الرئيسية
وكروووووي الإثنين أبريل 06, 2009 10:27 amتتفاعل المواد معا بنسبة طكتلتها المكافئة و ليس بنسبة عدد مولاتها(قد يحتوي المول المكافئ على واحد او اكثر)لذا يستخدم تعبير العيارية للدلالة على عدد الكتل المكافئة المذابة في لتر من المحلول.
و يعرف المحلول العياري بانه المحلول الذي يحتوي اللتر منه على الكتلة المكافئة الجرامية من المادة المذابة.
مثال:اذا احتوى اللتر من المحلول على 2 مكافئ جرامي من المذاب فان عيارية المحلول تساوي 2 عياري 2N اما ان احتوى على نصف مكافئ جرامي فان عيارية المحلول تساوي 0.5 عياري 0.5N .
التركيز بالعيارية N =عدد الكتل المكافئة الجرامية للمذاب/حجم المحلول باللتر
و لحساب عدد الكتل المكافئة الجرامية يمكن استخدام العلاقة :
عدد الكتل المكافئة الجرامية=كتلة المادة المذابة بالجرام/الكتلة المكافئة الجرامية و هي المعادلة رقم 1
اي ان كتلة المادة المذابة/الكتلة المكافئة الجرامية=حجم المحلول باللتر*التركيز بالعيارية
اذا كتلة المادة المذابة بالجرام=حجم المحلول باللتر*التركيز بالعيارية*الكتلة المكافئة الجرامية
و بترمجتها الى رمز للتسهيل
ms=Vl*N*eq.wt و هي المعادلة رقم 2
و عند تخفيف محلول معلوم التركيز بالماء فان كمية المادة المذابة اي عدد الكافئات لا يتغير و بذلك يكون
عدد مكافئات المذاب قبل التخفي=عدد مكافئات المذاب بعد التخفيف
Vi*Ni=Vf*Nf
و لحساب الكتلة المكافئة لحمض او قاعدة في عمليات التعادل فان المعايرة هي معايرة انتقال البروتون و يمكن تمثيل ذلم بالمعاجدلة التالية طبقا لمفهوم برونشتد-لوري(اعتقد انكم درستموهم كما ذكرتي )
HA+B......>A+BH
و قد جذفت الشحنات للتبسيط و عليه يمكن تعريف الكتلة المكافئة لحمض eq.wt بانتها:
كتلة الحمض التي تعطي مولا واحدا من البروتونات في تفاعلات المعايرة.
و المكتلة المكافئة للقاعدة تعرف بانها كتلة القاعدة التي تستقبل مولا واحدا من البروتونات في تفاعل المعايرة.
و ترتبط الكتلة المنكافئة لحمض او القاعدة بالتفاعل الذي يحدث فعلا و عليه بالنسبة للمعايرات فان الكتلة المكافئة للحمض او القاعدة يمكن حسابها من قسمة كتلة المول على عدد التكافؤ f
الكتلة المكافئة الجرامية eq.wt =كتلة المول Mw /عدد التكافؤ f و هي المعادلة رقم 3
و يعرف عدد التمكافؤ f بانه عدد مولات البروتونات التي يعطيها مول واحد من الحمض او التي يستقبلها مول واحد من القاعدة في ظروف تفاعل المعايرة.
و عدد التكافؤ ليس عدد البقرتونات التي يمكن اعطاؤها او استقبالها و انما هو العدد الفعلي الذي اعطى او استقبل اثناء التفاعل و هذا التعريف لعدد التكافؤ بالمعايرات فقط.
مثال:في الاحماض احادية البروتون مثل حمض الهيدروكلوريك HCL ،عدد التكافؤ ياسوي 1 لانه لا يوجد في صيغة الحمض غير البروتون واحد الذي يمكن اعطاؤه و بذلك تكون الكتلة المكافئة الجرامية eq.wt مساوية لكتلة المول للحمض.و كذلك الحال في القواعد الاحادية الحمضية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم KOH فان الصيغة الواحدة منها لا تستطيع استقبال اكثر من بروتون واحد و لذلك فان عدد التكافؤ لها f=1 و بذلك تكون الكتلة المكافئة الجرامية eq.wt مساوية لكتلة المول من القاعدة.
أما في الاحماض عديدة البروتون مثل حمض الفوسفريك H3PO4 فانه لا يمكننا حساب الكتلة المكافئة الجحراميةو حتى نعرف عدد البروتونات التي تتفاعل في كل صيغة من ظروف التفاعل:
أ-عندما يتفاعل حمض الفوسفريك مع ايون الهيدروكسد المضاف من NAOH مثلا لتكزوين الفوسفات ثنائية الهيدروجين طبقا للتفاعل التالي:
H3PO4+OH........>H2PO^-4+2H2O
فان عدد التكافؤ للحمض 1 لان صيغة واحدة منه اعطت بروتون واحد و بذلك تكون الكتلة المكافئة الجرامية لحمض الفوسفريك eq.wt=0.5 طبعا نصف الكتلة
ب-عندما يتفاعل حمض الفوسفريك مع ايون الهيدجروكسد لتنكوين الفوسفات طبقا للتفاعل التالي
H3PO4+2OH^-1.......>HPO^-24+H2O
فان عدد التكافؤ للحمض 2 لان صيغة واحدة منه اعطت بروتونين و بذلك تكون الكتلة المكتافئة الجرامية الحمض 0.5 كتلة المول للحمض
ج-عندما يتفاعل حمض الفوسفريبك مع ايون الهيدروكسيد لتكوين الفوسفات طبقا للتفاعل التالي
H3PO4+3OH^-1.......
فان عدد التكافؤ للحمض يساوي 3 لان صيغة واحدة من الحمض قد اعطت ثلاثة بروتونات و بذلك تكون الكتلة المكافئة الجرامية 1/3 كتلة المول للحمض
و كذلك الحال في القواعد عديدة الحمضية مثل كربونات الصوديوم فانه لا يمكننا حساب الكتلة المكافئة الجرامية حتى نعرف عدد البوتونات التي تستقبلها كل صيغة للحمض
(لا داعي لذكر امثلة و يكتفى بذمكر العبارة السابقة في التقرير حتى لا يطول كثيرا)
مثال تطبيقي رقم 1:
احسب كتلة كربونات الصوديوم NA2CO3 اللازمة لتحضير محلول حجمه 500 سم^3 و تركيزه 0.2 ع اذا اردنا استخدماها طبقا للتفاعل
CO^-23+2H^+.....>CO2+H2O
علما بان
Na=23 K O=16 K C=12
(لاحظي ان المثال يطلب حسلاب كتلة قاعدة عديدة الحمضية و هو ما لم اذكر له مثال و كفاية التطبيق لانه مشابه للامثلة السابقة و الفرق هو تعريف القاعدة لاستقبالها بروتونات و الاحماض العديدة لمنحها بروتونات)
الحل:
Mw ل Na2CO3 =
(2*32)+(1*12)+(3*16)=106 جرام
عدد التكافؤ لكربونات الصوديوم حسب التفاعل المراد استخدامه فيه f=2 لان الصيغة الواحدة استقبلت بروتونين
الكتلة المكافئة الجرامية eq.wt =كتلمة المول Mw /عدد التكافؤ f =106/2=53 جرام
بما ان
ms=Vl*N*eq.wt
اذا
كتلة كربونات الصوديوم=0.500*0.02*53=5.3 جرام
مثال تطبيقي رقم 2:
محلول لحمض الهيدروليك حجمه 200 سم^3 و تركيزه بالعيارية 0.1 N ماذا يصبح تركيز المحلول بالعيارية عند اضافة 50 سم^3 من الماء المقطر اليه؟
الحل:
عدد مكافئات الحمض قبل التخفيف=عدد المكافئات له بعد التخفيف
Vi*Ni=Vf *Nf
لاحظ ان Vf يجب ان تكون باللتر
200/1000*0.1=(200+50/1000)*Nf
Nf=200*0.1/250=0.08 N
و طبعا الناتج 0.08 N يمثل تركيز الحمض بالعيارية بعد التخفيف
نحن دائما عندما نمتعامل مع القوانين و الرياضيات فهناك حل ثاني و ثالث و رابع و خامس!!
هناك حلوا اخرى اطول و اعقد سابتعد عنها
و للموضوع بقية...
--------------
و يعرف المحلول العياري بانه المحلول الذي يحتوي اللتر منه على الكتلة المكافئة الجرامية من المادة المذابة.
مثال:اذا احتوى اللتر من المحلول على 2 مكافئ جرامي من المذاب فان عيارية المحلول تساوي 2 عياري 2N اما ان احتوى على نصف مكافئ جرامي فان عيارية المحلول تساوي 0.5 عياري 0.5N .
التركيز بالعيارية N =عدد الكتل المكافئة الجرامية للمذاب/حجم المحلول باللتر
و لحساب عدد الكتل المكافئة الجرامية يمكن استخدام العلاقة :
عدد الكتل المكافئة الجرامية=كتلة المادة المذابة بالجرام/الكتلة المكافئة الجرامية و هي المعادلة رقم 1
اي ان كتلة المادة المذابة/الكتلة المكافئة الجرامية=حجم المحلول باللتر*التركيز بالعيارية
اذا كتلة المادة المذابة بالجرام=حجم المحلول باللتر*التركيز بالعيارية*الكتلة المكافئة الجرامية
و بترمجتها الى رمز للتسهيل
ms=Vl*N*eq.wt و هي المعادلة رقم 2
و عند تخفيف محلول معلوم التركيز بالماء فان كمية المادة المذابة اي عدد الكافئات لا يتغير و بذلك يكون
عدد مكافئات المذاب قبل التخفي=عدد مكافئات المذاب بعد التخفيف
Vi*Ni=Vf*Nf
و لحساب الكتلة المكافئة لحمض او قاعدة في عمليات التعادل فان المعايرة هي معايرة انتقال البروتون و يمكن تمثيل ذلم بالمعاجدلة التالية طبقا لمفهوم برونشتد-لوري(اعتقد انكم درستموهم كما ذكرتي )
HA+B......>A+BH
و قد جذفت الشحنات للتبسيط و عليه يمكن تعريف الكتلة المكافئة لحمض eq.wt بانتها:
كتلة الحمض التي تعطي مولا واحدا من البروتونات في تفاعلات المعايرة.
و المكتلة المكافئة للقاعدة تعرف بانها كتلة القاعدة التي تستقبل مولا واحدا من البروتونات في تفاعل المعايرة.
و ترتبط الكتلة المنكافئة لحمض او القاعدة بالتفاعل الذي يحدث فعلا و عليه بالنسبة للمعايرات فان الكتلة المكافئة للحمض او القاعدة يمكن حسابها من قسمة كتلة المول على عدد التكافؤ f
الكتلة المكافئة الجرامية eq.wt =كتلة المول Mw /عدد التكافؤ f و هي المعادلة رقم 3
و يعرف عدد التمكافؤ f بانه عدد مولات البروتونات التي يعطيها مول واحد من الحمض او التي يستقبلها مول واحد من القاعدة في ظروف تفاعل المعايرة.
و عدد التكافؤ ليس عدد البقرتونات التي يمكن اعطاؤها او استقبالها و انما هو العدد الفعلي الذي اعطى او استقبل اثناء التفاعل و هذا التعريف لعدد التكافؤ بالمعايرات فقط.
مثال:في الاحماض احادية البروتون مثل حمض الهيدروكلوريك HCL ،عدد التكافؤ ياسوي 1 لانه لا يوجد في صيغة الحمض غير البروتون واحد الذي يمكن اعطاؤه و بذلك تكون الكتلة المكافئة الجرامية eq.wt مساوية لكتلة المول للحمض.و كذلك الحال في القواعد الاحادية الحمضية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم KOH فان الصيغة الواحدة منها لا تستطيع استقبال اكثر من بروتون واحد و لذلك فان عدد التكافؤ لها f=1 و بذلك تكون الكتلة المكافئة الجرامية eq.wt مساوية لكتلة المول من القاعدة.
أما في الاحماض عديدة البروتون مثل حمض الفوسفريك H3PO4 فانه لا يمكننا حساب الكتلة المكافئة الجحراميةو حتى نعرف عدد البروتونات التي تتفاعل في كل صيغة من ظروف التفاعل:
أ-عندما يتفاعل حمض الفوسفريك مع ايون الهيدروكسد المضاف من NAOH مثلا لتكزوين الفوسفات ثنائية الهيدروجين طبقا للتفاعل التالي:
H3PO4+OH........>H2PO^-4+2H2O
فان عدد التكافؤ للحمض 1 لان صيغة واحدة منه اعطت بروتون واحد و بذلك تكون الكتلة المكافئة الجرامية لحمض الفوسفريك eq.wt=0.5 طبعا نصف الكتلة
ب-عندما يتفاعل حمض الفوسفريك مع ايون الهيدجروكسد لتنكوين الفوسفات طبقا للتفاعل التالي
H3PO4+2OH^-1.......>HPO^-24+H2O
فان عدد التكافؤ للحمض 2 لان صيغة واحدة منه اعطت بروتونين و بذلك تكون الكتلة المكتافئة الجرامية الحمض 0.5 كتلة المول للحمض
ج-عندما يتفاعل حمض الفوسفريبك مع ايون الهيدروكسيد لتكوين الفوسفات طبقا للتفاعل التالي
H3PO4+3OH^-1.......
فان عدد التكافؤ للحمض يساوي 3 لان صيغة واحدة من الحمض قد اعطت ثلاثة بروتونات و بذلك تكون الكتلة المكافئة الجرامية 1/3 كتلة المول للحمض
و كذلك الحال في القواعد عديدة الحمضية مثل كربونات الصوديوم فانه لا يمكننا حساب الكتلة المكافئة الجرامية حتى نعرف عدد البوتونات التي تستقبلها كل صيغة للحمض
(لا داعي لذكر امثلة و يكتفى بذمكر العبارة السابقة في التقرير حتى لا يطول كثيرا)
مثال تطبيقي رقم 1:
احسب كتلة كربونات الصوديوم NA2CO3 اللازمة لتحضير محلول حجمه 500 سم^3 و تركيزه 0.2 ع اذا اردنا استخدماها طبقا للتفاعل
CO^-23+2H^+.....>CO2+H2O
علما بان
Na=23 K O=16 K C=12
(لاحظي ان المثال يطلب حسلاب كتلة قاعدة عديدة الحمضية و هو ما لم اذكر له مثال و كفاية التطبيق لانه مشابه للامثلة السابقة و الفرق هو تعريف القاعدة لاستقبالها بروتونات و الاحماض العديدة لمنحها بروتونات)
الحل:
Mw ل Na2CO3 =
(2*32)+(1*12)+(3*16)=106 جرام
عدد التكافؤ لكربونات الصوديوم حسب التفاعل المراد استخدامه فيه f=2 لان الصيغة الواحدة استقبلت بروتونين
الكتلة المكافئة الجرامية eq.wt =كتلمة المول Mw /عدد التكافؤ f =106/2=53 جرام
بما ان
ms=Vl*N*eq.wt
اذا
كتلة كربونات الصوديوم=0.500*0.02*53=5.3 جرام
مثال تطبيقي رقم 2:
محلول لحمض الهيدروليك حجمه 200 سم^3 و تركيزه بالعيارية 0.1 N ماذا يصبح تركيز المحلول بالعيارية عند اضافة 50 سم^3 من الماء المقطر اليه؟
الحل:
عدد مكافئات الحمض قبل التخفيف=عدد المكافئات له بعد التخفيف
Vi*Ni=Vf *Nf
لاحظ ان Vf يجب ان تكون باللتر
200/1000*0.1=(200+50/1000)*Nf
Nf=200*0.1/250=0.08 N
و طبعا الناتج 0.08 N يمثل تركيز الحمض بالعيارية بعد التخفيف
نحن دائما عندما نمتعامل مع القوانين و الرياضيات فهناك حل ثاني و ثالث و رابع و خامس!!
هناك حلوا اخرى اطول و اعقد سابتعد عنها
و للموضوع بقية...
--------------
