الاثنين، 21 نوفمبر، 2016

منحنيات المعايرة

منحنيات المعايرة

هي علاقة بين الأس الهيدروجيني pH وحجم الكاشف المضاف ml))V

منحنى  معايرة حمض قوي مع قاعدة قوية :                                                   

يبين الشكل التغير في الرقم الهيدروجينيpH عند تعادل كميات متكافئة من حمض قوي( حمض الهيدروكلوريك ) مع قاعدة قوية(مثل هيدروكسيد الصوديوم ) ويتضح من هذا الشكلان الرقم الهيدروجيني للمحلول يزداد تدريجيا بإضافة كميات قليلة من القلوي حتى نصل إلى نقطة التعادل وعندما يحدث تغير مفاجئ في الرقم الهيدروجيني من 4 إلى 10 وبناءا على ذلك فان جميع الأدلة السابقة تصلح للاستخدام في هذا النوع
من المعايرة حيث أنها جميعا تغير لونها في هذا المدى من الرقم الهيدروجيني


منحنى  معايرة حمض قوي مع قاعدة ضعيفة :                                                                                                                                

وذلك مثل (حمض الهيدروكلوريك مع هيدروكسيد الأمونيوم) ويتضح من الشكل
التكافؤ يكون أقل من 7 ( حوالي 5 ) وبذلك لا يصلح الفينولفثالين كدليل في هذه الحالةبينما يمكن استخدام الميثيل البرتقالي.




  منحنى  معايرة حمض ضعيف مع قاعدة قوية :

وذلك مثل (معايرة هيدروكسيد الصوديوم مع حمض الخليك) ويبين الشكل مدى التغير في الرقم الهيدروجيني عند نقطة التكافؤ في هذه الحالة وبتضح من الشكل أن إضافة كميات متكافئةمن الحمض للقاعدة أي عند نقطة التكافؤ يكونلرقمالهيدروجيني للمحلول أعلى من 7(حوالي8)ومنه يتضح أن الفينولفثالين هو أصلح الأدلة بينما
لا يصلح الميثيل البرتقالي في مثل هذه الحالة




  منحنى  معايرة حمض ضعيف مع قاعدة ضعيفة:

وذلك(مثل حمض الخليك مع هيدروكسيد الأمونيوم)ويتضح من الشكل إن مدى التغير في الرقم الهيدروجيني يكون ضئيلا للغاية بحيث لا يمكن معه استخدام أي من الأدلة البسيطة المعروفة وعادة ما يستخدم أدلة مختلطة مثل الأحمر المتعادل عأزرق المثيلين.


معايرة الأحماض عديدة القاعدية بقاعدة قوية :

وذلك مثل ( معايرة حمض الفوسفوريك بهيدروكسيد الصوديوم)فبتأين حمض الفوسفوريك على ثلاث مراحل ؛ وكما يتضح من منحنى المعايرة فان نقطة التكافؤ
 في المرحلة الأولى تقع عندpH=4.6 ولذا يمكن استخدام الميثيل البرتقالي في هذه المرحلة ,
 أما في المرحلة الثانية فتقع نقطة التكافؤ عند pH=9.7 وعندها يمكن استخدام الفينولفثالين ومن الصعب اختيار دليل مناسب للمرحلة الثالثة حيث أن منحنى التعادل فيها يكون منبسطا .وفي حالة الأحماض عديدة القاعدية التي يكون فيها الفارق بين ثابتي التأين في المرحلة الأولى والثانية ضئيل كما في حمض الخليك والسكسينيك
 فانه يصعب التمييز بين المرحلتين في هذه الحالة ويعتبر التعادل وكأنه يتم على مرحلة واحدة .


Strong Diprotic Acid




 Weak Diprotic Acid



ملخص للحالات المختلفة للمعابرات :



قوانين المعايرة





أمثلة وحلولها  :

1       - ما هي عيارية  وقوة حمض الهيدروكلوريك(HCl)  إذا علمت أنه لزم لمعايرة 10 مل منه 6 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم  (NaOH)المحضر بإذابة 0.4 جرام في 100 مل ماء ؟
حيث :                                 H=1, Cl=35.5, Na=23, O=16.


         تعيين عيارية NaOH

ماء 100مل                            0.4جرام
1000مل                                (ق)
:.   ق ( Na OH ) = 1000×0.4    = 4 جرام/ لتر
                                  100             
ق =   عَ  ×   الوزن المكافئ (NaOH)

:. الوزن المكافئ (NaOH) =  الوزن الجزيئي        =  40   =  40جرام
     عدد مجموعاتOH     1
عَ =            ق                =     4÷40 =0.1 ع
          الوزن المكافئ



         :. (ح  ×  ع ) = ( حَ  ×  عَ)
NaOH            HCl                    

               10    ×ع   =  6×0.1
                    ع  (HCl) = 6×10
                              10
                                 = 0.06 عياري
               :. ق (HCl) = ع (HCl) × الوزن المكافئ
               :. الوزن المكافئ HCl =    الوزن الجزيئي
                                          عدد أيونات H+
                              =  1+35.5     = 36.5جرام
                                         1 
                       :.     ق =  ع ×   الوزن المكافئ
                    = 0.06   ×  36.5  = 219جرام / لتر .


2- ماهي عيارية وقوة محلول هيدروكسيد كالسيوم Ca (OH)2
يتعادل 7 مل منه مع 20 مل من محلول حمض الكبريتيك المحضر بإذابة 4.9جرام في 100مل ماء؟
حيث :         Ca=40,   O=16,   H=1,     S=32

إيجاد عيارية حمض الكبريتيك (H2SO4)
100    مل             ـ        409 جرام
1000  مل                       (  ق)
ق    (H2SO4) =   1000 ×4.9   =  49 جرام / لتر
                                   100
   ق = ع  ×  الوزن المكافئ
   الوزن المكافئ=     الوزن الجزيئي     = 2+32+64
                 عدد أيونات H+                 2
         = 49جم
:.    ع =         ق          =    49   = 1 عياري (ع)
               الوزن المكافئ      49



  ×  ع  ) =       (  حَ  ×   عَ)
          حمض الكبريتيك          هيدروكسيد الكالسيوم
                           20 ×1  =  7  ×عَ

           عَ = 20×1 = 0.285 ع
                   7  
           قَ =  عَ  × الوزن المكافئ

   الوزن المكافئ  =  الوزن الجزيئي ÷ عدد مجموعات OH-
                   =          74      ÷    2
                   =             37جرام
         :.  قَ   =     0.285       ×       37
                     =      10.5 جرام / لتر .


مسائل عامة على معايرات التعادل

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق