حل أسئلة درس المعايرة
س1: المشعر المفضل عند معايرة حمض ضعيف بأساس قوي هو الفينول فيتالئين .
س2: كتلة المزيج الملحي = 3 غ , حجم المحلول الكلي = 250 مل = 0,25 لتر .
المادة محلول المزيج الملحي حمض كلور الماء (HCl)
التركيز (م . ل-1 ) ؟ 0,1
الحجم ( لتر) 25× 10-3 20×10-3
يوجد في المزيج ملحين , كلور الصوديوم (NaCl) و كربونات الصوديوم (Na2CO3) .
ومن شروط المعايرة أن لا توجد تفاعلات ثانوية . ..
نعلم أن ملح كلور الصوديوم هو ملح متعادل و شوارد ( Cl - ,+Na) حيادية , أذاً فإن ملح كربونات الصوديوم هو الذي يدخل في عملية المعايرة مع حمض كلور الماء (HCl) .وفق المعادلة التالية :
Na2CO3 + 2 HCl H2CO3 + 2( Na++ Cl - )
أو بشكل مختصر بعد حذف شوارد ( Cl - ,+Na) الحيادية
2H3O+ + CO3-2 H2CO3 + 2H2O
عند الوصول إلى نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات كربونات الصوديوم البدائية) (عدد مولات شوارد الهيدرونيروم المضافة )
2× ت1×ح1 = 1× ت2×ح2
2× ت1× 0,025 = 1× 0,1 × 0,02
ت1 = 0,04 مول. ل-1 . وهو تركيز Na2CO3
ك = ت(مول. ل-1) × ح × ج
ك= 0,04 × 0,25 × 106 = 1,06 غ, وهي كتلة كربونات الصوديوم في المزيج.
فتكون كتلة كلور الصوديوم في المزيج = 3 – 1,06 = 1,94 غ .
النسب المئوية :
كل 3 غ مزيج تحتوي 1,06 غ كربونات صوديوم , و 1,94 غ كلور صوديوم .
كل 100 غ مزيج تحتوي س غ كربونات صوديوم , و ع غ كلور صوديوم .
بالحساب نجد : س = 35 , ع = 65
النسب المئوية ( كربونات الصوديوم = 35% , كلور الصوديوم = 65% )
طريق ثانية :
Na2CO3 + 2 HCl H2CO3 + 2( Na++ Cl - )
2 مول 106غ
2×10-3مول س غ
ن(HCl) = ت2×ح2 = 0,1 × 0,02 = 2×10-3مول
بالحساب نجد س= 0,106 غ و هي كتلة كربونات الصوديوم في 25 مل من المحلول.
كل 25 مل من المحلول فيها 0,106 غ من كربونات الصوديوم .
كل 250 مل من المحلول فيها ك غ من كربونات الصوديوم .
و منه نجد ك(Na2CO3) = 1,06 غ .
ثم نتابع كما سبق .
طريق ثالثة :
عند الوصول إلى نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات كربونات الصوديوم البدائية) (عدد مولات شوارد الهيدرونيروم المضافة )
2 × ك/ج = 1× ت2×ح2
2 × ك/١٠٦ = 1× 0,1 × 0,02 ك = 0,106 غ وهي كتلة Na2CO3 في 25 مل من المزيج... ثم نتابع كما سبق .
س3:
المادة حمض الكبريت (1) هيدروكسيد الصوديوم(2) هيدروكسيد البوتاسيوم(3)
التركيز (م . ل-1 ) ؟ 0,5 0,25
الحجم ( لتر) 25×10-3 30×10-3 20×10-3
H3O+ + OH- 2 H2O
عند الوصول إلى نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات شوارد الهيدرونيروم البدائية) (عدد مولات شوارد الهيدروكسيل المضافة )
2× ت1×ح1 = 1× ت2×ح2 + 1× ت3×ح3
2× ت1×25×10-3 = 1× 0,5×30×10-3 + 1× 0,25×20×10-3
ت H2SO4= 0,2 م . ل-1
ت (غ \ ل) = ت (م \ ل) × ج = 0,2× 98 = 19,6 (غ \ ل)
قبل التمديد بعد التمديد
ت= 0,2 م . ل-1 تَ =0,01 م . ل-1
ح= 20 مل حَ = ؟
من قانون التمديد : ن(قبل التمديد) = ن( بعد التمديد)
ت×ح = تَ ×حَ
0,2× 20 = 0,01× حَ حَ = 400 مل
حجم الماء المضاف = حَ – ح = 400 – 20 = 380 مل = 0,38 لتر .
