تمديد محلول تجاري

25 دقيقةمتوسط

درس تطبيقي حول تحديد التركيز المولي لمحلول تجاري من درجة نقاوته وكثافته، ثم تمديده للحصول على محلول أقل تركيزا، مع البروتوكول التجريبي.

الهدف:

حساب تركيز محلول تجاري من درجة نقاوته وكثافته
تطبيق قانون التمديد لإيجاد الحجم اللازم
إنجاز بروتوكول تجريبي للتمديد

المقدمة

المحاليل التجارية (كحمض كلور الهيدروجين المباع باسم "روح الملح") تُباع مركزة جدا، وتحمل على عبوتها درجة النقاوة والكثافة. لاستعمالها في المخبر نحسب أولا تركيزها المولي، ثم نمدّدها للحصول على التركيز المطلوب.

تركيز المحلول التجاري

c_0 = \dfrac{10 \cdot P \cdot d}{M}

حيث $P$ درجة النقاوة (%)، $d$ الكثافة (بدون وحدة، نسبة إلى كثافة الماء)، $M$ الكتلة المولية (g/mol)، والعدد $10$ ثابت يحوّل الوحدات.

قانون التمديد

كمية مادة المذاب لا تتغير أثناء التمديد، لأننا نضيف الماء فقط:

c_0 \cdot V_0 = c_1 \cdot V_1

حيث $c_0$ و $V_0$ تركيز وحجم المحلول الأصلي (قبل التمديد)، و $c_1$ و $V_1$ تركيز وحجم المحلول الممدد (بعد التمديد). منه نستنتج الحجم اللازم أخذه من المحلول الأصلي:

V_0 = \dfrac{c_1 \cdot V_1}{c_0}

البروتوكول التجريبي

الأدوات والخطوات

إجراءات الوقاية: لبس قفازات ونظارات ومئزر واق، وتهوية الغرفة (المحلول التجاري خطير ومركّز).

الأدوات: ماصة (أو ماصة مدرجة) لأخذ الحجم $V_0$ من المحلول الأصلي، حوجلة عيارية بسعة $V_1$ ، قمع، ماء مقطر.

الخطوات:

أخذ الحجم $V_0$ من المحلول التجاري بواسطة الماصة، وصبّه في الحوجلة العيارية (التي تحتوي مسبقا على قليل من الماء المقطر).

إكمال الحوجلة بالماء المقطر حتى خط العيار.

رجّ الحوجلة جيدا لتجانس المحلول الممدد.

الأسئلة

محلول تجاري لحمض كلور الهيدروجين درجة نقاوته $P = 37\ \%$ وكثافته $d = 1{,}18$ ( $M = 36{,}5\ g/mol$ ). احسب تركيزه المولي، ثم الحجم اللازم أخذه منه لتحضير $V_1 = 500\ mL$ من محلول تركيزه $c_1 = 0{,}1\ mol/L$ .

المقدار	$c_0\ (mol/L)$	$V_0\ (mL)$
القيمة

عرض الحل

$c_0 = \dfrac{10 \times 37 \times 1{,}18}{36{,}5} \approx 11{,}96\ mol/L$ ، و $V_0 = \dfrac{c_1 \cdot V_1}{c_0} = \dfrac{0{,}1 \times 500}{11{,}96} \approx 4{,}18\ mL$ .

تعاريف مهمة

تركيز المحلول التجاري

يُحسب من درجة النقاوة P والكثافة d والكتلة المولية M بالعلاقة c₀ = 10·P.d/M.

القوانين

قانون : تركيز محلول تجاري

c₀ = 10 · P · d / M

P درجة النقاوة، d الكثافة، M الكتلة المولية.

قانون : قانون التمديد

c₀ · V₀ = c₁ · V₁

كمية مادة المذاب ثابتة أثناء التمديد.

العلاقات الأساسية

تركيز محلول تجاري

c₀ = 10 · P · d / M

قانون التمديد

c₀ · V₀ = c₁ · V₁

الحجم اللازم أخذه

V₀ = c₁ · V₁ / c₀

تذكّر

تركيز المحلول التجاري c₀=10×P×d/M، ثم قانون التمديد c₀×V₀=c₁×V₁ يعطي الحجم اللازم أخذه من المحلول الأصلي.

انتبه

انتبه: احتفظ بالحجوم بالميليلتر والتراكيز بالمول لكل لتر في نفس الحساب؛ النسبة تُختزل تلقائيا.

سجل الدخول لتتبع تقدمك التالي: التطبيقات