الجمعة، 22 سبتمبر 2017

حسابات التراكيز في التفاعلات الكيميائية تفاعلات الذوبان والترسيب

امثلة لتفاعلات الترسيب
معادلات على تفاعلات الترسيب
بحث عن تفاعلات الترسيب
نظرية الترسيب
انواع الترسيب
طرق الترسيب الكيميائي
ما هو الترسيب
الترسيب الكيميائي
معايرات الترسيب
حسابات التراكيز في التفاعلات الكيميائية تفاعلات الذوبان والترسيب
معادلات على تفاعلات الترسيب
امثلة على تفاعلات الترسيب
نظرية الترسيب
تفاعلات الترسيب
الترسيب الكيميائي
بحث عن تفاعلات الترسيب
معادلة تفاعل كلوريد الصوديوم مع نترات الفضة
طرق الترسيب الكيميائي
حسابات كيميائية: نسب وكميات

حسابات التراكيز في التفاعلات الكيميائية
تفاعلات الذوبان والترسيب
تحضير محاليل مخففة من محاليل مركزة


تفاعلات ترسيب

AgCl(s) + Na+(aq)+ NO3-(aq)

تفاعل الترسيب هو تفاعل ينتج فيه راسب لمادة صعبة الذوبان من خليط محاليل مائية  لمواد أيونية سهلة الذوبان. الخلط يتيح مزجا جديدا بين الأيونات، الذي ينتج مركبا جديدا ذا ذائبية خفيفة يرسب في الماء.

يعرض الرسم التوضيحي وصفا بمستوى الميكرو للتفاعل الذي حدث، عندما خلطوا محلولين مائيين لمواد سهلة الذوبان: الأولى لنترات الفضة والأخرى لكلوريد النيتروجين. الخلط أدى إلى التقاء بين أيونات الكلور وايونات الفضة الذائبة في الماء، وتكوّن راسب لكلوريد الفضة ـ مادة صعبة الذوبان.

تفاعلات ذوبان وترسيب


تحديد تركيز أيونات الكلور في الماء

يستخدم الكيميائيون تفاعلات ترسيب الأيونات في محلول مائي لتشخيص أيونات مختلفة وتحديد تركيزها. المعيار المفضل لتركيز أيونات الكلور في الماء هو 250 مليغرام للتر.

لتحديد إذا كان تركيز أيونات الكلور حسب المعيار، يضيفون لعينة ماء محلول نترات الفضة AgNO3(aq) وينتج راسب.

أيونات الكلور        التي في الماء تتفاعل مع أيونات الفضة             من محلول AgNO3(aq) ويتكوّن راسب أبيض لكلوريد الفضة  AgCl(s) . قبل إجراء الفحص يضيفون لعينة الماء عدة قطرات لمادة كاشفة وظيفتها صبغ المحلول بعد أن تفاعلت كل أيونات الكلور وانتهى التفاعل.

صيغة تفاعل الترسيب:

هذه الصيغة تسمى ”الصيغة الصافية“ ويكتب فيها فقط الأيونات التي اشتركت في التفاعل.  
في المحلول هناك أيونات أخرى لم تشترك في تفاعل الترسيب، مثل أيونات      
من محلول نترات الفضة، وأيونات موجبة وسالبة موجودة في الماء مثل:
כמו: Na+، Ca2+،         ،           .

حسابات في تفاعلات الذوبان والترسيب  

سؤال 1:

أ. نترات الفضة هي مادة أيونية تذوب في الماء. اكتبوا صيغة لعملية الذوبان.

عينة لـ 20 مليلتر ماء يحوي أيونات كلور-       تفاعلت مع 25 مليلتر من نترات الفضة  AgNO3(aq)  بتركيز 0.015M وتكون راسب أبيض لـ         

صيغة تفاعل الترسيب:

ب. احسبوا تركيز أيونات  في عينة الماء هذه.

ج. حددوا إذا هذا الماء يوافق المعيار المطلوب لأيونات الـ  الذي هو 250 مليغرام للتر

انتبهوا: غير مطلوب منكم كتابة صيغة تفاعلات ترسيب، لكن يطلب منكم إجراء حساب كميات في صيغ معطاة.

أجيبوا على البندين أ وَ ب في هذه الشريحة، وعلى البند ج في الشريحة 6.  

AgNO3(s)

حسابات في تفاعلات الذوبان والترسيب  

سؤال 1: البندان أ ـ ب

أ. نترات الفضة هي مادة أيونية تذوب في الماء. اكتبوا صيغة لعملية الذوبان.

عينة لـ 20 مليلتر ماء يحوي أيونات كلور-       تفاعلت مع 25 مليلتر من نترات الفضة AgNO3(aq)  بتركيز 0.015M وتكون راسب أبيض لـ         

صيغة تفاعل الترسيب:

ب. احسبوا تركيز أيونات  في عينة الماء هذه
AgNO3(s) 
الجواب:

أ.

ب. نحدد أولا عدد مولات الـ Ag+ التي تفاعلت:  
      تناسب المولات في تفاعل الترسيب هو 1:1، من هنا عدد مولات أيونات الـ        في هذه العينة من الماء هو 0.0003 مول.

      نحسب تركيز أيونات الـ        في الماء:

سؤال 1: بند ج

ج. حددوا إذا هذا الماء يوافق المعيار المطلوب لأيونات الـ  الذي هو 250 مليغرام للتر.   
حسابات في تفاعلات الذوبان والترسيب  

رمز: يعتمد الحساب على النتيجة التي حصلتم عليها في بند ب

سؤال 1: بند ج

ج. حددوا إذا هذا الماء يوافق المعيار المطلوب لأيونات الـ  الذي هو 250 مليغرام للتر.   
حسابات في تفاعلات الذوبان والترسيب  

الجواب:

ج. في البند ب وجدنا أن تركيز أيونات الكلور في عينة الماء هو 0.012M.

    لكي نحدد إذا الماء يوافق المعيار، يجب حساب تركيز أيونات الـ-        التي

   وجدناها  بوحدات مليغرام للتر.

      الكتلة المولارية لأيونات الكلور هي  
      تركيز أيونات  في هذه العينة من الماء هو 426 مليغرام في لتر ماء.

      الجواب: هذا الماء لا يوافق المعيار المطلوب. تركيز أيونات الـ        أعلى من الموصى به.

حسابات في تفاعلات ترسيب  


سؤال 2:

يتم تصوير جهاز الهضم بأشعة رنتجن بعد أن يشرب المرضى محلولا أبيض وكثيفا لكبريتات الباريوم  BaSO4(aq). مركب الباريوم يطهر في الصور بلون أبيض ويعكس وضع جهاز الهضم. يحضرون المحلول في تفاعل بين محلول Ba(NO3)2 وبين محلول Na2SO4 ويتكوّن راسب لـ  BaSO4.

أ.  Ba(NO3)2(s) ו- Na2SO4(s)هما مادتان أيونيتان تذوبان في الماء.

      اكتبوا صيغة عملية ذوبانهما.

      في التفاعل بين المحلولين تكوّن راسب أبيض لـ BaSO4 .

      ”الصيغة الصافية“ لتفاعل الترسيب هي:

ب. ما هي الأيونات الأخرى الموجودة في خليط التفاعل؟

ج. ما هو تناسب المولات في تفاعل الترسيب؟

د. ما هو حجم محلول الـ Ba(NO3)2(aq) 0.5M وما هو حجم محلول الـ Na2SO4(aq) 0.35M اللذان يجب مزجهما في الخليط للحصول  4.00 غرام من الـ Ba2SO4؟

هـ. حددوا عدد مولات أيونات الـ             وَ Na+ في خليط التفاعل واحسبوا تركيزهما.  

يتم حل سؤال 2 بمراحل

انتقلوا للشريحة التالية وأجيبوا على البنود أ ـ ج

حسابات في تفاعلات ترسيب  


سؤال 2:

أ.  Ba(NO3)2(s) ו- Na2SO4(s)هما مادتان أيونيتان تذوبان في الماء.

      اكتبوا صيغة عملية ذوبانهما.

      في التفاعل بين المحلولين تكوّن راسب أبيض لـ BaSO4 .

      د. ما هو حجم محلول الـ Ba(NO3)2(aq) 0.5M وما هو حجم محلول الـ Na2SO4(aq) 0.35M اللذان يجب مزجهما في الخليط للحصول  4.00 غرام من الـ Ba2SO4؟

الصيغة الصافية“ لتفاعل الترسيب هي:

ب. ما هي الأيونات الأخرى الموجودة في خليط التفاعل؟

ج. ما هو تناسب المولات في تفاعل الترسيب؟

حسابات في تفاعلات ترسيب  

10 
سؤال 2:

أ.  Ba(NO3)2(s) ו- Na2SO4(s)هما مادتان أيونيتان تذوبان في الماء.

      اكتبوا صيغة عملية ذوبانهما.

      في التفاعل بين المحلولين تكوّن راسب أبيض لـ BaSO4 .

      ”الصيغة الصافية“ لتفاعل الترسيب هي:

ب. ما هي الأيونات الأخرى الموجودة في خليط التفاعل؟

ج. ما هو تناسب المولات في تفاعل الترسيب؟  
الجواب:

أ.


ب. يوجد في المحلول أيونات    وأيونات            التي لم تشترك في التفاعل وتسمى أيونات مراقبة.


ج. تناسب المولات في تفاعل الترسيب هو 1:1:1

حسابات في تفاعلات ترسيب  

11 
سؤال 2 بند د:

د. ما هو حجم محلول الـ Ba(NO3)2(aq) 0.5M وما هو حجم محلول الـ Na2SO4(aq) 0.35M اللذان يجب مزجهما في الخليط للحصول  4.00 غرام من الـ Ba2SO4؟

        ”الصيغة الصافية“ لتفاعل الترسيب هي:

الجواب:

د. يتم الحل بعدة مراحل:

      1. نحسب عدد المولات لـ  BaSO4:

            بما أن تناسب المولات في تفاعل الترسيب هو 1:1:1، فإن عدد مولات أيونات الـ Ba2+   وايونات           التي اشتركت في التفاعل أيضا هو  0.017 مول.

حسابات في تفاعلات ترسيب  

12 
سؤال 2 بند د:

د. ما هو حجم محلول الـ Ba(NO3)2(aq) 0.5M وما هو حجم محلول الـ Na2SO4(aq) 0.35M اللذان يجب مزجهما في الخليط للحصول  4.00 غرام من الـ Ba2SO4؟

        ”الصيغة الصافية“ لتفاعل الترسيب هي:

حسابات في تفاعلات الذوبان والترسيب  
13 
تتمة جواب بند د:

2. نحسب حجم محلول  Ba(NO3)2

نحسب حجم محلول Na2SO4




      الجواب: حجم محلول Ba(NO3)2  34 مليلتر

                   حجم محلول Na2SO4 49 مليلتر
حسابات في تفاعلات الذوبان والترسيب  
14 
سؤال 2 بند هـ:  

هـ. حددوا عدد مولات أيونات الـ             وَ Na+ في خليط التفاعل واحسبوا تركيزهما.  

رمز: افحصوا أولا بأي بند موجودة المعطيات لحل هذا السؤال.

حسابات في تفاعلات الذوبان والترسيب  
15 
سؤال 2 بند هـ:  

هـ. حددوا عدد مولات أيونات الـ             وَ Na+ في خليط التفاعل واحسبوا تركيزهما.  

الجواب:

حسب الصيغ في بند أ، عدد مولات الـ           ولأيونات Na+ هو ضعفا عدد مولات الـ           ولـ Ba2+ ، وبحسب نتائج الحساب في بند د يساوي: 2x0.017=0.034mol.

نحسب تركيز الأيونات لكل واحدة من المواد:

انتبهوا: الحجم النهائي للمحلول هو

مجموع الأحجام للمحلولين

تحضير محاليل مخففة من محاليل مركزة  
16 
سؤال 3:

التخفيف هي طريقة شائعة لتحضير محاليل في المختبر. لدى عمال المختبر محلول مركز لـ  HCl (aq)، وهم يخففونه بحسب الحاجة.

أ. كم مليلترا من محلول HCl 6M يلزم لتحضير 200 مليلترا لمحلول HCl بتركيز 1.5M؟

ب. كم سيكون تركيز المحلول المخفف، إذا أضفنا 25 مليلترا  من الماء إلى 5 مليلتر من محلول

من محلول  HCl 6M ؟

ج. اقترحوا طريقة للحصول على محلول أكثر تركيزا من محلول معطى. هل الطرقة التي اقترحتموها ملائمة أيضا لمحلول HCl (aq) ?

انتقلوا للشريحة التالية أجيبوا على بند أ

سؤال 3 بند أ:

التخفيف هي طريقة شائعة لتحضير محاليل في المختبر. لدى عمال المختبر محلول مركز لـ  HCl (aq)، وهم يخففونه بحسب الحاجة.

