طرق التحليل الوزني وحسابات ماء التبلر وعينات الترسيب
يُمثل التحليل الكتلي (Gravimetric Analysis) أحد أدق أساليب التحليل الكيميائي الكمي، حيث يعتمد كلياً على عزل العنصر أو المكون المراد تقديره في صورة نقية معلومة الصيغة الكيميائية وقياس كتلته بدقة فائقة باستخدام موازين حساسة. وتتحقق هذه العملية عبر طريقتين معتمدتين رئيسيتين: طريقة التطاير؛ وفيها يتم تسخين العينة المتهدرتة تسخيناً شديداً لطرد الماء المتحد معها (ماء التبلر)، ويتم تعيين كتلة الماء إما بجمع الغاز المتطاير أو بقياس النقص في كتلة العينة بعد التسخين حتى ثبات الوزن. أما طريقة الترسيب؛ فتقوم على ترسيب المكون المراد تقديره على هيئة مركب نقي شحيح الذوبان في الماء ذي تركيب كيميائي ثابت ومعلوم، ثم فصل الراسب بورقة ترشيح عديمة الرماد وإحراقها تماماً في بوطقة تسخين وتعيين كتلة الراسب المتبقي لحساب نسبة العنصر رياضياً.
1. طريقة التطاير وحساب ماء التبلر (x)
تعتمد على التسخين الشديد لمركب متهدرت حتى ثبات كتلته:
كتلة ماء التبلر = كتلة العينة المتهدرتة (قبل التسخين) - كتلة العينة غير المتهدرتة (بعد التسخين حتى ثبات الكتلة).
عدد مولات ماء التبلر (x):
x = (عدد مولات ماء التبلر) / (عدد مولات الملح غير المتهدرت) = (m_water / M_water) ÷ (m_anhydrous / M_anhydrous)
2. طريقة الترسيب وشروطها المعملية
خطوات طريقة الترسيب:
- إذابة العينة في الماء المقطر وإضافة كاشف ترسيب مناسب لترسيب العنصر بالكامل.
- فصل الراسب باستخدام ورقة ترشيح عديمة الرماد (Ashless filter paper)؛ وهي ورقة ترشيح تحترق تماماً دون أن تترك أي رماد يؤثر على كتلة الراسب.
- نقل ورقة الترشيح وعليها الراسب إلى بوطقة احتراق وتُحرق تماماً حتى يتطاير الكربون ويبقى الراسب النقي فقط.
- وزن البوطقة وبها الراسب واستنتاج كتلة العنصر بواسطة الحساب الكيميائي المتكافئ.
الحل:
كتلة الملح غير المتهدرت BaCl2 = 2.08 g.
كتلة ماء التبلر = 2.44 - 2.08 = 0.36 g.
الكتلة المولية لـ BaCl2 = 137 + (2 × 35.5) = 208 g/mol.
الكتلة المولية لـ H2O = (2 × 1) + 16 = 18 g/mol.
مولات BaCl2 = 2.08 / 208 = 0.01 mol.
مولات H2O = 0.36 / 18 = 0.02 mol.
x = 0.02 / 0.01 = 2 ⟹ الصيغة الجزيئية هي BaCl2 · 2H2O.
الحل:
AgCl (143.5 g/mol) ⟶ Cl (35.5 g/mol)
كتلة الكلور في الراسب = (4.3 × 35.5) / 143.5 = 1.064 g.
النسبة المئوية للكلور في العينة = (1.064 / 2) × 100 = 53.2%.
اضغط على أي بطاقة لاكتشاف المعنى الدقيق، واضغط على أيقونة الصوت للاستماع للنطق:
اضغط على الإجابة لتتحقق من فهمك وتكتشف التفسير النموذجي فورياً: