أحدث الموضوعات

تجربة تعيين تركيز كل من كربونات الصوديوم (Na2CO3) وهيدروكسيد الصوديوم(NaOH) في مخلوط منهما باستخدام حمض الهيدروكلوريك القياسي (HCl)




فكرة التجربة

   سنستخدم في هذه التجربة مخلوط من كربونات الصوديوم  (Na2CO3)وهيدروكسيد الصوديوم(NaOH)  مجهولي التركيز، توضع كمية محددة منه (10 ml) في الدورق المخروطي وتتم المعايرة بواسطة حمض الهيدروكلوريك القياسي.

أ) عند استخدام دليل الفينولفثالين في المعايرة :

  في المعايرة فإن التغير في اللون ( من أحمر وردي إلى عديم اللون) سيحدث عندما تستهلك جميع هيدروكسيد الصوديوم ( قاعدة قوية) وبها يبدأ الحمض . ثم يتفاعل الحمض (بعد نفاذ كل هيدروكسيد الصوديوم) مع كربونات الصوديوم ويحولها إلى بيكربونات الصوديوم (انتهاء المرحلة الأولى من تفاعل الكربونات) وسنرمز لحجم الحمض المستهلك في التفاعلين بالرمز (V1) حيث :

ب) عند استخدام دليل الميثيل البرتقالي في المعايرة :

  فإن التغير في اللون (من أصفر برتقالي إلى أحمر) سيحدث عند استهلاك جميع هيدروكسيد الصوديوم وجميع كربونات الصوديوم ( حدوث مرحلتيها) أي :

وبالتالي فمن المعايرة باستخدام الدليلين نشأت لدينا المعادلات التالية :


وبإجراء بعض التعديلات لنحصل على معادلات تعطي فقط كمية ھيدروكسيد الصوديوم أو كمية كربونات الصوديوم كما يلي :



ومن خلال المعادلتين (4) , (3) نستطيع حساب تركيز كل من كربونات الصوديوم وھيدروكسيد الصوديوم كما سيرد في النتائج لاحقاً.

الأدوات والمواد المستخدمة 

1- دورق مخروطي سعته (250 ml)
2-  ماصة سعتھا (10 ml)
3- سحاحة سعتھا (50 ml)
4- كأس سعة (100 ml) يوضع به مخلوط ( كربونات الصوديوم وهيدروكسيد الصوديوم(
5- كأس سعة  (250 ml)يوضع به حمض الهيدروكلوريك .
6- حمض الهيدروكلوريك معلوم التركيز(0.1 N )
7- مخلوط من كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم مجهولي التركيز .
8- قارورة غسيل بلاستيكية تملأ بالماء المقطر.
9-  دليل الفينولفثالين(ph.ph)  - دليل الميثيل البرتقالي(M.O) .


خطوات التجربة

أولا : إجراء التجربة باستخدام دليل الفينولفثالين :

1- اغسل السحاحة بالماء العادي ثم بالماء المقطر مرتين أو ثلاثاً ثم اغسلھا بمحلول حمض الھيدروكلوريك (HCl)

2- املأ السحاحة (مستخدماً قمع) بحمض الھيدروكلوريك(HCl)  حتى يصل الحمض أعلاھا ثم افتح صمام التحكم السفلي بالسحاحة لإنزال مستوى الحمض بالسحاحة حتى العلامة صفر.

3- اغسل دورقاً مخروطياً سعته (250 ml) بالماء العادي ثم بالماء المقطر.

4- اغسل ماصة سعتھا  (10 ml)بالماء المقطر ثم اغسلھا بمحلول خليط كربونات الصوديوم  (Na2CO3) وهيدروكسيد الصوديوم(NaOH)  .

5-  اسحب (10 ml) من محلول خليط كربونات الصوديوم  (Na2CO3)وهيدروكسيد الصوديوم(NaOH)  بالماصة ثم ضعھا بالكامل في الدورق المخروطي . وإذا بقي شيء من المحلول في نھاية الماصة فاحرص على إنزاله في الدورق برطم نھايتھا برفق بقاع الدورق المخروطي.



6- أضف قطرتين أو ثلاثاً من دليل الفينولفثالين (ph.ph) على المحلول بالدورق المخروطي لتحصل على اللون الأحمر الوردي.

7- ابدأ المعايرة بإضافة حمض الھيدروكلوريك الموجود بالسحاحة (HCl) تدريجياً إلى محلول الخليط الموجود بالدورق المخروطي مع تحريك الدورق المخروطي باستمرار أثناء المعايرة وعند نقطة النھاية (end point – e.p) يختفي اللون الأحمر من المحلول.

8-  سجل  في الجدول رقم (1) بقسم النتائج قيمة حجم حمض الهيدروكلوريك الذي استخدمته في المعايرة بالفقرة السابقة (فقرة 7)

9- تخلص من المحلول الموجود في الدورق المخروطي واغسله بالماء المقطر، ثم خذ ( (10 mlجديدة من الخليط وأضف إليھا قطرتين أو ثلاثاً من دليل الفينولفثالين ثم ابدأ المعايرة من جديد حتى تصل إلى نقطة النھاية باختفاء اللون الوردي وسجل هذه القراءة.

10-  كرر الخطوة السابقة ( خطوة ٩) مرة ثالثة ثم سجل حجم الحمض الذي عايرت به.

11- أحسب المتوسط الحجوم للقراءات بالخطوات التي حصلت عليھا في الفقرات ( 7 ، 9 ، 10) وارمز لهذا المتوسط بالرمز (V1) وسجله بالجدول رقم (1). وارمز لمتوسط الحجم بالرمز (V1) ويكون هذا الحجم مكافئاً لنصف الكربونات وكل الهيدروكسيد أي :


ثانياً : إجراء التجربة باستخدام دليل الميثيل البرتقالي

 12- تخلص من المحلول الموجود في الدورق المخروطي واغسله بالماء المقطر ، ثم خذ (10 ml) جديدة من الخليط وأضف إليھا قطرتين أو ثلاثاً من دليل الميثيل البرتقالي ثم ابدأ المعايرة من جديد حتى تصل إلى نقطة النھاية والتي عندھا يتحول لون الدليل من اللون الأصفر البرتقالي إلى اللون الأحمر.

13- سجل حجم الحمض الذي عايرت به في الفقرة (12) بالجدول رقم (2).

14- كرر الخطوة السابقة (خطوة 12) مرتين باستخدام دليل الميثيل البرتقالي ثم خذ المتوسط الحجوم الثلاثة وارمز لھذا المتوسط بالرمز (V2) ويكون الحجم في هذه الحالة يكافئ :




تطبيقات حسابية :

مثال1 : عوير مخلوط يتكون من (NaOH , Na2CO3) مع حمض الهيدروكلوريك ذو التركيز (0.250 M)  فتطلبت المعايرة (26.2 ml) باستخدام دليل الفينولفثالين و (41.4 ml) باستخدام دليل الميثيل البرتقالي. أحسب وزن كل من (NaOH , Na2CO3) ؟ 
علماً بأن الأوزان الذرية : (Na=23, O=16, H=1, C=12 ) 

الحل :

المراجع : التجربة الخامسة : تجربة تعيين تركيز كل من كربونات الصوديوم  (Na2CO3) وهيدروكسيد الصوديوم(NaOH)  في مخلوط منهما باستخدام حمض الهيدروكلوريك القياسي (HCl) من كتاب تجارب فى الكيمياء العامة ( Experiments in General Chemistry ) للدكتور عمر بن عبدالله الهزازي - أستاذ الكيمياء الفيزيائية - جامعة أم القرى - السعودية .