أ. كم مليلترا من محلول HCl 6M يلزم لتحضير 200 مليلترا لمحلول HCl بتركيز 1.5M؟
تحضير محاليل بتركيز منخفض من محاليل بتركيز مرتفع

17 
رمز: قبل أن تبدؤوا بالحساب، احسبوا أية أحجام بقيت ثابتة وأيها تغير في التخفيف.

سؤال 3 بند أ:

التخفيف هي طريقة شائعة لتحضير محاليل في المختبر. لدى عمال المختبر محلول مركز لـ  HCl (aq)، وهم يخففونه بحسب الحاجة.

أ. كم مليلترا من محلول HCl 6M يلزم لتحضير 200 مليلترا لمحلول HCl بتركيز 1.5M؟
تحضير محاليل بتركيز منخفض من محاليل بتركيز مرتفع

18 
الجواب:

عندما نخفف محلولا، فإن عدد مولات المادة المذابة لا يتغير (لا نضيف ولا نخرج مادة مذابة)، لكن حجم المحلول يتغير ونتيجة لذلك تركيز المذابة يتغير أيضا.

المعطيات:

             محلول مركز   محلول مخفف

            C = 6M   C = 1.5M

            V = ?   V = 200ml = 0.2liter

الجواب: يلزم 50 مليلتر من محلول HCl 6M.

سؤال 3 بند ب:

ب. كم سيكون تركيز المحلول المخفف، إذا أضفنا 25 مليلترا  من الماء إلى 5 مليلتر من محلول

من محلول  HCl 6M ؟  
تحضير محاليل بتركيز منخفض من محاليل بتركيز مرتفع

19 


رمز: قبل أن تبدؤوا بالحساب، احسبوا أية أحجام بقيت ثابتة وأيها تغير في التخفيف.

سؤال 3 بند ب:

ب. كم سيكون تركيز المحلول المخفف، إذا أضفنا 25 مليلترا  من الماء إلى 5 مليلتر من محلول

من محلول  HCl 6M ؟  
تحضير محاليل بتركيز منخفض من محاليل بتركيز مرتفع

20 
الجواب:

المعطيات:

      محلول مركز محلول مخفف

      C = 6M C = ?

      V = 5ml = 0.005litter V = 5+25 = 30ml =0.03liter

الجواب: تركيز المحلول المخفف هو  1M .

سؤال 3 بند ج:

ج. اقترحوا طريقة للحصول على محلول أكثر تركيزا من محلول معطى. هل الطرقة التي اقترحتموها ملائمة أيضا لمحلول HCl (aq) ?

تحضير محلول مركز من محلول أقل تركيزا   

سؤال 3 بند ج:

ج. اقترحوا طريقة للحصول على محلول أكثر تركيزا من محلول معطى. هل الطرقة التي اقترحتموها ملائمة أيضا لمحلول HCl (aq) ?

الجواب:

تسخين الماء وتبخير الماء هي طريقة لتحضير محلول مركز من محلول مخفف. عندما يتبخر الماء، يقل حجم المحلول ويزداد تركيز المادة المذابة.

هذه الطريقة ملائمة للمحاليل التي فيها درجة حرارة غليان الماء أقل بكثير من درجة حرارة غليان المواد المذابة فيه مثل محاليل مائية لمواد أيونية.

في حالة محلول الـ HCl (aq) الطريقة غير ملائمة، لأن الـHCl هو غاز بدرجة حرارة الغرفة، وإذا سخنا المحلول، تتبخر مادة الـ HCl، يقل ذوبانه ويقل تركيزه.  
تحضير محلول مركز من محلول أقل تركيزا   

مصطلحات هامة:

تفاعل ذوبان، تفاعل ترسيب، ”الصيغة الصافية“، تخفيف
إجمال:
حسابات التراكيز في تفاعلات كيميائية  

كل حسابات الكميات لمتفاعلات ونواتج في التفاعل الكيميائي تتم عن طريق نسب المولات وعددها
يمكن إجراء حسابات بمساعدة معادلات وصيغ تمثل العلاقة الرياضية بين عدة مقادير:

ليس دائما التركيز المولاري للأيونات في المحلول يعادل تركيز المادة الأيونية التي أخذت منها الأيونات.
    يتعلق بالصيغة التجريبية أو المجملة (الأمبيرية) للمادة.   

الصيغة الصافية“ هي صيغة مختصرة تكتب فيها فقط الأيونات المشتركة في التفاعل.  
في التخفيف نضيف ماء مقطرا للمحلول، يقل التركيز لكن عدد مولات المادة المذابة لا يتغير.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق