451.6 = 115.9 مل.

كمية الماء 500-116 = 384 مل.

لذلك، لإعداد 500 مل من محلول حمض الهيدروكلوريك 10٪، تحتاج إلى تناول 116 مل من محلول مركز HC1 و 384 مل من الماء.

مثال 1. ما عدد جرامات كلوريد الباريوم اللازمة لتحضير 2 لتر من محلول تركيزه 0.2 M؟

حل.الوزن الجزيئي لكلوريد الباريوم هو 208.27. لذلك. 1 لتر من محلول 0.2 م يجب أن يحتوي على 208.27 * 0.2 = 41.654 جم BaCI 2 . لتحضير 2 لتر ستحتاج إلى 41.654 * 2 = 83.308 جم BaCI 2.

مثال 2. ما عدد جرامات الصودا اللامائية Na 2 C0 3 اللازمة لتحضير 500 مل من 0.1 ن. حل؟

حل.الوزن الجزيئي للصودا هو 106.004؛ الكتلة المكافئة لـ Na 2 C0 3 =M: 2 = 53.002؛ 0.1 مكافئ. = 5.3002 جم

1000 مل 0.1 ن. يحتوي المحلول على 5.3002 جم Na2C03
500 »» » » » X » نا 2 ج0 3

س = 2.6501 جم Na2C03.

مثال 3. ما هي كمية حمض الكبريتيك المركز (96%: d=l.84) اللازمة لتحضير 2 لتر من تركيز 0.05 N. محلول حمض الكبريتيك؟

حل.الوزن الجزيئي لحمض الكبريتيك هو 98.08. الكتلة المكافئة لحمض الكبريتيك H 2 إذن 4 = م: 2 = 98.08: 2 = 49.04 جم الكتلة 0.05 مكافئ. = 49.04*0.05 = 2.452 جم.

دعونا نكتشف مقدار H2S04 الذي يجب أن يحتوي عليه 2 لتر من 0.05 ن. حل:

1 لتر - 2.452 جم ح2س04

2"- X » ح 2 س 0 4

X= 2.452*2 = 4.904 جم H2S04.

لتحديد مقدار المحلول 96.% H2S04 الذي يجب تناوله لهذا الغرض، دعونا نحسب النسبة:

في 100 جرام. ح 2 س0 4 -96 جم ح 2 س0 4

ش» » ح 2 س0 4 -4.904 جم ح 2 س0 4

ص = 5.11 جم ح2س04.

نعيد حساب هذا المبلغ إلى الحجم: 5.11: 1.84 = 2.77

وبالتالي، لتحضير 2 لتر من 0.05 ن. الحل الذي تحتاجه لتناول 2.77 مل من حامض الكبريتيك المركز.

مثال 4. احسب عيار محلول NaOH إذا كان من المعروف أن تركيزه الدقيق هو 0.0520 N.

حل.أذكر أن العيار هو محتوى 1 مل من محلول المادة بالجرام. الكتلة المكافئة لـ NaOH=40. 01 جم دعنا نوجد عدد جرامات NaOH الموجودة في 1 لتر من هذا المحلول:

40.01*0.0520 = 2.0805 جم.

1 لتر من المحلول يحتوي على 1000 مل.

T = 0.00208 جم / مل. يمكنك أيضًا استخدام الصيغة:

T=E N/1000 جم/لتر

أين ت- عيار، جم / مل؛ ه- الكتلة المكافئة؛ ن-طبيعية الحل.

إذن عيار هذا المحلول هو: 40.01 0.0520/1000 = 0.00208 جم/مل.

مثال 5 نحسب التركيز الطبيعي للمحلول HN0 3 إذا علم أن عيار هذا المحلول هو 0.0065 وللحساب نستخدم الصيغة:

تي = ه ن / 1000جرام/لتر، من هنا:

ن=T1000/ه0,0065.1000/ 63.05= 0.1030 ن.

مثال 6. ما هو التركيز الطبيعي للمحلول إذا علم أن 200 مل من هذا المحلول يحتوي على 2.6501 جم من Na2C03

حل.كما تم حسابه في المثال 2: EN 2 с 3 =53.002.
دعونا نوجد كم معادلات 2.6501 جم من Na 2 C0 3:
2.6501: 53.002 = 0.05 مكافئ.

من أجل حساب التركيز الطبيعي للحل، نقوم بإنشاء نسبة:

1000 » » X "

1 لتر من هذا المحلول سيحتوي على 0.25 مكافئ، أي أن المحلول سيكون 0.25 ن.

لهذا الحساب يمكنك استخدام الصيغة:

ن = ف 1000/ه الخامس

أين ر - كمية المادة بالجرام؛ ه - الكتلة المكافئة للمادة؛ الخامس - حجم المحلول بالملليلتر.

