التحليل الكتلي: التطاير وماء التبلر وطريقة الترسيب
درس التحليل الكتلي: نعين كمية المكوّن في العينة بالوزن: إما بطرد مادة متطايرة (غالبًا ماء التبلر) أو بترسيب المكوّن وفصله ووزنه. وفي صفحة الأسئلة تجد باقي الدرس.
التحليل بالتطاير
نسخّن العينة حتى ثبات الكتلة، والفرق بين الكتلتين هو كتلة المادة المتطايرة. ومن أهم تطبيقاته معرفة ماء التبلر في الملح المتهدرت MX·xH₂O:
الخطوات:
- كتلة الماء = كتلة المتهدرت − كتلة الملح اللامائي.
- مولات الماء = كتلة الماء ÷ 18، ومولات الملح اللامائي = كتلته ÷ كتلته المولية.
- قيمة x = مولات الماء ÷ مولات الملح اللامائي.
- النسبة المئوية لماء التبلر = (كتلة الماء ÷ كتلة المتهدرت) × 100.
اعرض الحل
نفرض عينة 100 g:
- كتلة الماء 24.5 g، أي 24.5 ÷ 18 ≈ 1.36 mol.
- كتلة CaCl₂ 75.5 g، أي 75.5 ÷ 111 ≈ 0.68 mol.
- النسبة 1.36 ÷ 0.68 = 2، فالصيغة CaCl₂·2H₂O.
الإجابة (ج).
اعرض الحل
نفرض أن كتلة المتهدرت 100 g، فتكون كتلة الماء 51.22 g وكتلة MgSO₄ = 48.78 g:
الصيغة MgSO₄·7H₂O.
الإجابة (د).
اعرض الحل
- المعادلة: ، فالمولات متساوية.
- مولات H₂SO₄ = 0.05 × 10.8 = 0.54 mmol، فمولات Na₂CO₃ = 0.54 mmol.
- كتلة Na₂CO₃ = 0.54 × 106 = 57.24 mg = 0.05724 g.
- كتلة الماء = 0.2537 − 0.05724 = 0.19646 g.
النسبة المئوية للماء = (0.19646 ÷ 0.2537) × 100 ≈ 77.44%.
الإجابة (د).
اعرض الحل
- الراسب هو BaSO₄ (233 g/mol): 9 ÷ 233 ≈ 0.0386 mol.
- مولات CuSO₄·xH₂O تساوي 0.0386 mol، فالكتلة المولية = 9.636 ÷ 0.0386 ≈ 249.5 g/mol.
- كتلة CuSO₄ = 159.5، فكتلة الماء = 249.5 − 159.5 = 90 g، أي 90 ÷ 18 = 5 mol.
قيمة x = 5.
الإجابة (ج).
التحليل بالترسيب
نحوّل المكوّن المراد تعيينه إلى راسب نقي قليل الذوبان، ثم نرشحه ونجففه ونزنه، ونحسب من كتلة الراسب كتلة المكوّن في العينة:
| المكوّن | الكاشف | الراسب |
|---|---|---|
| الكلوريد Cl⁻ | AgNO₃ | AgCl |
| الكبريتات SO₄²⁻ | BaCl₂ | BaSO₄ |
| الحديد (III) | NaOH أو النشادر | Fe(OH)₃ |
حساب كتلة المكوّن من الراسب:
ثم النسبة المئوية = (كتلة المكوّن ÷ كتلة العينة) × 100، ودرجة النقاء = (كتلة المادة النقية ÷ كتلة العينة) × 100.
اعرض الحل
كتلة الكلوريد في الراسب:
الإجابة (أ).
اعرض الحل
- مولات AgNO₃ = 0.2 × 70.9 = 14.18 mmol، وتساوي مولات Cl⁻.
- كتلة Cl⁻ = 14.18 × 35.5 = 503.4 mg = 0.5034 g.
النسبة المئوية = (0.5034 ÷ 3.734) × 100 ≈ 13.48%.
الإجابة (ب).
اعرض الحل
- مولات PbSO₄ = 2.37 ÷ 303 = 0.00782 mol، وهي مولات Pb.
- كتلة الرصاص = 0.00782 × 207 ≈ 1.62 g.
- كتلة القصدير = 3 − 1.62 = 1.38 g.
النسبة المئوية للقصدير = (1.38 ÷ 3) × 100 = 46%.
الإجابة (د).
اعرض الحل
- مولات HCl = 0.5 × 0.2 = 0.1 mol، وتتفاعل مع Na₂CO₃: مولات Na₂CO₃ = 0.05 mol، أي 5.3 g.
- كتلة NaCl في الخليط = 11.15 − 5.3 = 5.85 g = 0.1 mol.
- الناتج من تفاعل Na₂CO₃ مع HCl: 0.1 mol من NaCl، فمجموع NaCl في المحلول = 0.2 mol.
كتلة PbCl₂ = 0.1 × 278 = 27.8 g.
الإجابة (ب).
اعرض الحل
كتلة الكلوريد في الراسب:
النسبة المئوية = (0.871 ÷ 4) × 100 ≈ 21.77%.
الإجابة (أ).