س4:
كتلة كلور الباريوم المائي (nH2O.BaCl2) = 4,88 غ ( حيث n تمثل عدد جزيئات الماء )
كتلة الراسب = 4,66 غ
الأوزان الذرية (Ba = 137 , Cl = 35,5 , Na = 23 , S = 32 , O = 16 )
nH2O + Na2SO4 Ba SO4 + 2( Na++ Cl - ) + nH2O .BaCl2
2 مول 233 غ (18 س + 208) غ
هـ مول 4,66 غ 4,88 غ
233 × 4,88 = 4,66 (18 س + 208)
بالحساب : س = 2 (جزيئة ماء ) و تكون صيغة كلور الباريوم المائي (2H2O.BaCl2) .
نحسب أولاً عدد مولات كلور الصوديوم التي نتجت من التفاعل السابق :
هـ = (٢ x ٤٫٦٦)/٢٣٣ = 0,04 مول
نكتب المعادلة :
NaCl + AgNO3 AgCl + ( Na++ NO3 - )
1 مول 1 مول
ن مول 0,04 مول
ن(AgNO3) = ن(NaCl) = 0,04 مول
ت (م \ ل) = ن/ح ح = ن/( (ل \ م) ت) = (٠٫٠٤)/(٠٫٥) = 0,08 لتر .
............................
س5:
المادة كلور الحديدي FeCl2 فوق منغنات البوتاسيوم KMnO4
التركيز (م . ل-1 ) ؟ 0,1
الحجم ( لتر) 10× 10-3 30×10-3
نكتب أنصاف التفاعل :
Fe+2 Fe+3 + e- × 5
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + 4 H2O × 1 نوحد الأمثال ثم نجمع المعادلتين :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
MnO4 - + 5 Fe+2+ 8H+ Mn+2 + 5 Fe+3 + 4 H2O
عند الوصول إلى نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات الإلكترونات المقدمة ) (عدد مولات الإلكترونات المكتسبة )
1× ن( Fe+2) = 5 × ن (MnO4 - )
1× ت1×ح1 = 5× ت2×ح2
1× ت1× 10× 10-3 = 5× 0,1×30×10-3
بالحساب نجد : ت FeCl2 = 1,5 م . ل-1
ت (غ \ ل) = ت (م \ ل) × ج = 1,5 × 127 = 190,5 غ . ل-1
.........................................
س6 :
كتلة حمض السلفاميك التجاري = 6 غ , حجم المحلول = 1 لتر .
المادة حمض السلفاميكNH2SO3H هيدروكسيد الصوديوم NaOH
التركيز (م . ل-1 ) ؟ 0,1
الحجم ( لتر) 20× 10-3 11,6×10-3
المعايرة بين حمض قوي وحيد الوظيفة و أساس قوي وحيد الوظيفة :
H3O+ + OH- 2 H2O
عند نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات شوارد الهيدرونيروم البدائية) (عدد مولات شوارد الهيدروكسيل المضافة )
1× ت1×ح1 = 1× ت2×ح2
1× ت1× 0,02 = 1× 0,1 × 0,0116
بالحساب نجد تحمض السلفاميك = 58×10-3 مول . ل-1
ك = ت (م \ ل) × ح ×ج
= 58×10-3 × 1 × 97 = 5,626 غ . وهي كتلة حمض السلفاميك النقي في المحلول
كل 6 غ حمض تجاري يحوي 5,626 غ حمض نقي .
كل 100غ يحوي س غ
س = 93,76 ( النسبة المئوية = 93,76 %)
......................................................................................................
س1: المشعر المفضل عند معايرة حمض ضعيف بأساس قوي هو الفينول فيتالئين .
س2: كتلة المزيج الملحي = 3 غ , حجم المحلول الكلي = 250 مل = 0,25 لتر .