EN 2 с 3 =53.002 فإن التركيز الطبيعي لهذا المحلول هو

2,6501* 1000 / 53,002*200=0,25

5.إعادة حساب التركيز من نوع إلى آخر.

في الممارسة المعملية، غالبًا ما يكون من الضروري إعادة حساب تركيز المحاليل المتاحة من وحدة إلى أخرى. عند تحويل التركيز المئوي إلى التركيز المولي والعكس، من الضروري أن نتذكر أنه يتم حساب النسبة المئوية للتركيز لكتلة معينة من المحلول، ويتم حساب التركيز المولي والعادي للحجم، لذلك، للتحويل، تحتاج إلى تعرف على كثافة المحلول.

يتم ذكر كثافة المحلول في الكتب المرجعية في الجداول المقابلة أو يتم قياسها باستخدام مقياس كثافة السوائل. إذا دلنا على: مع- تركيز النسبة المئوية؛ م- التركيز المولي؛ ن - التركيز الطبيعي. د- كثافة المحلول ه- الكتلة المكافئة؛ م- الكتلة المولية، فإن صيغ التحويل من التركيز المئوي إلى التركيز المولي والعادي ستكون كما يلي:

مثال 1. ما هو التركيز المولي والطبيعي لمحلول حمض الكبريتيك 12% وكثافته d = l.08 g/cm؟؟

حل.الكتلة المولية لحمض الكبريتيك هي 98. لذلك،

ه ن 2 إذن 4 =98:2=49.

باستبدال القيم الضرورية في الصيغ نحصل على:

1) التركيز المولي لمحلول حمض الكبريتيك 12% يساوي

م=12*1.08*10/98=1.32 م;

2) التركيز الطبيعي لمحلول حمض الكبريتيك 12% هو

ن = 12*1.08*10/49= 2.64 ن.

مثال 2. ما هي النسبة المئوية للتركيز 1 N. محلول حمض الهيدروكلوريك كثافته 1.013؟

حل.الكتلة المولية لـ HCI هي 36.5، وبالتالي Ens1 = 36.5. من الصيغة (2) أعلاه نحصل على:

وبالتالي فإن نسبة التركيز هي 1 ن. محلول حمض الهيدروكلوريك يساوي

36,5*1/ 1,013*10 =3,6%

في بعض الأحيان يكون من الضروري في الممارسة المخبرية إعادة حساب التركيز المولي إلى المستوى الطبيعي والعكس صحيح. إذا كانت الكتلة المكافئة لمادة تساوي الكتلة المولية (على سبيل المثال، KOH)، فإن التركيز الطبيعي يساوي التركيز المولي. لذلك، 1 ن. سيكون محلول حمض الهيدروكلوريك في نفس الوقت محلول 1 M. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم المركبات، فإن الكتلة المكافئة لا تساوي الكتلة المولية، وبالتالي فإن التركيز الطبيعي لمحاليل هذه المواد لا يساوي التركيز المولي. للتحويل من تركيز إلى آخر يمكننا استخدام الصيغ التالية:

م = (NE)/م؛ ن = م (م / ه)

مثال 3. التركيز الطبيعي لمحلول حمض الكبريتيك 1M Answer-2M

مثال 4، التركيز المولي 0.5 ن. محلول Na 2 CO 3 الإجابة - 0.25H

عند تحويل التركيز المئوي إلى التركيز المولي والعكس، من الضروري أن نتذكر أنه يتم حساب التركيز المئوي لكتلة معينة من المحلول، ويتم حساب التركيز المولي والعادي للحجم، لذلك، للتحويل تحتاج إلى معرفة كثافة المحلول. حل. إذا نشير إلى: ج - تركيز النسبة المئوية؛ م - التركيز المولي. ن - التركيز الطبيعي. ه - الكتلة المكافئة، ص - كثافة المحلول؛ m هي الكتلة المولية، فإن صيغ التحويل من التركيز المئوي ستكون كما يلي:

م = (ق ص 10)/م
ن = (ج ص10)/ه

يمكن استخدام نفس الصيغ إذا كنت بحاجة إلى تحويل التركيز الطبيعي أو المولي إلى نسبة مئوية.

في بعض الأحيان يكون من الضروري في الممارسة المخبرية إعادة حساب التركيز المولي إلى المستوى الطبيعي والعكس صحيح. إذا كانت الكتلة المكافئة لمادة تساوي الكتلة المولية (على سبيل المثال، حمض الهيدروكلوريك، كلوريد البوتاسيوم، KOH)، فإن التركيز الطبيعي يساوي التركيز المولي. لذلك، 1 ن. سيكون محلول حمض الهيدروكلوريك في نفس الوقت محلول 1 M. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم المركبات، فإن الكتلة المكافئة لا تساوي الكتلة المولية، وبالتالي فإن التركيز الطبيعي لمحاليل هذه المواد لا يساوي التركيز المولي.
للتحويل من تركيز إلى آخر، يمكنك استخدام الصيغ التالية:

م = (ن ه)/م
ن = (م م)/ه

قانون خلط المحاليل

تتناسب كميات المحاليل المخلوطة عكسيا مع الفروق المطلقة بين تركيزاتها وتركيز المحلول الناتج.

يمكن التعبير عن قانون الخلط معادلة رياضية:

أماه / ملي بايت = С-ب / а-с،

حيث mA وmB هي كميات المحاليل A وB المأخوذة للخلط؛

أ، ب، ج - على التوالي، تركيزات المحاليل A و B والمحلول الذي تم الحصول عليه نتيجة الخلط. إذا تم التعبير عن التركيز بنسبة٪، فيجب أخذ كميات المحاليل المخلوطة بوحدات الوزن؛ إذا تم أخذ التركيزات بالمول أو القيم الطبيعية، فيجب التعبير عن كميات المحاليل المخلوطة باللتر فقط.

لسهولة الاستخدام قواعد الخلطيتقدم حكم الصليب:

م1 / م2 = (ث3 – ث2) / (ث1 – ث3)

للقيام بذلك، قم بطرح القيمة الأصغر قطريًا من قيمة التركيز الأكبر، لتحصل على (ث 1 – ث 3)، ث 1 > ث 3 و (ث 3 – ث 2)، ث 3 > ث 2. ثم يتم تجميع وحساب نسبة الكتلة للحلول الأولية م 1 / م 2.

مثال
حدد كتل المحاليل الأولية ذات الكسور الكتلية لهيدروكسيد الصوديوم 5% و 40% إذا نتج عن خلطها محلول وزنه 210 جرام مع جزء الشاملهيدروكسيد الصوديوم 10%.

5 / 30 = م1 / (210 - م1)
1/6 = م1 / (210 - م1)
210 - م 1 = 6 م 1
7 م 1 = 210
م 1 = 30 جم؛ م2 = 210 – م 1 = 210 – 30 = 180 جم

المفاهيم والمصطلحات الأساسية للتحليل بالمعايرة.

معايرة -محلول كاشف معروف التركيز (الحل القياسي).

المحاليل القياسية– تتميز المحاليل القياسية الأولية الثانوية حسب طريقة التحضير. يتم تحضير المادة الأولية عن طريق إذابة كمية محددة من المادة النقية مادة كيميائيةفي كمية معينة من المذيب. يتم تحضير الثانوي بتركيز تقريبي ويتم تحديد تركيزه باستخدام المعيار الأساسي.

نقطة التعادل- اللحظة التي يحتوي فيها الحجم المضاف لمحلول العمل على كمية من المادة تعادل كمية المادة التي يتم تحديدها.

الغرض من المعايرة- القياس الدقيق لحجم محلولين يحتويان على كمية مكافئة من المادة

المعايرة المباشرة- هذه هي معايرة مادة معينة "أ" مباشرة مع محلول المعايرة "ب". يتم استخدامه إذا استمر التفاعل بين "A" و "B" بسرعة.

حلول

مفهوم المحاليل والذوبان

طرق التعبير عن تركيز المحاليل. مفهوم المعادل بالجرام

حسابات تحضير محاليل الأملاح والأحماض

إعادة حساب التركيز من نوع إلى آخر.

خلط وتخفيف المحاليل قانون خلط المحاليل

تقنية تحضير الحلول.

تحضير المحاليل الملحية

تحضير المحاليل الحمضية

تحضير المحاليل الأساسية

إعداد حل عملي من Fixanal.

عند تحضير المحاليل ذات التركيز المئوي، يتم وزن المادة على ميزان فني كيميائي، ويقاس السائل بأسطوانة قياس. لذلك، شنقها! يتم حساب المواد بدقة 0.1 جم وحجم سائل واحد بدقة 1 مل.

قبل البدء بتحضير المحلول | فمن الضروري إجراء عملية حسابية، أي حساب كمية المذاب والمذيب لتحضير كمية معينة من المحلول بتركيز معين.

الحسابات عند تحضير المحاليل الملحية

مثال 1. من الضروري تحضير 500 جرام من محلول 5% من نترات البوتاسيوم. 100 جرام من هذا المحلول يحتوي على 5 جرام من KN0 3؛1 نقوم بتكوين النسبة:

100 جرام محلول - 5 جرام KN0 3

500 » 1 - X»KN0 3

5-500 ″_ x= -jQg- = 25 جم.

عليك أن تأخذ 500-25 = 475 مل من الماء.

مثال 2. من الضروري تحضير 500 جرام من محلول 5% CaCl من الملح CaCl 2 -6H 2 0. أولًا، نقوم بحساب الملح اللامائي.

100 جرام من المحلول - 5 جرام CaCl 2500 "" - X "CaCl 2 5-500 _ س = 100 = 25 جم -

الكتلة المولية لـ CaCl 2 = 111، الكتلة المولية لـ CaCl 2 - 6H 2 0 = 219*. ولذلك، فإن 219 جم من CaC1 2 -6H 2 0 تحتوي على 111 جم من CaC1 2. دعونا نجعل نسبة:

219 جم CaC1 2 -6H 2 0-111 جم CaC1 2

X » CaС1 2 -6Н 2 0- 26 » CaCI,

219-25 س = -ججج- = 49.3 جم.

كمية الماء 500-49.3=450.7 جم أو 450.7 مل. وبما أن الماء يقاس باستخدام أسطوانة قياس، فلا يؤخذ في الاعتبار أعشار المليلتر. لذلك، تحتاج إلى قياس 451 مل من الماء.

الحسابات عند تحضير المحاليل الحمضية

عند تحضير المحاليل الحمضية يجب الأخذ بعين الاعتبار أن المحاليل الحمضية المركزة ليست 100% وتحتوي على الماء. بالإضافة إلى ذلك، لا يتم وزن الكمية المطلوبة من الحمض، بل يتم قياسها باستخدام أسطوانة قياس.

مثال 1. من الضروري تحضير 500 جم من محلول حمض الهيدروكلوريك 10٪ على أساس حمض 58٪ المتوفر وكثافته d = l.19.

1. أوجد كمية كلوريد الهيدروجين النقي التي يجب أن تكون في المحلول الحمضي المحضر:

100 جرام محلول -10 جرام HC1 500 "" - X » NS1 500-10 * = 100 = 50 جم -

* لحساب حلول النسبة المئوية للتركيز المولي، يتم تقريب الكتلة إلى أرقام صحيحة.

2. أوجد عدد الجرامات المركزة)
حمض، والذي سوف يحتوي على 50 غرام من HC1:

100 جرام حمض - 38 جرام حمض الهيدروكلوريك1 X » » -50 » NS1 100 50

X زز— » = 131.6 جرام.

3. أوجد الحجم الذي تشغله هذه الكمية 1
الأحماض:

الخامس - -— 131 ‘ 6 110 6 ش

4. كمية المذيب (الماء) 500-؛
-131.6 = 368.4 جم أو 368.4 مل. وبما أن التعاون اللازم
يتم قياس كمية الماء والحمض باستخدام أسطوانة قياس.
الروم، فلا يؤخذ في الاعتبار أعشار المليلتر
ut. لذلك، لإعداد 500 غرام من محلول 10٪
بالنسبة لحمض الهيدروكلوريك، عليك أن تأخذ 111 مل من الهيدروكلوريك I
حمض و 368 مل من الماء.

مثال 2.عادة عند إجراء الحسابات لإعداد الأحماض، يتم استخدام الجداول القياسية التي تشير إلى النسبة المئوية للمحلول الحمضي وكثافة هذا المحلول عند درجة حرارة معينة وعدد جرامات هذا الحمض الموجودة في 1 لتر من محلول هذا التركيز (انظر الملحق الخامس). في هذه الحالة، يتم تبسيط الحساب. يمكن حساب كمية المحلول الحمضي المحضر لحجم معين.

على سبيل المثال، تحتاج إلى تحضير 500 مل من محلول حمض الهيدروكلوريك 10% على أساس محلول مركز 38%. وفقًا للجداول نجد أن محلول 10% من حمض الهيدروكلوريك يحتوي على 104.7 جم من HC1 في 1 لتر من المحلول. نحتاج إلى تحضير 500 مل، لذلك يجب أن يحتوي المحلول على 104.7:2 = 52.35 جم من H O.

دعونا نحسب المقدار الذي تحتاج إلى تناوله بشكل مركز أناالأحماض. وفقًا للجدول، يحتوي لتر واحد من HC1 المركز على 451.6 جم من HC1. نقوم بتكوين النسبة: 1000 مل - 451.6 جم من HC1 X » -52.35 » NS1

1000-52.35 س = 451.6 = "5 مل.

كمية الماء 500-115 = 385 مل.

لذلك، لإعداد 500 مل من محلول حمض الهيدروكلوريك 10٪، تحتاج إلى تناول 115 مل من محلول مركز HC1 و 385 مل من الماء.

الحلول التقريبية. وفي معظم الحالات، يتعين على المختبر استخدام أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك والنيتريك. الأحماض متوفرة تجاريا على شكل محاليل مركزة، يتم تحديد النسبة المئوية لها حسب كثافتها.

