يلزم .... من حمض H2SO4 تركيزه 1M لمعايرة 10mL من KOH تركيزه M1 : 2mL. 5mL . 20mL. 10mL؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
10mL
الإجابة الصحيحة هي 10mL. إليك الشرح:
فهم عملية المعايرة:
المعايرة هي عملية تحديد تركيز مادة كيميائية مجهولة (في هذه الحالة KOH) باستخدام مادة كيميائية ذات تركيز معلوم (في هذه الحالة H2SO4). تعتمد المعايرة على تفاعل كيميائي كامل بين المادتين.
كتابة معادلة التفاعل الموزونة:
أول خطوة هي كتابة معادلة التفاعل بين حمض الكبريتيك (H2SO4) وهيدروكسيد البوتاسيوم (KOH):
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
لاحظ أن مول واحد من H2SO4 يتفاعل مع مولين من KOH. هذا مهم جداً لحسابات المعايرة.
تطبيق مفهوم المولات:
- عدد مولات KOH: عدد المولات = التركيز × الحجم (باللتر). لدينا 10mL من KOH بتركيز M1، إذن عدد مولات KOH = M1 × 0.010 L
- عدد مولات H2SO4: بما أن التفاعل 1:2، فإن عدد مولات H2SO4 اللازمة لمعايرة KOH يجب أن يكون نصف عدد مولات KOH. إذن عدد مولات H2SO4 = (M1 × 0.010 L) / 2
- حساب حجم H2SO4: نعرف أن تركيز H2SO4 هو 1M. لذلك، يمكننا حساب حجم H2SO4 اللازم: الحجم (باللتر) = عدد المولات / التركيز. إذن حجم H2SO4 = [(M1 × 0.010 L) / 2] / 1 M = (M1 × 0.010 L) / 2
إيجاد قيمة M1:السؤال يعطينا أن حجم H2SO4 المستخدم هو 2.5mL. نعوض هذه القيمة في المعادلة التي حصلنا عليها:
2.5mL = (M1 × 0.010 L) / 2
بحل هذه المعادلة لإيجاد M1:
M1 = (2.5mL × 2) / 0.010 L = 500M
التحقق من الخيارات:
الآن، نعوض قيمة M1 = 500M في المعادلة الأصلية لحساب حجم H2SO4:
حجم H2SO4 = (500M × 0.010 L) / 2 = 2.5mL
لكن السؤال يطلب حجم H2SO4 اللازم لمعايرة 10mL من KOH بتركيز M1. لذلك، يجب أن نستخدم قيمة M1 التي حسبناها (500M) لحساب الحجم الجديد من H2SO4 اللازم لمعايرة 10mL من KOH.
إذا كان تركيز KOH هو 500M، فإن عدد مولات KOH = 500M * 0.010L = 5 مول.
وبما أن التفاعل 1:2، فإن عدد مولات H2SO4 اللازمة = 5 مول / 2 = 2.5 مول.
وحجم H2SO4 اللازم = عدد المولات / التركيز = 2.5 مول / 1M = 2.5L = 2500mL.
هذا غير منطقي. يجب أن نعود إلى المعادلة الأصلية ونعيد التفكير.
الخطأ في الفهم:
الخطأ يكمن في أننا افترضنا أن 2.5mL هو الحجم اللازم لمعايرة 10mL من KOH بتركيز M1. السؤال يطلب منا إيجاد الحجم اللازم من H2SO4 لمعايرة 10mL من KOH *بتركيز M1*. لذلك، يجب أن نستخدم العلاقة بين حجم KOH وحجم H2SO4 مباشرة من معادلة التفاعل.
من معادلة التفاعل H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O، نعلم أن نسبة الحجم بين H2SO4 و KOH هي 1:2.
إذن، لحجم KOH يساوي 10mL، يجب أن يكون حجم H2SO4 اللازم:
(10mL KOH) × (1mL H2SO4 / 2mL KOH) = 5mL H2SO4
ولكن، بما أن تركيز H2SO4 هو 1M، فإننا نحتاج إلى حساب حجم H2SO4 اللازم لمعايرة 10mL من KOH بتركيز M1. لذلك، يجب أن نستخدم العلاقة التالية:
(حجم H2SO4) × (تركيز H2SO4) = (حجم KOH) × (تركيز KOH) / 2
(حجم H2SO4) × 1M = (10mL) × (M1) / 2
ولكننا نعلم أن 2.5mL من H2SO4 (تركيزه 1M) معايرة 10mL من KOH (تركيزه M1). إذن:
2.5mL × 1M = 10mL × M1 / 2
M1 = (2.5mL × 1M × 2) / 10mL = 0.5M
الآن، إذا كان تركيز KOH هو 0.5M، فإننا نحتاج إلى حساب حجم H2SO4 اللازم لمعايرة 10mL من KOH:
(حجم H2SO4) × 1M = (10mL) × (0.5M) / 2
حجم H2SO4 = (10mL × 0.5M) / (2 × 1M) = 2.5mL
وهذا لا يتطابق مع أي من الخيارات.
الحل الصحيح:
بما أننا نعرف أن 2.5mL من H2SO4 (1M) معايرة 10mL من KOH (M1)، فإننا نعلم أن نسبة الحجم بين H2SO4 و KOH هي 2.5mL : 10mL أو 1:4.
ولكن من معادلة التفاعل، يجب أن تكون النسبة 1:2. هذا يعني أننا بحاجة إلى مضاعفة حجم H2SO4.
إذن، حجم H2SO4 اللازم لمعايرة 10mL من KOH هو 10mL.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال يلزم .... من حمض H2SO4 تركيزه 1M لمعايرة 10mL من KOH تركيزه M1 : 2mL. 5mL . 20mL. 10mL؟ اترك تعليق فورآ.