المادة محلول المزيج الملحي حمض كلور الماء (HCl)
التركيز (م . ل-1 ) ؟ 0,1
الحجم ( لتر) 25× 10-3 20×10-3
يوجد في المزيج ملحين , كلور الصوديوم (NaCl) و كربونات الصوديوم (Na2CO3) .
ومن شروط المعايرة أن لا توجد تفاعلات ثانوية . ..
نعلم أن ملح كلور الصوديوم هو ملح متعادل و شوارد ( Cl - ,+Na) حيادية , أذاً فإن ملح كربونات الصوديوم هو الذي يدخل في عملية المعايرة مع حمض كلور الماء (HCl) .وفق المعادلة التالية :
Na2CO3 + 2 HCl H2CO3 + 2( Na++ Cl - )
أو بشكل مختصر بعد حذف شوارد ( Cl - ,+Na) الحيادية
2H3O+ + CO3-2 H2CO3 + 2H2O
عند الوصول إلى نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات كربونات الصوديوم البدائية) (عدد مولات شوارد الهيدرونيروم المضافة )
2× ت1×ح1 = 1× ت2×ح2
2× ت1× 0,025 = 1× 0,1 × 0,02
ت1 = 0,04 مول. ل-1 . وهو تركيز Na2CO3
ك = ت(مول. ل-1) × ح × ج
ك= 0,04 × 0,25 × 106 = 1,06 غ, وهي كتلة كربونات الصوديوم في المزيج.
فتكون كتلة كلور الصوديوم في المزيج = 3 – 1,06 = 1,94 غ .
النسب المئوية :
كل 3 غ مزيج تحتوي 1,06 غ كربونات صوديوم , و 1,94 غ كلور صوديوم .
كل 100 غ مزيج تحتوي س غ كربونات صوديوم , و ع غ كلور صوديوم .
بالحساب نجد : س = 35 , ع = 65
النسب المئوية ( كربونات الصوديوم = 35% , كلور الصوديوم = 65% )
طريق ثانية :
Na2CO3 + 2 HCl H2CO3 + 2( Na++ Cl - )
2 مول 106غ
2×10-3مول س غ
ن(HCl) = ت2×ح2 = 0,1 × 0,02 = 2×10-3مول
بالحساب نجد س= 0,106 غ و هي كتلة كربونات الصوديوم في 25 مل من المحلول.
كل 25 مل من المحلول فيها 0,106 غ من كربونات الصوديوم .
كل 250 مل من المحلول فيها ك غ من كربونات الصوديوم .
و منه نجد ك(Na2CO3) = 1,06 غ .
ثم نتابع كما سبق .
طريق ثالثة :
عند الوصول إلى نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات كربونات الصوديوم البدائية) (عدد مولات شوارد الهيدرونيروم المضافة )
2 × ك/ج = 1× ت2×ح2
2 × ك/١٠٦ = 1× 0,1 × 0,02 ك = 0,106 غ وهي كتلة Na2CO3 في 25 مل من المزيج... ثم نتابع كما سبق .
س3:
المادة حمض الكبريت (1) هيدروكسيد الصوديوم(2) هيدروكسيد البوتاسيوم(3)
التركيز (م . ل-1 ) ؟ 0,5 0,25
الحجم ( لتر) 25×10-3 30×10-3 20×10-3
H3O+ + OH- 2 H2O
عند الوصول إلى نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات شوارد الهيدرونيروم البدائية) (عدد مولات شوارد الهيدروكسيل المضافة )
2× ت1×ح1 = 1× ت2×ح2 + 1× ت3×ح3
2× ت1×25×10-3 = 1× 0,5×30×10-3 + 1× 0,25×20×10-3
ت H2SO4= 0,2 م . ل-1
ت (غ \ ل) = ت (م \ ل) × ج = 0,2× 98 = 19,6 (غ \ ل)
قبل التمديد بعد التمديد
ت= 0,2 م . ل-1 تَ =0,01 م . ل-1
ح= 20 مل حَ = ؟
من قانون التمديد : ن(قبل التمديد) = ن( بعد التمديد)
ت×ح = تَ ×حَ
0,2× 20 = 0,01× حَ حَ = 400 مل
حجم الماء المضاف = حَ – ح = 400 – 20 = 380 مل = 0,38 لتر .
س4:
كتلة كلور الباريوم المائي (nH2O.BaCl2) = 4,88 غ ( حيث n تمثل عدد جزيئات الماء )
كتلة الراسب = 4,66 غ
الأوزان الذرية (Ba = 137 , Cl = 35,5 , Na = 23 , S = 32 , O = 16 )
nH2O + Na2SO4 Ba SO4 + 2( Na++ Cl - ) + nH2O .BaCl2
2 مول 233 غ (18 س + 208) غ
هـ مول 4,66 غ 4,88 غ
233 × 4,88 = 4,66 (18 س + 208)
بالحساب : س = 2 (جزيئة ماء ) و تكون صيغة كلور الباريوم المائي (2H2O.BaCl2) .
نحسب أولاً عدد مولات كلور الصوديوم التي نتجت من التفاعل السابق :
هـ = (٢ x ٤٫٦٦)/٢٣٣ = 0,04 مول
نكتب المعادلة :
NaCl + AgNO3 AgCl + ( Na++ NO3 - )
1 مول 1 مول
ن مول 0,04 مول
ن(AgNO3) = ن(NaCl) = 0,04 مول
ت (م \ ل) = ن/ح ح = ن/( (ل \ م) ت) = (٠٫٠٤)/(٠٫٥) = 0,08 لتر .
............................
س5:
المادة كلور الحديدي FeCl2 فوق منغنات البوتاسيوم KMnO4
التركيز (م . ل-1 ) ؟ 0,1
الحجم ( لتر) 10× 10-3 30×10-3
نكتب أنصاف التفاعل :
Fe+2 Fe+3 + e- × 5
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + 4 H2O × 1 نوحد الأمثال ثم نجمع المعادلتين :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
MnO4 - + 5 Fe+2+ 8H+ Mn+2 + 5 Fe+3 + 4 H2O
عند الوصول إلى نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات الإلكترونات المقدمة ) (عدد مولات الإلكترونات المكتسبة )
1× ن( Fe+2) = 5 × ن (MnO4 - )
1× ت1×ح1 = 5× ت2×ح2
1× ت1× 10× 10-3 = 5× 0,1×30×10-3
بالحساب نجد : ت FeCl2 = 1,5 م . ل-1
ت (غ \ ل) = ت (م \ ل) × ج = 1,5 × 127 = 190,5 غ . ل-1
.........................................
س6 :
كتلة حمض السلفاميك التجاري = 6 غ , حجم المحلول = 1 لتر .
المادة حمض السلفاميكNH2SO3H هيدروكسيد الصوديوم NaOH
التركيز (م . ل-1 ) ؟ 0,1
الحجم ( لتر) 20× 10-3 11,6×10-3
المعايرة بين حمض قوي وحيد الوظيفة و أساس قوي وحيد الوظيفة :
H3O+ + OH- 2 H2O
عند نقطة التكافؤ :
ن = ن َ
(عدد مولات شوارد الهيدرونيروم البدائية) (عدد مولات شوارد الهيدروكسيل المضافة )
1× ت1×ح1 = 1× ت2×ح2
1× ت1× 0,02 = 1× 0,1 × 0,0116
بالحساب نجد تحمض السلفاميك = 58×10-3 مول . ل-1
ك = ت (م \ ل) × ح ×ج
= 58×10-3 × 1 × 97 = 5,626 غ . وهي كتلة حمض السلفاميك النقي في المحلول
كل 6 غ حمض تجاري يحوي 5,626 غ حمض نقي .
كل 100غ يحوي س غ
س = 93,76 ( النسبة المئوية = 93,76 %)
......................................................................................................
» حل مسائل المعايرة للبكالوريا
» ما المقصود بالفوسفور الأبيض الذي استخدمته إسرائيل ضد المدنيين في حربها الغاشمة على غزة؟
» هل الأرض في مشكلة حقاً
» هل الأرض في مشكلة حقاً
» هل الأرض في مشكلة حقاً
» هل الأرض في مشكلة حقاً
» الروث والطاقة
» سيارة جديدة من كيا موتورز
» الهوائيات النانوية ...مصادر للطاقة الكهربائية