الأحماض المستخدمة في المختبر هي أحماض تقنية ونقية. تحتوي الأحماض التقنية على شوائب، وبالتالي لا تستخدم في العمل التحليلي.

يدخن حمض الهيدروكلوريك المركز في الهواء، لذلك تحتاج إلى العمل معها في غطاء الدخان. تبلغ كثافة حمض الهيدروكلوريك الأكثر تركيزًا 1.2 جم / سم 3 ويحتوي على 39.11٪ كلوريد الهيدروجين.

يتم تخفيف الحمض وفقًا للحساب الموضح أعلاه.

مثال. تحتاج إلى تحضير 1 لتر من محلول 5% من حمض الهيدروكلوريك باستخدام محلول كثافته 1.19 جم/سم3. من الكتاب المرجعي نجد أن محلول 5% له كثافة 1.024 جم/سم3؛ وبالتالي فإن 1 لتر منه سيكون وزنه 1.024 * 1000 = 1024 جم، ويجب أن تحتوي هذه الكمية على كلوريد الهيدروجين النقي:


حمض كثافته 1.19 جم/سم3 يحتوي على 37.23% حمض الهيدروكلوريك (نجده أيضًا في الكتاب المرجعي). لمعرفة الكمية التي يجب تناولها من هذا الحمض، قم بتكوين النسبة:


أو 137.5/1.19 = 115.5 حمض بكثافة 1.19 جم/سم3 بعد قياس 116 مل من محلول الحمض يصل حجمه إلى 1 لتر.

مخففة أيضا حمض الكبريتيك. عند تخفيفه، تذكر أنك تحتاج إلى إضافة الحمض إلى الماء، وليس العكس. عند تخفيفه يحدث تسخين قوي، وإذا أضفت الماء إلى الحمض فقد يتناثر، وهو أمر خطير، لأن حمض الكبريتيك يسبب حروقا شديدة. إذا وصل الحمض إلى الملابس أو الأحذية، فيجب عليك غسل المنطقة المبللة بسرعة بكمية كبيرة من الماء، ثم تحييد الحمض بمحلول كربونات الصوديوم أو الأمونيا. في حالة ملامسة جلد يديك أو وجهك، اغسل المنطقة فورًا بكمية كبيرة من الماء.

ويتطلب الأمر عناية خاصة عند التعامل مع الزيت، وهو حمض الكبريتيك أحادي الهيدرات المشبع بأنهيدريد الكبريتيك SO3. وفقا لمحتوى الأخير، يأتي الزيت في عدة تركيزات.

يجب أن نتذكر أنه مع تبريد طفيف، يتبلور الزيت ويكون في حالة سائلة فقط في درجة حرارة الغرفة. في الهواء، يدخن، ويطلق ثاني أكسيد الكبريت، الذي يشكل بخار حمض الكبريتيك عند التفاعل مع رطوبة الهواء.

من الصعب جدًا نقل الزيت من الحاويات الكبيرة إلى الحاويات الصغيرة. يجب إجراء هذه العملية إما تحت تيار هوائي أو في الهواء، ولكن حيث لا يمكن أن يكون لحمض الكبريتيك وثاني أكسيد الكبريت الناتج أي تأثير ضار على الأشخاص والأشياء المحيطة.

إذا أصبح الزيت متصلبًا، فيجب تسخينه أولاً عن طريق وضع الحاوية معه في غرفة دافئة. وعندما يذوب الزيت ويتحول إلى سائل زيتي، يجب إخراجه إلى الهواء ثم سكبه في وعاء أصغر، وذلك باستخدام طريقة العصر بالهواء (الجاف) أو الغاز الخامل (النيتروجين).

عند خلط حمض النيتريك بالماء، يحدث تسخين أيضًا (وإن لم يكن بنفس القوة كما في حالة حمض الكبريتيك)، وبالتالي يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة عند العمل معه.

تستخدم الأحماض العضوية الصلبة في الممارسة المعملية. التعامل معها أبسط بكثير وأكثر ملاءمة من التعامل معها السائل. وفي هذه الحالة يجب الحرص فقط على التأكد من عدم تلوث الأحماض بأي شيء غريب. إذا لزم الأمر، تتم تنقية الأحماض العضوية الصلبة عن طريق إعادة التبلور (انظر الفصل 15 "التبلور")،

حلول دقيقة. المحاليل الحمضية الدقيقةيتم تحضيرها بنفس الطريقة التقريبية، مع الاختلاف الوحيد الذي يسعى في البداية للحصول على محلول بتركيز أعلى قليلاً، بحيث يمكن تخفيفه بدقة لاحقًا، وفقًا للحسابات. للحصول على حلول دقيقة، استخدم فقط المستحضرات النقية كيميائيا.

عادة ما يتم أخذ الكمية المطلوبة من الأحماض المركزة بالحجم المحسوب على أساس الكثافة.

مثال. تحتاج إلى إعداد 0.1 و. محلول H2SO4. هذا يعني أن لترًا واحدًا من المحلول يجب أن يحتوي على:


حمض كثافته 1.84 g/cmg يحتوي على 95.6% H2SO4 n لتحضير 1 لتر من 0.1 n. من الحل عليك أن تأخذ الكمية التالية (x) منه (بالجرام):

الحجم المقابل للحمض سيكون:



بعد قياس 2.8 مل من الحمض بالضبط من السحاحة، قم بتخفيفه إلى 1 لتر في دورق حجمي ثم عايره بمحلول قلوي لتحديد الحالة الطبيعية للمحلول الناتج. إذا تبين أن المحلول أكثر تركيزا)، تتم إضافة الكمية المحسوبة من الماء إليه من السحاحة. على سبيل المثال، أثناء المعايرة وجد أن 1 مل من 6.1 ن. لا يحتوي محلول H2SO4 على 0.0049 جم من H2SO4، بل 0.0051 جم، ولحساب كمية الماء اللازمة لتحضير 0.1 N بالضبط. الحل ، قم بتكوين النسبة:

تظهر الحسابات أن هذا الحجم هو 1041 مل، ويجب إضافة المحلول 1041 - 1000 = 41 مل من الماء. يجب عليك أيضًا أن تأخذ في الاعتبار كمية المحلول المأخوذ للمعايرة. لنأخذ 20 مل، أي 20/1000 = 0.02 من الحجم المتاح. لذلك، لا تحتاج إلى إضافة 41 مل من الماء، بل أقل: 41 - (41*0.02) = = 41 -0.8 = 40.2 مل.

* لقياس الحمض، استخدم سحاحة جافة تمامًا مع محبس أرضي. .

يجب فحص المحلول المصحح مرة أخرى للتأكد من محتوى المادة المأخوذة للحل. يتم أيضًا تحضير محاليل دقيقة لحمض الهيدروكلوريك باستخدام طريقة التبادل الأيوني، بناءً على عينة محسوبة بدقة من كلوريد الصوديوم. يتم إذابة العينة المحسوبة والموزنة على ميزان تحليلي في الماء المقطر أو منزوع المعادن، ويتم تمرير المحلول الناتج عبر عمود كروماتوجرافي مملوء بمبادل كاتيوني على شكل H. سيحتوي المحلول المتدفق من العمود على كمية مكافئة من حمض الهيدروكلوريك.

كقاعدة عامة، يجب تخزين المحاليل الدقيقة (أو المعايرة) في قوارير مغلقة بإحكام، ويجب إدخال أنبوب كلوريد الكالسيوم في سدادة الوعاء، مملوء بجير الصودا أو الإسكاريت في حالة المحلول القلوي، وبكلوريد الكالسيوم. أو ببساطة الصوف القطني في حالة الحمض.

للتحقق من الحالة الطبيعية للأحماض، غالبًا ما يتم استخدام كربونات الصوديوم المكلسة Na2COs. ومع ذلك، فهو استرطابي وبالتالي لا يلبي متطلبات المحللين بشكل كامل. إنه أكثر ملاءمة لاستخدام كربونات البوتاسيوم الحمضية KHCO3 لهذه الأغراض، المجففة في مجفف فوق CaCl2.

عند المعايرة، من المفيد استخدام "شاهد"، لتحضير قطرة واحدة من الحمض (في حالة معايرة القلويات) أو القلويات (في حالة معايرة الحمض) وعدد قطرات من المحلول المؤشر المضاف إلى المحلول المعاير تضاف إلى الماء المقطر أو منزوع المعادن.

يتم تحضير المحاليل التجريبية وفقًا للمادة التي يتم تحديدها والمحاليل القياسية للأحماض عن طريق الحساب باستخدام الصيغ المعطاة لهذه الحالات والحالات الموضحة أعلاه.

المكافئ الجرام لحمض الكبريتيك هو 49.04 (98.08:2)، وحمض الهيدروكلوريك 36.465. لذلك، لتحضير المحاليل العادية من الضروري تناول حمض الكبريتيك أو الهيدروكلوريك بكميات تتوافق مع هذه القيم.

يتم تحضير أحماض الكبريتيك والهيدروكلوريك من المحاليل المركزة النقية كيميائياً لهذه الأحماض. يتم حساب الكمية المطلوبة من الأحماض على النحو التالي. لنفترض أن هناك حمض الكبريتيك بكثافة نسبية تبلغ 1.84 (95.6٪)، فمن الضروري تحضير 1 لتر من 1 ن. محلول حمضي، ولهذا يجب أن تتناول حمضًا مركزًا:

يتم حساب الكمية المطلوبة من حمض الهيدروكلوريك بنفس الطريقة. إذا كانت الكثافة النسبية للحمض المركز هي 1.185 (37.3%)، يتم تحضير 1 لتر من 1 ن. عليك أن تأخذ الحل:

يتم قياس الكمية المطلوبة من الحمض من حيث الحجم، ثم تصب في الماء، ثم تبرد، ثم تنقل إلى دورق حجمي سعة 1 لتر ويتم ضبط الحجم حسب العلامة.

يتم تحديد عيار الحمض باستخدام كواشف نقية كيميائيًا: كربونات الصوديوم، أو البوراكس، أو محلول معاير من هيدروكسيد الصوديوم.

ضبط عيار كربونات الصوديوم

يتم أخذ ثلاثة أجزاء من كربونات الصوديوم كل منها 0.15-0.20 جم (لمحلول 0.1 ن) في زجاجات منفصلة بدقة 0.0001 جم وتجفيفها عند 150 درجة مئوية حتى تصل إلى كتلة ثابتة (وزن). بعد ذلك، يتم نقل العينات إلى دورق مخروطي سعة 250 مل وتذوب في 25 مل من الماء المقطر. يتم وزن الزجاجة مرة أخرى ويتم تحديد كتلة (وزن) عينة الكاشف المجفف بالفرق. يضاف مؤشر - 1-2 قطرات من الميثيل البرتقالي - إلى المحلول في القارورة ويتم معايرته بالمحلول الحمضي المحضر حتى يتغير اللون من الأصفر إلى الأصفر البرتقالي. يتم حساب عامل التصحيح باستخدام الصيغة (لمحلول 0.1 ن)

حيث g هو وزن الملح، g؛ V هي كمية الحمض المستهلكة للمعايرة، مل؛ 0.0053 - كمية كربونات الصوديوم المقابلة لـ 1 مل من 0.1 ن بالضبط. محلول حمض، ز.

تحديد عيار الحمض للبوراكس

يتم تجفيف البوراكس مسبقًا بين أوراق الترشيح حتى تتوقف البلورات الفردية عن الالتصاق بالقضيب الزجاجي. من الأفضل تجفيف البوراكس في مجفف مملوء محلول مشبعكلوريد الصوديوم والسكر أو محلول بروميد الصوديوم المشبع.

خذ، بدقة 0.0001 جم، ثلاث عينات من البوراكس في زجاجات بحجم 0.5 جم (لمحلول 0.1 ن) ونقلها إلى قوارير مخروطية بسعة 250 مل، ويتم وزن الزجاجات والكتلة الدقيقة ( يتم تحديد وزن العينة بالفرق. ثم أضف 30-60 مل من الماء الدافئ إلى العينات، مع رجها بقوة. ثم، بإضافة 1-2 قطرات من محلول الميثيل الأحمر، قم بمعايرة محلول البوراكس مع المحلول الحمضي المحضر حتى يتغير اللون من الأصفر إلى الأحمر. يتم حساب عامل التصحيح باستخدام الصيغة التالية:

حيث يكون معنى الحروف هو نفسه كما في الصيغة السابقة؛ 0.019072 - كمية البوراكس المقابلة لـ 1 مل بالضبط 0.1 ن. محلول حمض، ز.

لتحضير محلول طبيعي 0.01 من حمض الكبريتيك، من الضروري الحصول على بيانات عن تركيزه.

يمكن تحديد تركيز حمض الكبريتيك من خلال جاذبيته النوعية، والتي بدورها يتم تحديدها من خلال قراءة مقياس كثافة السوائل الذي يتم إنزاله في أسطوانة مملوءة بهذا الحمض.

بمعرفة الثقل النوعي لحمض الكبريتيك، يمكن تحديد تركيزه باستخدام جدول مساعد (انظر الملاحق). بمعنى آخر، من الممكن تحديد كمية الحمض النقي كيميائياً الموجودة في حجم معين من المخلوط، وكذلك النسبة المئوية التي تقابلها هذه الكمية (تنتج الصناعة حمض الكبريتيك مخلوطاً بكمية قليلة من الماء وبعض المواد الأخرى) ).

يبلغ الوزن الجزيئي لحمض الكبريتيك 98.06 وما يعادله 49.03 جم، وبالتالي فإن 1 لتر من المحلول الطبيعي 0.01 من حمض الكبريتيك يجب أن يحتوي على 0.4903 جم من الحمض النقي.

بعد تحديد الكمية المطلوبة من حمض الكبريتيك النقي لتحضير محلول مئوي، يمكنك أيضًا تحديد كمية حمض الكبريتيك القوي (بتركيز محدد مسبقًا) التي يجب تناولها لتحضير المحلول المحدد. لذلك، على سبيل المثال، حمض الكبريتيك القوي (المركز) التجاري، والذي عادةً ما يكون وزنه النوعي 1.84 ويحتوي على 96% من حمض الكبريتيك النقي، يجب أن يأخذ 0.5107 جم (100 × 0.4902: 96)، أو 0.28 مل (0.5107:1.84).

