1.عند أيِّ حجم وصل التفاعل إلى نقطة النهاية؟ / 2.ما هو تركيز حمض الكبريتيك؟

Question

أُجريتْ تجربة معايرة لتحديد تركيز حمض الكبريتيك باستخدام تركيز معلوم من هيدروكسيد البوتاسيوم. وُضِع 100 mL من حمض الكبريتيك في دورق مخروطي، وأُضيفَت بضع قطرات من دليل الفينولفثالين. بعد ذلك أُضيف محلول تركيزه 0.6 M من هيدروكسيد البوتاسيوم تدريجيًّا إلى الدورق المخروطي.

حجم KOH المضاف (mL)	35.4	35.6	35.8	36.0	36.2	36.4	36.6	36.8	37.0	37.2	37.4
الملاحظات	عديم اللون	عديم اللون	عديم اللون	لون وردي يتلاشى سريعًا ليصبح عديم اللون	لون وردي يتلاشى سريعًا ليصبح عديم اللون	لون وردي يتلاشى تدريجيًّا ليصبح عديم اللون	لون وردي يتلاشى تدريجيًّا ليصبح عديم اللون	لون وردي يستمر لمدة ~30 ثانية	لون وردي	لون وردي	لون وردي

 عند أيِّ حجم وصل التفاعل إلى نقطة النهاية؟ 

ما هو تركيز حمض الكبريتيك؟ 

Answer 1

الأدلة فى المعايرة Indicators

- المعايرة هي عملية كيميائية مخبرية يتم من خلالها معرفة حجم المحلول القياسي (حمض أو قاعدة) اللازم ليتفاعل مع المحلول (حمض أو قاعدة) التى يُراد معرفه تركيزه.

- الدليل المناسب هو الدليل الذي يجب أن يتغير لونه عند حدوث التغير المفاجئ في قيمة الأس الهيدروجينى للمحلول حول نقطة التكافؤ.

- أو هو الدليل الذي يتفق مداه و المدى الذي يحدث عنده التغير المفاجئ في قيمة الآس الهيدروجيني للمحلول حول نقطة التكافؤ.

- فيما يلي قائمة لأشهر الأدلة المستخدمة فى معايرة الأحماض والقواعد

- يُحدد تغير لون الدليل انتهاء المعايرة وذلك عند الوصول إلى نقطة التكافؤ.

- عند معايرة حمض قوى (حمض الكبريتيك ) مع قاعدة قوية (هيدروكسيد البوتاسيوم) فإنه عند نقطة التكافؤ يكون المحلول متــعادلاً لأن كلا من الأيونات الموجودة في محلول الملح لا تتميأ.

الفرق بين نقطة التكافؤ ونقطة النهاية

- يقصد بنقطة النهاية هي النقطة التي عندها يتغير لون الدليل بشكل دائم ويقاس عندها حجم المحلول المضاف.

- نقطة التكافؤ هى النقطة التى ينتهي فيها التفاعل الكيميائي في خليط المعايرة أو النقطة التي تتساوى عندها مكافئات الحمض مع مكافئات القاعدة في حالة معايرة حمض – قاعدة وهي قيمة نظرية لا يمكن معرفتها أثناء التجربة.

- نقطة التكافؤ تأتي دائمًا قبل نقطة نهاية المعايرة.

- فى المرحلة الثانوية العامة يتم اعتبار نقطة التكافؤ هي نقطة النهاية.

حل المسألة

أولاً/ حساب الحجم عند نقطة النهاية

- نقطة النهاية هي النقطة التي عندها يتغير لون الدليل بشكل دائم ويقاس عندها حجم المحلول المضاف.

- وهى النقطة التى تحول فيها دليل الفينولفثالين من عديم اللون إلى اللون الوردى (الزهري) وهي النقطة التى يكون عندها اللون ثابت لا تغير.

- لذا فأن حجم القاعدة المضاف عند نقطة النهاية = 37 مل وهى النقطة التى يحدث عندها أول تغير للون الدليل بشكل دائم.

ثانياً/ حساب تركيز حمض الكبريتيك  

-  يستخدم القانون التالي فى حسابات معايرة الأحماض والقواعد

M_a = تركيز الحمض المستخدم (mol/L)

V_a = حجم الحمض المستخدم فى المعايرة (ml)

n_a = عدد المولات من الحمض فى معادلة التفاعل المتزنة

M_b = تركيز القاعدة المستخدم (mol/L)

V_b = حجم القاعدة المستخدم فى المعايرة (ml)

n_b = عدد المولات من القاعدة فى معادلة التفاعل المتزنة

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O 

 حمض الكبريتيك يكون:

 M_a = ?? M 

V_a = 100 ml

n_a = 1

قاعدة هيدروكسيدالبوتاسيوم يكون:

 M_b = 0.6 M 

V_b = 37 ml

n_b = 2

وبالتعويض فى المعادلة أعلاه يكون:

 M_a = 0.11 M

تركيز حمض الكبريتيك هو 0.11 مولار (مول/لتر).