الأسبوع 9 · الباب الثاني (٤): حسابات المعايرة بالعلاقة Ma Va / na = Mb Vb / nb ونسبة المادة في خليط من المعايرة والتحليل الكتلي بطريقتي التطاير والترسيب (ماء التبلور وكتلة أيون من راسب) · 3 دروس
2
النسبة المئوية لمادة في خليط
Chemistry Sec 3 Term 1, Chapter 2: pp. 43–48
الهدفأوجد النسبة المئوية لمادة في عيّنة غير نقية من معايرة.
كلمات جديدة
عيّنة غير نقية · مادة صلبة تحتوي على المادة المطلوبة مع مواد أخرى لا تتفاعلالنقاء · النسبة المئوية من العيّنة التي هي المادة المطلوبةجزء من المحلول · جزء مقيس من محلول يؤخذ للمعايرة
الشرح
كثير من العيّنات خلائط: مثل NaOH ممزوج بملح لا يتفاعل مع الحمض. والمعايرة بـ HCl تحسب NaOH وحده. وللطريقة أربع خطوات. (1) احسب مولات الحمض المستهلك: n = V × M ÷ 1000. (2) استخدم المعادلة لإيجاد مولات المادة المطلوبة؛ وفي NaOH هي العدد نفسه لأن النسبة 1 : 1. (3) اضرب في كتلتها المولية 40 g/mol لـ NaOH لتحصل على كتلتها. (4) اقسم على كتلة العيّنة كلها واضرب في 100. وإذا عُويرت جزء فقط من المحلول فكبّر المولات أولًا إلى المحلول كله. واسأل دائمًا: بالنسبة إلى أي كل؟ فنسبة المادة في العيّنة ليست نسبة عنصر في مركّب.
أمثلة محلولة
عيّنة مباشرة. تحتاج عيّنة غير نقية من NaOH كتلتها 0.50 g إلى 20.0 mL من HCl تركيزه 0.50 M. n(HCl) = 20.0 × 0.50 ÷ 1000 = 0.0100 mol فـ n(NaOH) = 0.0100 mol وكتلته 0.0100 × 40 = 0.40 g. النقاء = 0.40 ÷ 0.50 × 100 = 80 %.
الخطوة
القيمة
n(HCl) في 25.0 mL
0.00200 mol
n(NaOH) في 250 mL
0.0200 mol
كتلة NaOH
0.80 g
النسبة في العيّنة
32 %
جزء من المحلول. أُذيبت 2.5 g من خليط NaOH وNaCl لتكوين 250 mL. يحتاج جزء حجمه 25.0 mL إلى 20.0 mL من HCl تركيزه 0.100 M. n في الجزء = 20.0 × 0.100 ÷ 1000 = 0.00200 mol. والمحلول كله أكبر عشر مرات: 0.0200 mol فـ m(NaOH) = 0.0200 × 40 = 0.80 g والنسبة 0.80 ÷ 2.5 × 100 = 32 %.
بالنسبة إلى أي كل؟ في NaOH النقي (Na = 23, O = 16, H = 1) يكوّن الصوديوم 23 ÷ 40 × 100 = 57.5 % من المركّب. وفي العيّنة 0.50 g أعلاه يكوّن NaOH نسبة 80 % من العيّنة. هذان سؤالان مختلفان لكلٍّ مختلف: 40 g من المركّب، و0.50 g من العيّنة.
نشاط الفصل
زِن خليطًا، مع شخص بالغ. اخلط نحو ملعقتين من الأرز بملعقة من العدس في وعاء، وزِن الخليط كله على ميزان مطبخ. أخرج العدس بيدك وزنه، واحسب نسبة العدس بالكتلة: الجزء ÷ الكل × 100. وللتحقق زِن الأرز أيضًا: يجب أن تجمع الكتلتان كتلة الخليط (والفروق الصغيرة طبيعية). هذه نسخة المطبخ من حساب النقاء. لا تتذوق، ويعود الطعام إلى المطبخ.
تدرّب
1
تحتاج 1.00 g من NaOH غير النقي إلى 22.0 mL من HCl تركيزه 0.500 M. أوجد نسبة NaOH (Na = 23, O = 16, H = 1).
تحتاج 1.48 g من Ca(OH)₂ غير النقي إلى 20.0 mL من HCl تركيزه 1.00 M. المعادلة Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O وCa = 40. أوجد نسبة Ca(OH)₂.