يتم ترشيح كمية حمض الكبريتيك المركز (في هذه الحالة 0.28 مل) التي تحددها هذه العملية الحسابية، والتي سيتم استخدامها لتحضير محلول معين، من السحاحة الدقيقة باستخدام محبس أرضي إلى دورق حجمي، ثم يُسكب فيه الماء المقطر. إلى مستوى العلامة لتر.

ثم يسكب محلول سنتي نورمال من حامض الكبريتيك من الدورق إلى زجاجة مغلقة بسدادة مطاطية، يتم من خلالها تمرير أنبوب مخرج زجاجي متصل بالسحاحة الدقيقة إلى داخل المحلول، ويتم تحديد التصحيح لدقة المحلول المحضر لأنه نادرًا ما يكون من الممكن إعداد حل دقيق مع حالة طبيعية معينة. في معظم الحالات، تكون هذه المحاليل باستخدام طريقة التحضير هذه أقوى أو أضعف قليلاً من المحاليل المئوية الطبيعية.

غالبًا ما يتم تحديد تصحيح دقة محلول حمض الكبريتيك المئوي باستخدام البوراكس (Na2 B4 O7 10 H2 O).

الإجراء لهذا التحديد هو كما يلي:

1. قم بوزن 953 ملجم من البوراكس النقي كيميائيًا على ميزان تحليلي (الوزن المكافئ للبوراكس هو 190.6 جم. وبالتالي، لتحضير لتر من المحلول العادي 0.01، تحتاج إلى تناول 1.906 جم من البوراكس النقي كيميائيًا (190.6: 100) ولتحضير 500 مل من المحلول مع الوضع الطبيعي المشار إليه، عليك أن تأخذ 953 ملغ من البوراكس).

2. بعناية، مع محاولة عدم الانسكاب، انقل العينة الناتجة المخصصة لتحضير محلول بوراكس عادي 0.01، من خلال قمع إلى دورق حجمي سعة 500 مل.

3. باستخدام الماء المقطر، اسكب حبيبات البوراكس المتبقية على القمع في الدورق.

4. قم بإذابة محتويات الدورق عن طريق الرج ثم استخدم الماء المقطر ليصل مستوى المحلول إلى علامة 500 مل.

5. أغلق الدورق بسدادة نظيفة واخلط محلول البوراكس المُجهز جيدًا.

6. صب 20 مل من محلول البوراكس الطبيعي 0.01 في دورق مخروطي صغير من سحاحة دقيقة أو ماصة، وأضف 2...3 قطرات من مؤشر ثنائي اللون وقم بالمعايرة بمحلول 0.01 عادي من حمض الكبريتيك.

7. احسب تصحيح الدقة لمحلول طبيعي 0.01 من حمض الكبريتيك، والذي يتم التعبير عنه كحاصل يتم الحصول عليه بقسمة ملليلتر من محلول بوراكس عادي 0.01 مأخوذ للمعايرة على عدد ملليلتر من محلول عادي 0.01 من الكبريتيك حمض يستخدم للتحييد. دعونا نشرح ذلك بمثال محدد.

لنفترض أنه تم استخدام 22 مل من محلول حمض الكبريتيك لتحييد 20 مل من محلول البوراكس. وهذا يعني أن المحلول الحمضي المحضر أضعف من 0.01 الطبيعي. إذا كان هذا المحلول يتوافق مع 0.01 طبيعي، فسيتم استهلاك كمية مساوية من المحلول الحمضي لتحييد كل ملليلتر من محلول البوراكس.

في مثالنا، كما سبقت الإشارة، تم إنفاق 22 مل من المحلول الحمضي لتحييد 20 مل من محلول البوراكس، ومن ثم التعديل على المحلول الحمضي المحضر:

يتم تكرار عملية إنشاء التصحيح 2-3 مرات. يجب أن تتقارب نتائج التحديدات المتوازية بالضرورة بدقة 0.001. يتم أخذ القيمة النهائية لعامل التصحيح على أنها القيمة المتوسطة الحسابية التي تم الحصول عليها من تحديدين أو ثلاثة.

لتحويل محلول حمض الكبريتيك المحضر إلى محلول عادي 0.01، يجب ضرب هذه الكمية أو تلك التي يتم أخذها للتحليل بعامل التصحيح. عادة، يتم كتابة عامل التصحيح على الزجاجة مع المحلول الحمضي ويتم تحديثه بشكل دوري، لأنه مع العمل المطول مع هذا المحلول أو التخزين المطول، يمكن أن يغير قوته.



إقرأ أيضاً: