التحليل الكيميائي ومجموعة حمض الهيدروكلوريك المخفف
الأسبوع 6 · الباب الثاني «التحليل الكيميائي» (١): مقدمة الباب ومراجعة قوانين المول (تدريب من إعداد Darslab) وأهمية التحليل الكيميائي والتحليل الوصفي والكمي ومجموعات الأنيونات الثلاث ومجموعة حمض الهيدروكلوريك المخفف (الكربونات والبيكربونات والكبريتيت والكبريتيد) · 3 دروس
1
التحليل الكيميائي: فائدته ومراجعة قوانين المول
Chemistry Sec 3 Term 1, Chapter 2: pp. 28–35
الهدفاذكر ما يسأل عنه التحليل الوصفي والتحليل الكمي، واستخدم قوانين المول بأرقام جديدة (تدريب من Darslab).
كلمات جديدة
التحليل الوصفي · يكشف أي المواد أو الأيونات موجودةالتحليل الكمي · يقيس كمية المادة الموجودة، ويأتي بعد الخطوة الوصفيةالأنيون (الشق الحامضي) · الأيون السالب في الملح، مثل Cl⁻ أو CO₃²⁻
الشرح
يطرح التحليل الكيميائي سؤالين. التحليل الوصفي يسأل: ماذا يوجد؟ والتحليل الكمي يسأل: كم يوجد؟ ويأتي ثانيًا، لأننا لا نستطيع قياس كمية قبل أن نعرف ما الذي نقيسه. ويمكن التعرف على المادة النقية من ثوابتها الفيزيائية مثل درجة الانصهار ودرجة الغليان والكتلة المولية، أما الخليط فيُفصل أولًا. التحليل العضوي يكشف عناصر المركّب ومجموعاته الوظيفية، والتحليل غير العضوي يكشف أيونات الملح، أي الأنيونات (السالبة) والكاتيونات (الموجبة)، ونحن ندرس هذا النوع الثاني فقط. وتستخدم المعامل التحليل في الصناعة والزراعة والبيئة والطب، مثل قياس مواد في الماء والتربة والدم والبول. والعمل الكمي يحتاج إلى قوانين المول، لذلك نراجعها أولًا بأرقام جديدة. وهذه المراجعة تدريب من Darslab وليست نقلًا عن الكتاب. اكتب الوحدات في كل سطر.
المولات والمولارية. أُذيبت عيّنة كتلتها 5.3 g من كربونات الصوديوم Na₂CO₃ لتكوين 250 mL من المحلول (Na = 23, C = 12, O = 16). M = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 106 g/mol. n = 5.3 ÷ 106 = 0.05 mol. الحجم 0.250 L، فالتركيز C = 0.05 ÷ 0.25 = 0.2 mol/L.
غاز عند STP. نأخذ 22 g من ثاني أكسيد الكربون CO₂ بمعطيات C = 12 وO = 16 والمول يشغل 22.4 L عند STP. M = 44 g/mol، فـ n = 22 ÷ 44 = 0.5 mol. V = 0.5 × 22.4 = 11.2 L. والكثافة d = 44 ÷ 22.4 = 1.96 g/L، وهي أكبر من كثافة الهواء، فالغاز يهبط.
النسب المئوية. في كلوريد الصوديوم NaCl (Na = 23, Cl = 35.5) تكون M = 58.5 g/mol، فنسبة الصوديوم الكتلية 23 ÷ 58.5 × 100 = 39.3 %. وفي مسألة أخرى تحتوي عيّنة كتلتها 5.0 g من ملح الصخور على 4.2 g من NaCl: النقاء = 4.2 ÷ 5.0 × 100 = 84 %. النسبة الأولى للمركّب، والثانية للعيّنة.
نشاط الفصل
تحليل بميزان المطبخ مع شخص بالغ. زِن ملعقة صغيرة مستوية من ملح الطعام على ميزان مطبخ، واكتب الكتلة بالجرام. استخدم M = 58.5 g/mol لإيجاد عدد المولات، ثم تخيّل أن الملح أُذيب ليصبح الحجم 250 mL (كوبًا) واحسب التركيز. لا تتذوق الماء، وتذكّر أن أرقامك قياسات حقيقية من ميزانك أنت وليست أرقام الكتاب. ثم اكتب بطاقتين: سؤالًا وصفيًا (مثل: هل في هذا الماء ملح؟) وسؤالًا كميًا (كم ملحًا في كل لتر؟).
تدرّب
1
أُذيبت عيّنة كتلتها 4.2 g من بيكربونات الصوديوم NaHCO₃ (Na = 23, H = 1, C = 12, O = 16) لتكوين 500 mL. أوجد n والتركيز.
أوجد النسبة الكتلية للكالسيوم في كربونات الكالسيوم CaCO₃ (Ca = 40, C = 12, O = 16). ثم أوجد نقاء عيّنة حجر جيري كتلتها 2.5 g تحتوي على 2.0 g من CaCO₃.
