شیمی تجزیه

، شبکه آموزشی پژوهشی دانشجویان مادسیجایران

Madsg.com

مادسیج یعنی دهکده علم و دانش ایران!!مادسیج یعنی دهکده علم و دانش ایران!!

می يشتع ه يتجز مواد يک يينبا کمی و فی

دارد کار سروه يتجز

فیيکهو ييتع ش يت ين گونه مياييک

اگر در يمثال کننده آلوده رودخانه يک کب يماه از را تجز يها برد می ک ين را يه فی

تع برای توان هو ييمی ش ين ن يا يمياييتبرد بکار کننده ه يتجز آلوده

کمیغلظت ييتع ش ين گونه يمياييک

آلوده مشخص رودخانه يک در جيوه غلظت تعيين

اول فصل

کار يتقس روش بندی ک يمش يتجز يمياييه

کالس 1. کار (يروش تر ) کدستگاهی 2. کار روش

اول فصل

يمياييه شيتجز

روشهای دستگاهی

روشهای تر

روشهای هيالکتروتجز

روشهای جداسازی

نوری روشهای

حجمی روشهایکيکالس

کالس يتجز وزنی کيه

اول فصل

برخی از روشهای نوری

xتجزيه با اشعه 1.

تجزيه در ناحيه مرئی- ماورا 2.بنفش

تجزيه ناحيه مرئی 3.

IRتجزيه ناحيه 4.

تجزيه ناحيه امواج راديويي5.

اول فصل

ه يه ای تجزيم بندی روشهای الکتروتجزيتقسيمياييش

اول چند دسته مهم كروماتوگرافي. 1-2جدول فصل

ه يک تجزي مراحل يمياييش

هيانتخاب روش تجز

نمونه برداری

شگاهیيه نمونه آزمايته ن نمونهيخشک کردن و توز

انحالل نمونه جداکردن اجسام مزاحم

ری جسم مورد نظرياندازه گ

زان يابی و برآورد ميمحاسبه ارزجينان نتاياطم

اول فصل

می يش هيتجز

طيمحستيز پزشکی

مهندسی

ست يز شناسی

ن يزم شناسی

حقوق

صنعت

.

.

.

.

ه يکاربردهای تجز یيميايش

اول فصل

پايان فصل اول

اول فصل

با هم B و A اگر دو واکنش دهنده مخلوط شوند

فصل دوم

تعادل يمياييش

يک واکنش شيميايي می تواند روی دهد و را توليد کند D و C محصوالت واکنش

aA + bB cC + dD

در بسياری از واکنشهای شيميايي واکنش عکس

نيز B و A برای تشکيل D با C يعنی واکنشممکن است

aA + bB = cC+dD

وقتی واکنش به ظاهر متوقف می شود

می رسد در آن صورتتعادل شيميايي سيستم به Keq = ac

C adD

aaA ab

B

ثابت تعادل ناميده می شود .Keqدر اينجا a لظت ارتباطmفعاليت است که به صورت زير با غ

دارد a = fc

اگر غلظت جايگزين فعاليت شودKeq = [C]c [D]d

[A]a [B]b

فصل دوم

است يmتmه يموالر غلظmت واحmد تعداد ، ک ک ماده يمولهای

تر( يتر )مول در ليک ليدر م تعداد مولهای يک محلول با تقسيته يموالر

ماده موجود در محلول بر حجم محلول بر حسب ن می شود. ييتر تعيل

معرفی برخی انواع ثابت تعادل :ک خودبه خودی آب يتفک1.دیيثابت اس2.ثابت تعادل بازی 3.ل کمپلکسيثابت تشک4.ری يثابت انحالل پذ5.

آبي. 22--22تمرين تمرين محلول يك در را استات آبي. غلظت محلول يك در را استات 0.10M0.10Mغلظتكنيد . محاسبه اسيدي كنيد . استيك محاسبه اسيدي Ka = 1.8 x 10Ka = 1.8 x 10-5-5استيك

HCHC22HH33OO22 = H+ + C = H+ + C22HH33OO22--

Ka = [H+][CKa = [H+][C22HH33OO22--] = 1.8 x 10] = 1.8 x 10-5 -5

[HC[HC22HH33OO22 ] ]كنيم نظر صرف آب خودبخودي تفكيك از كنيم اگر نظر صرف آب خودبخودي تفكيك از اگر

[H[H++] = [C] = [C22HH33OO22--]]

1.8 x 101.8 x 10-5 -5 = [C= [C22HH33OO22--]]22

0.10 - [C0.10 - [C22HH33OO22--] ]

تمرين... تمرين... ادامه 22--22ادامهكنيم مي فرض كنيم ابتدا مي فرض CC22HH33OO22]]ابتدا

با [[-- مقايسه با در مقايسه خيلي خيلي 1/01/0درذكر فرمول به توجه با را فرض بعد است ذكر كوچك فرمول به توجه با را فرض بعد است كوچك

كنيم مي امتحان كنيم شده مي امتحان شده

1.81.8 x 10x 10-5 -5 = [C= [C22HH33OO22--]]22

0.100.10[C[C22HH33OO22

--] = 1.3x10] = 1.3x10-3-3MMفرض فرض امتحان 1.3x101.3x10-3-3 x100 = 1.3% < 5%x100 = 1.3% < 5%امتحان

0.10.1. است بوده درستي فرض شود مي .مالحظه است بوده درستي فرض شود مي مالحظه

در فقط تقريب از استفاده كه شود مي يادآور نكته در اين فقط تقريب از استفاده كه شود مي يادآور نكته اينتفريق و تفريق جمع و جمع

است . است . مجاز مجاز

فصل دوم

ارقام با معنيارقام با معني

در ارائه يك نتيجه عالوه براين كه جواب آزمايش در ارائه يك نتيجه عالوه براين كه جواب آزمايش بايد بهترين جواب به دست آمده باشد .بايد بهترين جواب به دست آمده باشد .

نتيجه گزارش شده نيز بايد شامل ارقام مشخص نتيجه گزارش شده نيز بايد شامل ارقام مشخص و مطمئن و و مطمئن و

. . اولين رقم غير مطمئن باشداولين رقم غير مطمئن باشد

قرارداد ارقام بامعني :قرارداد ارقام بامعني :عمل گرد كردن ارقام گزارش شده بر طبق عمل گرد كردن ارقام گزارش شده بر طبق

اصول آماري تا رسيدن به ارقام با معني را اصول آماري تا رسيدن به ارقام با معني را قرارداد ارقام با معني نامند .قرارداد ارقام با معني نامند .

فصل دوم

مدرج پيپيت يك وقتي مدرج مثال پيپيت يك وقتي بندي 15ml15mlمثال درجه بندي كه درجه 0.1ml0.1mlكهشود مي خوانده شود دارد مي خوانده دارد

از بيش مايع مثال عنوان به كه گفت سادگي به توان از مي بيش مايع مثال عنوان به كه گفت سادگي به توان مي5.6ml5.6ml از كمتر از و كمتر سطح . 5.7ml5.7mlو توان مي اما سطح . است توان مي اما است

حدود تا بندي درجه دو بين را حدود مايع تا بندي درجه دو بين را برآورد برآورد ±± 0.02ml0.02mlمايعنمود.نمود.

حجم بايد بامعني، ارقام قرارداد طبق بر ترتيب حجم بدين بايد بامعني، ارقام قرارداد طبق بر ترتيب بدينمثال را شده مثال خوانده را شده بامعني 5.64ml5.64mlخوانده رقم سه بامعني كه رقم سه كه

كرد گزارش كرد دارد گزارش دارد

آخر رقم و مطمئن چپ سمت از نخست رقم آخر دو رقم و مطمئن چپ سمت از نخست رقم دوباشد مي باشد نامطمئن مي نامطمئن

فصل دوم

معني با ارقام مورد در نكته معني چند با ارقام مورد در نكته چند

به 1.1. قطعي ارقام كليه شامل بامعني به ارقام قطعي ارقام كليه شامل بامعني ارقام . موقعيت است غيرقطعي رقم اولين . عالوه موقعيت است غيرقطعي رقم اولين عالوه

نخواهد بامعني ارقام تعداد در تاثيري نخواهد اعشار، بامعني ارقام تعداد در تاثيري اعشار،عنوان. به عنوان. داشت به داشت

013453/0013453/0مثال : مثال : 4444/14444/1 36/25236/252 795/14795/14

فصل دوم

هستند معني با رقم پنج داراي

بود. 22 خواهند بامعني زماني عدد، يك در بود. صفرها خواهند بامعني زماني عدد، يك در صفرهابراي چنانچه ولي باشند عدد آن جزء براي كه چنانچه ولي باشند عدد آن جزء كه

روند كار به عدد گيري اندازه كردن روند مشخص كار به عدد گيري اندازه كردن مشخص. نيستند .بامعني نيستند بامعني

01/2001/20 02/2502/25

اتصال مميز راست سمت به كه صفرهايي اتصال ولي مميز راست سمت به كه صفرهايي وليندارد وجود صفر غير رقم آنها از قبل و ندارد دارند وجود صفر غير رقم آنها از قبل و دارند

. نيستند بامعني ارقام .جزء نيستند بامعني ارقام جزء 1245/01245/0 02222/002222/0

0004530/00004530/0

فصل دوم

هستند معني با رقم چهار داراي

هستند معني با رقم چهار داراي

33 . شود. انجام بايد اعداد كردن . گرد شود. انجام بايد اعداد كردن گرداز كوچكتر نامطمئن رقم از بعد رقم از چنانچه كوچكتر نامطمئن رقم از بعد رقم 55چنانچه

باشدباشد

كند نمي تغييري نامطمئن كند رقم نمي تغييري نامطمئن رقمشود 752/4752/4 7523/47523/4مثال : مثال : مي شود گرد مي گرد

از بزرگتر نامطمئن رقم از بعد رقم از چنانچه بزرگتر نامطمئن رقم از بعد رقم 55چنانچهمي اضافه نامطمئن رقم به واحد يك مي باشد اضافه نامطمئن رقم به واحد يك باشد

شود .شود .شود 446/12446/12 4458/124458/12مثال : مثال : مي شود گرد مي گرد

فصل دوم

مساوي نامطمئن رقم از بعد رقم مساوي چنانچه نامطمئن رقم از بعد رقم باشد باشد 55چنانچهباشد صفر از غير رقمي آن از بعد باشد و صفر از غير رقمي آن از بعد و

كنيم مي اضافه نامطمئن رقم به واحد كنيم يك مي اضافه نامطمئن رقم به واحد يكشود 12/112/1 1156/11156/1مثال : مثال : مي شود گرد مي گرد

از بعد رقم از چنانچه بعد رقم نامطمئن 55چنانچه رقم اگر باشد نامطمئن صفر رقم اگر باشد صفرو شود مي اضافه آن به واحد يك باشد و فرد شود مي اضافه آن به واحد يك باشد فرد

آن در تغييري باشد زوج نامطمئن رقم آن چنانچه در تغييري باشد زوج نامطمئن رقم چنانچهگيرد . نمي گيرد . صورت نمي صورت

شود 52/452/4 5250/45250/4مثال : مثال : مي شود گرد مي گردشود 78/278/2 7750/27750/2 مي شود گرد مي گرد

فصل دوم

آب آب تفكيك تفكيكHH22O = HO = H++ + OH + OH--

آب تفكيك دقيقتر آب نمايش تفكيك دقيقتر نمايشHH22O + HO + H22O = HO = H33OO++ + OH + OH--

KKdd = [H = [H++][OH][OH--] = 1.82x10] = 1.82x10-16-16

[ [ HH22OO]]

است [[HH22OO]]چون چون است ثابت ثابت KKw w = K = Kdd [H [H22O] = [HO] = [H++][OH][OH--]]

يونش ثابت يا يوني حاصلضرب ، يوني حاصلضرب يونش ثابت ثابت يا يوني حاصلضرب ، يوني حاصلضرب ثابتبه تعادلي ثابتهاي ساير مانند كه ، به آب تعادلي ثابتهاي ساير مانند كه ، وابسته وابسته دمادماآب

است است

فصل دوم

آب. 11--22جدول جدول يونش ثابت بر دما آب. اثر يونش ثابت بر دما فصل اثر)Kw)x10-14(C)°دما دوم

50.185150.451200.681241.000251.008301.469352.089454.018557.296

در. 33--22تمرين تمرين را هيدرونيوم يون در. غلظت را هيدرونيوم يون يك CC2525°°غلظت يك در درآن در هيدروكسيد موالريته كه آبي آن محلول در هيدروكسيد موالريته كه آبي محلول

1.52x101.52x10-5-5 كنيد محاسبه كنيد است محاسبه است

KKw w = [H = [H++][OH][OH--] ] = 1.01 x 10= 1.01 x 10-14-14

[[HH++( ]( ]1.52x101.52x10-5-5)) = =1.01 x 101.01 x 10-14-14 [[HH++ = ] = ]6.64x106.64x10-1-1MM

فصل دوم

تعادل ثابت گيري تعادل اندازه ثابت گيري اندازه

غلظتهاي دقيق تجزيه راه از تعادل غلظتهاي ثابتهاي دقيق تجزيه راه از تعادل ثابتهاي. آيند مي دست به تعادل در .محلولي آيند مي دست به تعادل در محلولي

فصل دوم

كافي. 44--22تمرين تمرين كافي. مقاديري در --SCNSCNو و ++FeFe33مقاديري آب در به آب به°°CC2525 آغازي غلظت با محلولي تا است شده آغازي اضافه غلظت با محلولي تا است شده اضافه

0.0100M0.0100M . از بعد آيد دست به اجزا از هريك . از از بعد آيد دست به اجزا از هريك ازمعلوم ، رسيد تعادل به شدن كمپلكس واكنش معلوم اينكه ، رسيد تعادل به شدن كمپلكس واكنش اينكه

كمپلكس، غلظت كه كمپلكس، شد غلظت كه ، ، +FeSCNFeSCN2+2شد 0.0044M0.0044M . كنيد محاسبه را كمپلكس تشكيل ثابت . است كنيد محاسبه را كمپلكس تشكيل ثابت است

FeFe3+3+ + + SCNSCN-- = FeSCN = FeSCN2+2+ KKf f = [ = [FeSCNFeSCN2+2+]][ [ FeFe33++[][]SCNSCN-- ] ]

[ [ FeFe33++[ = ][ = ]SCNSCN-- = ] = ]0.01–0.0044 = 0.0056 M0.01–0.0044 = 0.0056 M KKf f = = 0.0044 0.0044 = 1.4x10 = 1.4x1022

0.00560.0056( ( 0.00560.0056))

شيميايي تعادل بر موثر شيميايي عوامل تعادل بر موثر عواملدمادما1.1.فشار فشار 2.2.كاتاليزوركاتاليزور3.3.

مقدار در تاثير بدون واكنش سرعت بر مقدار اثر در تاثير بدون واكنش سرعت بر اثرتعادل تعادل ثابت ثابت

HH22COCO3 3 )aq( = CO)aq( = CO2 2 )g( + H)g( + H22O )l(O )l(KKeqeq = [CO = [CO2 2 )g(][H)g(][H22O )l(]O )l(]

[ [ HH22COCO3 3 )aq()aq(] ]

فصل دوم

كردن. 55--22تمرين تمرين حل راه از كردن. محلولي حل راه از تري 100/0100/0محلولي تري مول مولساختن براي كافي آب در اسيد ساختن كلرواستيك براي كافي آب در اسيد 000/1000/1كلرواستيك

در محلول در ليتر محلول . 2525ليتر تفكيك ثابت شد . تهيه تفكيك ثابت شد براي براي KKaaتهيهاسيد كلرواسmتيك اسيد تري كلرواسmتيك ( 129/0129/0تري تري مقدار الف ( است تري مقدار الف است

شود مي تفكيك تعادل در كه را اسيد شود كلرواستيك مي تفكيك تعادل در كه را اسيد كلرواستيك . كنيد . محاسبه كنيد محاسبه

) تعادل در كه را اسيد كلرواستيك تري مقدار ( ب تعادل در كه را اسيد كلرواستيك تري مقدار بكه كنيد محاسبه شرايطي در شود مي كه تفكيك كنيد محاسبه شرايطي در شود مي 100/0100/0تفكيك

كلرواستات تري محلول نمك يك از كلرواستات مول تري محلول نمك يك از مول((CClCCl33COOCOO--)) از باشد شده اضافه محلول به از نيز باشد شده اضافه محلول به نيز

پوشي چشم آب با كلرواستات تري واكنش پوشي هرگونه چشم آب با كلرواستات تري واكنش هرگونهكنيد.كنيد.

CClCCl33COOH = CClCOOH = CCl33COOCOO- - + H+ H++

KKa a = [= [CClCCl33COOCOO--][][HH++] = 0.129] = 0.129[ [ CClCCl33COOHCOOH]]

تمرين تمرين ادامه (55--22ادامه الف (بخش الف بخش[[CClCCl33COOHCOOH = ] = ]0.100 – x 0.100 – x molemole

1.0001.000 litlit[[CClCCl33COOCOO--[ = ][ = ]HH++= ]= ] x x molemole

1.0001.000 litlit( ( x/1.000x/1.000( )( )x/1.000x/1.000 ) ) = = 0.1290.129

( ( 0.1000.100 – – xx / ) / )1.0001.000 xx22 = 0.129 = 0.129

0.1000.100 – – xx xx2 2 + 0.129x – 0.0129 = 0 x = + 0.129x – 0.0129 = 0 x =

0.06600.0660

فصل دوم

تمرين تمرين ادامه (55--22ادامه ب (بخش ب بخش[[HH++= ]= ] x x molemole

1.0001.000

[[CClCCl33COOCOO--= ]= ] 0.100 + x0.100 + x

1.0001.000[[CClCCl33COOHCOOH= ]= ] 0.100 – x0.100 – x

1.0001.000

X = 0.0465 moleX = 0.0465 mole

شيميايي تعادل شيميايي محاسبات تعادل محاسبات

((11مرحله )مرحله )

تمام براي شده موازنه شيميايي هاي واكنش تمام تمام براي شده موازنه شيميايي هاي واكنش تمامبراي تعادل ثابت روابط و نوشته را براي تعادالت تعادل ثابت روابط و نوشته را تعادالت

شود . مشخص آنها شود . همه مشخص آنها همه

تفكيك . آب داخل در مرحله دو در كربنيك اسيد تفكيك . مثال آب داخل در مرحله دو در كربنيك اسيد مثاليون و يون شده و مربوطه ++HHشده تعادالت كليه كند مي مربوطه توليد تعادالت كليه كند مي توليد

يون توليد در يون كه توليد در روابط ++HHكه همراه به را دارند روابط دخالت همراه به را دارند دخالتبنويسيد . آنها تعادل بنويسيد . ثابت آنها تعادل ثابت

HH22COCO33 + H + H22O = HCOO = HCO33-- + H + H33OO++

HCOHCO33-- + H + H22O = COO = CO33

2-2- + H + H33OO++

HH22O + HO + H22O = HO = H33OO+ + + OH+ OH--

KK1 1 = [= [HCOHCO33--][][HH33OO++] K] K22 = [ = [COCO33

2-2-] ] [[HH33OO++]]

[ [ HH22COCO33[ ][ ]HCOHCO33-- ] ]

KKww = [ = [HH33OO++] [] [OHOH--]]



شود نوشته بار موازنه شود معادله نوشته بار موازنه معادلهالكتريكي بارهاي مجموع هميشه ها محلول الكتريكي در بارهاي مجموع هميشه ها محلول در

شود . صفر برابر شود . بايد صفر برابر بايدبايد محلول يك در مثبت بارهاي تمامي مجموع بايد لذا محلول يك در مثبت بارهاي تمامي مجموع لذا

باشد . منفي بارهاي تمام مجموع باشد .برابر منفي بارهاي تمام مجموع برابر

محتوي . محلول براي را بار موازنه معادله محتوي . مثال محلول براي را بار موازنه معادله BaClBaCl22مثالبنويسيد. بنويسيد.

BaClBaCl22 = 2Cl = 2Cl-- + Ba + Ba22++

22 x No.mol Bax No.mol Ba2+2+ = No.mol Cl = No.mol Cl--

22 x [Bax [Ba2+2+] = [Cl] = [Cl--]]تفكيك بر تفكيك عالوه بر مقدار BaClBaCl22عالوه به نيز آب مقدار ملكولهاي به نيز آب ملكولهاي

يونهاي از يكسان اندازه به و تفكيك يونهاي جزيي از يكسان اندازه به و تفكيك ++HHجزييموازنه --OHOHو و معادله ترتيب بدين كند مي موازنه توليد معادله ترتيب بدين كند مي توليد

صورت : به صورت :بار به بار22[[BaBa22++[ + ][ + ]HH++[ = ][ = ]ClCl--[ + ][ + ]OHOH--]]

فصل دوم

محتوي . محلولي محتوي . مثال محلولي ، ، Mg)ClOMg)ClO44((22مثال KClKCl و وNaNONaNO33 اين براي را بار موازنه معادله اين است براي را بار موازنه معادله است

. بنويسيد .محلول بنويسيد محلول

22[[MgMg22++]]++[[KK++]]++[[NaNa++]]++[[HH++]]==[[ClOClO44--]]++[[ClCl-- ] ]++[[NONO33]]++

[[OHOH--]]

فصل دوم



شود مي نوشته جرم موازنه شود معادله مي نوشته جرم موازنه معادلهشيميايي هاي واكنش شامل سيستم هر شيميايي براي هاي واكنش شامل سيستم هر براي “ ضروري كامال جرم موازنه معادله “ نوشتن ضروري كامال جرم موازنه معادله نوشتن

است .است .استات مثال“مثال“ يون به نسبت كه محلولي استات در يون به نسبت كه محلولي .0.1F0.1Fدر .باشد باشد

برابر يون اين از حاصل هاي فرم تمام غلظتهاي برابر مجموع يون اين از حاصل هاي فرم تمام غلظتهاي مجموع0.1M0.1M است است

جرم : موازنه جرم : معادله موازنه = = --CHCH33COOH + CHCOOH + CH33COOCOOمعادله0.1M0.1M

يك . كلرورمركور به نسبت محلولي چنانچه يك . مثال كلرورمركور به نسبت محلولي چنانچه مثالهاي يون و باشد هاي اشباع يون و باشد , ,-HgOHHgOH++, HgCl, HgCl442-2اشباع

HgClHgCl33, HgCl, HgCl22, HgCl, HgCl++, Hg, Hg22++ و وHg)OH(Hg)OH(22 . بنويسيد را جرم موازنه معادله شود . ايجاد بنويسيد را جرم موازنه معادله شود ايجاد

جيوه، يونهاي كلي غلظت كنيد جيوه، فرض يونهاي كلي غلظت كنيد ++CCHgHg22فرضباشد.باشد.

CCHgHg2+2+ = [Hg= [Hg2+2+]+[HgCl]+[HgCl++]+[HgCl]+[HgCl22]+]+[HgCl[HgCl33

--]][+ [+ HgClHgCl4422++[+][+]HgOHHgOH++[+][+]Hg)OH(Hg)OH(44

22--]]يون براي يون و براي شود :--ClClو مي نوشته زير صورت شود :به مي نوشته زير صورت به

CCCl-Cl- =[Cl =[Cl--]+[HgCl]+[HgCl--]+2[HgCl]+2[HgCl22]+3[HgCl]+3[HgCl33--]]++44[[HgClHgCl4422--]]

فصل دوم



با قبل مراحل در شده نوشته تعادالت كل با تعداد قبل مراحل در شده نوشته تعادالت كل تعدادشود . مقايسه مجهول غلظتهاي شود . تعداد مقايسه مجهول غلظتهاي تعداد

نوشته تعادالت تعداد بايد هميشه مسئله هر نوشته در تعادالت تعداد بايد هميشه مسئله هر درباشد . ها مجهول تعداد معادل حداقل باشد .شده ها مجهول تعداد معادل حداقل شده

بود . نخواهد حل قابل مسئله اينصورت غير بود . در نخواهد حل قابل مسئله اينصورت غير دردنبال بايد مسئله كنارگذاشتن از قبل دنبال البته بايد مسئله كنارگذاشتن از قبل البتهحدس با يا و بوده بيشتر مستقل حدس تعادالت با يا و بوده بيشتر مستقل تعادالت

كرد حذف را آنها ها گونه برخي بودن كرد كوچك حذف را آنها ها گونه برخي بودن كوچك

فصل دوم



مي كاربرده به تقريب معادالت راحتتر حل مي براي كاربرده به تقريب معادالت راحتتر حل برايشود . شود .

در عدد يك بودن كوچك حدس كاربردن به در در عدد يك بودن كوچك حدس كاربردن به دربه بايد هميشه ديگر عدد با به مقايسه بايد هميشه ديگر عدد با توليد مقايسه توليد منشا منشا

كوچك كوچك عدد شود . عدد شود . دقت دقتتعادل معموال“ معموال“ تعادل ثابت از ثابت استفاده در خوبي از كمك استفاده در خوبي كمك

كند مي كند تقريب مي تقريب

فصل دوم



تقريب از استفاده مبناي بر شده نوشته تقريب معادالت از استفاده مبناي بر شده نوشته معادالتشود . شود .حل حل

فصل دوم



) مرحله ) در شده كاربرده به تقريبهاي ( تقريب مرحله ) در شده كاربرده به تقريبهاي 55تقريب.امتحانامتحان .شود شود

) ( از برخي است ممكن تقريبها تقريب امتحان ( در ( از برخي است ممكن تقريبها تقريب امتحان دربه اگر كه باشد اشتباه برخي و صحيح به آنها اگر كه باشد اشتباه برخي و صحيح آنها

توان مي نباشند وابسته توان يكديگر مي نباشند وابسته غلط يكديگر غلط تقريبهاي تقريبهايگذاشته كنار گذاشته را كنار را را جواب مسئله دقيقتر حل با را و جواب مسئله دقيقتر حل با و

كرد . كرد . پيدا پيدا

فصل دوم

محلول. كم نمك مولي حالليت محلول. مثال كم نمك مولي حالليت در AgClAgClمثال در را راآمونياك به نسبت كه آمونياك محلولي به نسبت كه محاسبه 0.01F0.01Fمحلولي محاسبه است استكنيد. كنيد.

kk11= 2.3x10= 2.3x103 3 , k, k22= 6x10= 6x1033

kkspsp= 1.8x10= 1.8x10-10 -10 , k, kbb= 1.76x10= 1.76x10-5-5

AgCl)s( = AgAgCl)s( = Ag+ + + Cl+ Cl- - kkSP SP = [Ag= [Ag++] [Cl] [Cl--]]AgAg++ + NH + NH33 = Ag)NH = Ag)NH33((+ + kk11 = [Ag)NH = [Ag)NH33((++]]

[[AgAg++[][]NHNH33]]

Ag)NHAg)NH33((++ + NH + NH33 = Ag)NH = Ag)NH33((22+ + kk22= =

[Ag)NH[Ag)NH33((22++]]

[ [ Ag)NHAg)NH33((++[][]NHNH44++]]

NHNH3 3 + H+ H22O = NHO = NH44+ + + OH+ OH- - kkbb = [NH = [NH44

++] ] [OH[OH--]]

[ [ NHNH33]]

مثال... مثال... ادامه ادامه. . 22مرحله مرحله

[[AgAg++[ +][ +]NHNH44++[+][+]Ag)NHAg)NH33((++[+][+]Ag)NHAg)NH33((22

++[=][=]ClCl--[+ ][+ ]OHOH--]]

جرم. . 33مرحله مرحله موازنه معادله جرم. . نوشتن موازنه معادله نوشتنبراي جرم موازنه براي معادله جرم موازنه توان --ClClمعادله مي آمونياك توان و مي آمونياك و

نوشت :نوشت : s = [Cls = [Cl--]=[Ag]=[Ag++]+[Ag)NH]+[Ag)NH33((++]+[Ag)NH]+[Ag)NH33((22

++]]0.010.01[ =[ =NHNH33[+][+]Ag)NHAg)NH33((+++]+]2[Ag)NH2[Ag)NH33((22

++]+[NH]+[NH44++]]

مجهولها. .44مرحله مرحله و معmادالت تعداد مجهولها. .مقايسه و معmادالت تعداد مقايسهشامل شامل مجهولها Ag)NHAg)NH33((22]]،،[[++))Ag)NHAg)NH33]]،،[[NHNH33]]مجهولها

++]]،،[[NHNH44

++]] ، ،[[OHOH--]] ، ،[[AgAg++]] ، ،[[ClCl--]] . تعداد مقايسه با . است تعداد مقايسه با است ) ( ) ( معادله هفت معادالت تعداد و هفت ها ( مجهول ( ) ( معادله هفت معادالت تعداد و هفت ها مجهول

بود . خواهد حل قابل بود . مسئله خواهد حل قابل مسئله

فصل دوم

مثال... مثال... ادامه ادامهبودن. 55مرحله مرحله بزرگ به نظر تقريب از بودن. استفاده بزرگ به نظر تقريب از kk22و و kk11استفاده

يا يا و عمده ββ22=k=k11kk22=1.4x10=1.4x1077و زد حدس عمده ميتوان زد حدس ميتوانصورت به نقره صورت يون به نقره Ag)NHAg)NH33((22يون

++. .است است Ag)NHAg)NH33((22

+ + ~ S~ SAg)NHAg)NH33((22

++ ~ [Cl ~ [Cl--]]است . شده نظر صرف آب خودبخودي تفكيك از است .جون شده نظر صرف آب خودبخودي تفكيك از جون

[[NHNH44++[ = ][ = ]OHOH--]]

[[NHNH44++[<<][<<]NHNH33+]+]2[Ag)NH2[Ag)NH33((22

++]+[Ag)NH]+[Ag)NH33((++]]تعريف تعريف با با ββ22با آن ضرب با و آن ضرب kkSPSPو

[[Ag)NHAg)NH33((22++ = ] = ]ββ22

[[AgAg++[ ][ ]NHNH33]]22

فصل دوم

مثال... مثال... ادامه ادامهΒΒ2 2 x kx kSPSP= [Ag)NH= [Ag)NH33((22

++] x [Ag] x [Ag++][Cl][Cl--]]

[ [ AgAg++[ ][ ]NHNH33]]22

ΒΒ2 2 kkSP SP = [Ag)NH= [Ag)NH33((22++][Cl][Cl--] = 2.5x10] = 2.5x10-3-3

[ [ NHNH33]]22

[[Ag)NHAg)NH33((22++]]2 2 = 2.5x10= 2.5x10-3 -3 [NH[NH33]]22

22[[Ag)NHAg)NH33((22++[<<][<<]NHNH33]]

0.010.01[ = [ = NHNH33]]

66مرحلهمرحله1.4x101.4x1077= [Ag)NH= [Ag)NH33((22

++]]( ( 0.010.01))22[[AgAg++]]

فصل دوم

مثال... مثال... ادامه ادامه[[Ag)NHAg)NH33((22

++ = ] = ]1400 ]Ag1400 ]Ag++[[

[ [ ClCl-- = ] = ]1400 [Ag1400 [Ag++]]kkSP SP = [Cl= [Cl--] ] [Cl [Cl--]]

140014001400x1.8x101400x1.8x10-10-10 = [Cl = [Cl--]]22

[ [ ClCl-- = ] = ]5.0x105.0x10-4-4MMغلظت. : 77مرحله مرحله كه بود شده فرض ها تقريب غلظت. : امتحان كه بود شده فرض ها تقريب امتحان

از كمتر خيلي آمونيم از يون كمتر خيلي آمونيم رابطه 01/001/0يون در رابطه است در kkbbاستيون يون بجاي حسب --OHOHبجاي حسب بر NHNH44بر

آن ++ مقدار و آن گذاشته مقدار و گذاشتهشود . مي شود . محاسبه مي محاسبه

[NH[NH44++]]22 = 1.76x10 = 1.76x10-5 -5 [NH[NH44

++]= 4.2x10]= 4.2x10-4-4

0.01 0.01

فصل دوم

مثال... مثال... ادامه ادامه[[NHNH33[ >> ][ >> ]Ag)NHAg)NH33((22

++ ] ]

5x105x10-4-4 x100 = 5% x100 = 5%0.010.01

است . قبول قابل حد در است . خطا قبول قابل حد در خطا[[AgAg++= ]= ][ [ ClCl-- ] ][ [ AgAg++ = ] = ]5x105x10-4-4 = 3.6x10-7 = 3.6x10-7

14001400 14001400 بودن كوچك بودن فرض كوچك با [ [ ++AgAg]]فرض با درمقايسه Ag)NHAg)NH33((22]]درمقايسه

قابل قابل [[++است است قبول قبول

6x106x1033 = = 5x10 5x10-4-4

0.01x[Ag)NH0.01x[Ag)NH33((++]]

[[Ag)NHAg)NH33((++ = ] = ]8.3x108.3x10-6-6

فصل دوم

مثال... مثال... ادامه ادامه

8.3x108.3x10-6-6 x100 = %1.7 x100 = %1.7 5x105x10-4-4

نمك حالليت نمك بنابراين حالليت كه )AgCl)s(AgCl)sبنابراين محلول كه در محلول در

آمونياك به آمونياك نسبت به برابر 0.0F0.0Fنسبت برابر است 5x105x10-4-4MM استباشد . باشد . مي مي

فصل دوم

آهن. 66--22تمرين تمرين كمپلكس تشكيل آهن. ثابت كمپلكس تشكيل تيوسيانات تيوسيانات ((IIIIII))ثابت138138 . بخش يك . است بخش يك محلول 15ml15mlاست محلول از آهن آهن 0.1M0.1Mاز

((IIIIII)) 10با باml10ml محلول يك محلول از يك تيوسيانات تيوسيانات 0.11M0.11Mازو تيوسيانات آهن، تعادلي غلظتهاي شود مي و مخلوط تيوسيانات آهن، تعادلي غلظتهاي شود مي مخلوط

كنيد . محاسبه را كنيد .كمپلكس محاسبه را كمپلكسFeFe++ + SCN + SCN- - = FeSCN= FeSCN22++

kkff= [FeSCN= [FeSCN2+2+] = 138] = 138 [Fe[Fe++][SCN][SCN--]]

0.1mmole/ml x 15ml = 1.50 mmole 0.1mmole/ml x 15ml = 1.50 mmole FeFe3+3+

0.11mmole/ml x 10ml = 1.1 mmole 0.11mmole/ml x 10ml = 1.1 mmole SCNSCN-- [Fe [Fe3+3+] = ] = 1.5 1.5

– 1.1 + x– 1.1 + x = = 0.4 + x 0.4 + x 15 + 10 25 15 + 10 25

فصل دوم

تمرين... تمرين... ادامه 66--22ادامه

[SCN[SCN--] = x] = x 25.025.0

[FeSCN[FeSCN2+2+] = ] = 1.1 – x1.1 – x 2525

)1.1 – x(/25 )1.1 – x(/25 =138 =138 [)0.4+x(/25])x/25( [)0.4+x(/25])x/25(

x =0.23x =0.23

فصل دوم


[[FeFe++ = ] = ] 0.4+x 0.4+x = = 0.4+0.23 0.4+0.23 = 2.5x10 = 2.5x10-2-2MM 2525 2525

[SCN[SCN--] =] = x x = = 0.23 0.23 = 9.2x10 = 9.2x10--33MM

25.0 2525.0 25

[FeSCN[FeSCN2+2+] = ] = 1.1 – x1.1 – x = = 1.1 – 0.231.1 – 0.23 = = 3.5x103.5x10-2-2

25 2525 25

فصل دوم

افزودن. 77--22تمرين تمرين افزودن. با هيدرازين 0.150.15با هيدرازين مول ((HH22NNHNNH22))مولبا كردن رقيق و ليتري يك سنجي حجم بالون يك با به كردن رقيق و ليتري يك سنجي حجم بالون يك به

در نشانه خط تا مقطر در آب نشانه خط تا مقطر شده 2525آب تهيه شده محلولي تهيه محلوليرا. محلول در موجود هيدرونيوم يون غmلظت را. است محلول در موجود هيدرونيوم يون غmلظت است

. كنيد . محاسبه كنيد KKbb=3x10=3x10-6-6محاسبه

HH22NNHNNH22 + H + H22O = HO = H22NNHNNH33++ + OH + OH--

KKbb= [H= [H22NNHNNH33++][OH][OH--] =3x10] =3x10-6-6

[[HH22NNHNNH22 ] ]

شود مي تفكيك كه را هيدرازين مولهاي تعداد شود اگر مي تفكيك كه را هيدرازين مولهاي تعداد xxاگربناميم.بناميم.

[ [ HH22NNHNNH22= ]= ] 0.15-xmole 0.15-xmole = 0.15 - x = 0.15 - x 1.000liter1.000liter

[[HH22NNHNNH33++= ]= ] x mole x mole = x = x

1.000liter1.000liter

فصل دوم


[[OHOH-- = ] = ] xmole xmole = x = x 1.000liter1.000liter

x)x( x)x( = 3.0x10 = 3.0x10-6-6

0.150.15--xx . شود مي حل تقريب از استفاده .با شود مي حل تقريب از استفاده با

x = 0.67x10x = 0.67x10-3-3

x = 0.67x10x = 0.67x10-3-3 = 6.7x10 = 6.7x10-4-4

[[OHOH-- = ] = ]x = 6.7x10x = 6.7x10-4-4

[[HH = ]+ = ]+0.15x100.15x10-10-10 = 1.5x10 = 1.5x10-11-11MM

فصل دوم

بخش. 88--22تمرين تمرين بخش. يك ) 25g25gيك وزن فسفات پتاسيم ) از وزن فسفات پتاسيم ازبرابر برابر ملكولي يك( 212.28212.28ملكولي سنجي حجم بالون يك يك( به سنجي حجم بالون يك به

حدود در و اضافه حدود ليتري در و اضافه شده mlml 800800ليتري حل مقطر شده آب حل مقطر آبافزوده. بالون به اسيد هيدروكلريك محلول يك افزوده. است بالون به اسيد هيدروكلريك محلول يك است . بعد است گشته رقيق آب با نشانه خط تا محلول . و بعد است گشته رقيق آب با نشانه خط تا محلول ومحلول در هيدرونيوم يون غلظت تعادل، برقراري محلول از در هيدرونيوم يون غلظت تعادل، برقراري از

. 1.2x101.2x10-7-7MMبرابر برابر غلظتهاي است شده . تعيين غلظتهاي است شده تعيينPOPO44 تعادلي تعادلي

3-3- ، ، HH22POPO44. HH33POPO44و و -- كنيد محاسبه . را كنيد محاسبه را

HH33POPO44 = H = H22POPO44-- + H + H++

HH22POPO44-- = HPO = HPO44

2- 2- + H+ H++

HPOHPO442-2- = PO = PO44

3- 3- + H+ H++

فصل دوم

تمرين... حل تمرين... ادامه حل . . 88--22ادامه

KK11= [H= [H++][H][H22POPO44--] =7.15x10] =7.15x10-3-3

[[HH33POPO44 ] ]

KK22 = [H = [H++][HPO][HPO44

2-2-] = 6.23x10] = 6.23x10-8-8

[[HH22POPO44-- ] ]

KK33 = [H = [H++][PO][PO44

3-3-] = 4.8x10] = 4.8x10-13-13

[[HPOHPO4422-- ] ]

فصل دوم

تمرين... حل تمرين... ادامه حل . . 88--22ادامهفسفات : براي جرم موازنه فسفات :معادله براي جرم موازنه معادله

0.118mole 0.118mole =[H =[H33POPO44]+[H]+[H22POPO44--]+[HPO]+[HPO44

2-2-]+]+[PO[PO44

3-3-]] 1.000liter1.000liter

دارد وجود مجهول غmلظت چهار با معادله دارد چهار وجود مجهول غmلظت چهار با معادله چهار[[HH22POPO44

-- = ] = ]5.96x105.96x1044

[[HH33POPO44 ] ]

[[HPOHPO4422-- = ] = ]0.5190.519

[[HH22POPO44-- ] ]

[ [ POPO4433-- = ] = ]4x104x10-6-6

[[HPOHPO4422-- ] ]

فصل دوم

تمرين... حل تمرين... ادامه حل . . 88--22ادامه[[HH33POPO44[ = ][ = ]HH22POPO44

-- = ] = ]1.68x101.68x10-5-5 [H [H22POPO44--]]

5.96x105.96x1044

[[POPO4433-- = ] = ]4.00x104.00x10-6-6[HPO[HPO44

2-2-]]

0.1180.118==1.68x101.68x10-5-5 [H [H22POPO44--]+[H]+[H22POPO44

--]+[HPO]+[HPO442-2-]]

++4.00x104.00x10-6-6[HPO[HPO442-2-]]

0.1180.118[ = [ = HH22POPO44--[+][+]HPOHPO44

22--]]

فصل دوم

تمرين... حل تمرين... ادامه حل . . 88--22ادامه[[HPOHPO44

22-- = ] = ]0.519 ]H0.519 ]H22POPO44--[[

0.1180.118[ =[ =HH22POPO44--+]+]0.519]H0.519]H22POPO44

--[=1.519 ]H[=1.519 ]H22POPO44--[[

[[HH22POPO44-- = ] = ]7.77X107.77X10-2-2MM

[ [ HPOHPO4422-- = ] = ]0.519 0.519 ]HPO]HPO44

2-2-[ = 4.03x10[ = 4.03x10-2-2MM

7.77x107.77x10-2-2

[[POPO4433-- = ] = ]4.00x104.00x10-6 -6 ]PO]PO44

3-3-[= 1.61x10[= 1.61x10-7-7MM

4.03x104.03x10-2-2 [[HH33POPO44 = ] = ]1.30x101.30x10-6-6MM

فصل دوم

بخش. 99--22تمرين تمرين بخش. يك تري 1.831.83يك بنزوات پتاسيم از تري گرمي بنزوات پتاسيم از گرميآب ((CC66HH55COOK,3HCOOK,3H22OO))هيدرات هيدرات كافي مقدار آب در كافي مقدار در

تا ميشود تا حل ميشود در 100ml100mlحل در محلول دست 2525محلول به دست درجه به درجهتعادل. در را محلول هيدرونيوم يون غلظت تعادل. آيد در را محلول هيدرونيوم يون غلظت آيد . تري بنزوات پتاسيم ملكولي وزن كنيد . محاسبه تري بنزوات پتاسيم ملكولي وزن كنيد محاسبه

و 214.26214.26هيدرات هيدرات و است اسيد kkaaاست اسيد بنزوئيك بنزوئيك((CC66HH55COOHCOOH)) 6.46برابر برابرx106.46x10-5-5 .است. است

CC66HH55COOCOO-- + H + H22O = CO = C66HH55COOH +OHCOOH +OH--

K = [CK = [C66HH55COOH][OHCOOH][OH--]][ [ CC66HH55COOCOO--]]

CC66HH55COOH = CCOOH = C66HH55COOCOO- - + H+ H++

فصل دوم

تمرين... حل تمرين... ادامه حل ..99--22ادامهKKaa = [C = [C66HH55COOCOO--][H][H++]]

[ [ CC66HH55COOHCOOH ] ]

KKww = [H = [H++] [OH] [OH--] = 1.01x10] = 1.01x10-14-14

K = kK = kww

kkaa

1.01x101.01x10-14-14 = 1.56x10= 1.56x10-10-10

6.46x106.46x10-5-5

فصل دوم

تمرين... حل تمرين... ادامه حل ..99--22ادامه1.831.83gCgC66HH55COOK.3HCOOK.3H22OO x 1 x 1moleCmoleC66HH55COOK.3HCOOK.3H22OO

214.26214.26gCgC66HH55COOK.3HCOOK.3H22O O = = 8.54x108.54x10-3-3 mole C mole C66HH55COOCOO--

[[CC66HH55COOHCOOH[ = ][ = ]OHOH-- = ] = ] x molex mole

0.1000liter0.1000liter [[CC66HH55COOCOO-- = ] = ]8.54x108.54x10-3-3 – x – x

0.1000.100 [[OHOH-- = ] = ]3.65x10 M3.65x10 M [[HH++ = ] = ]2.77x102.77x10-9-9MM

فصل دوم

ضعيف . اسيد محتوي محلول هيدرونيم يون غلظت ضعيف . مثال اسيد محتوي محلول هيدرونيم يون غلظت مثالHBHB ، ، 0.1M0.1M . اسيد اين تفكيك ثابت كنيد محاسبه . را اسيد اين تفكيك ثابت كنيد محاسبه را

1.4x101.4x10-6-6 . . است است HB + HHB + H22O = HO = H33OO+ + + B+ B--

KKaa = [H = [H33OO++][B][B--]][ [ HBHB]]

1.4x10-6 = [H1.4x10-6 = [H33OO++]]22

0.10.1[ -[ -HH33OO++]]

اينكه فرض اينكه با فرض آنصورت 0.10.1[>>[>>++HH33OO]]با آنصورت در : :در

[[HH33OO++]]22=1.4x10-7 , =1.4x10-7 , [H[H33OO++]]=)1.4x10=)1.4x10--

77((1/21/2==3.7x103.7x10-4-4

از كمتر خطا دهد مي نشان تقريب از امتحان كمتر خطا دهد مي نشان تقريب به% 55امتحان به% فقط فقط %%37/037/0اندازه اندازه

فصل دوم

محلولي . در را هيدرونيم و هيدروكسيد يون غلظت محلولي . مثال در را هيدرونيم و هيدروكسيد يون غلظت مثالآمونياك به نسبت آمونياك كه به نسبت كنيد 0.1M0.1Mكه محاسبه ، كنيد است محاسبه ، است

((kkbb=1.76x10=1.76x10-5-5)) . .

NHNH33 + H + H22O = NHO = NH44+ + + OH+ OH--

KKbb = [NH = [NH44++][OH][OH--]]

[ [ NHNH33]]

[[NHNH44++[ = ][ = ]OHOH--]]

1.764x101.764x10-5-5 = [OH = [OH--]]22 0.10.1[ -[ -OHOH--]]

0.1x1.76x10-5 = [OH0.1x1.76x10-5 = [OH--]]22

[[OHOH-- = ] = ]1.33x101.33x10-3-3MM KKww = [H = [H++][OH][OH--]]

فصل دوم

]H+ = [7.5x10-12M

به . نسبت محلولي چنانچه به . مثال نسبت محلولي چنانچه ، ، NHNH44ClClمثال 0.1M0.1M ،باشد، باشدكنيد محاسبه را محلول اين هيدرونيم يون كنيد غلظت محاسبه را محلول اين هيدرونيم يون kkaa))غلظت

= 5.68x10= 5.68x10-10-10)) . .

NHNH44+ + + H+ H22O = NHO = NH33 + H + H33OO++

5.68x105.68x10-10-10 = [H = [H33OO++]]22

0.10.1[ -[ -HH33OO++]]

[[HH33OO++ = ] = ]5.68x105.68x10-11-11

[[HH33OO++ = ] = ]7.5x107.5x10-6-6MM

فصل دوم

. كنيد . محاسبه را استات يون هيدروليز بازي ثابت . مثال كنيد . محاسبه را استات يون هيدروليز بازي ثابت مثالkkaa = 1.76x10 = 1.76x10-5-5

CHCH33COOCOO- - + H+ H22O = CHO = CH33COOH + OHCOOH + OH--

KKbb = [CH = [CH33COOH][OHCOOH][OH--]][ [ CHCH33COOCOO--]]

K = kK = kww

kkaa

KKbb = = 1x10 1x10-14-14 = = 5.68x105.68x10-10-10

1.76x101.76x10-5-5

فصل دوم

نسبت . كه محلولي در را هيدروكسيد يون غلظت نسبت . مثال كه محلولي در را هيدروكسيد يون غلظت مثالCC66HH55ONaONaبه به ، ، 0.12M0.12M . كنيد محاسبه . است كنيد محاسبه = = kkaaاست

1.00x101.00x10-10-10

CC66HH55OO- - + H+ H22O = CO = C66HH55OH + OHOH + OH--

KKbb = [C = [C66HH55OH][OHOH][OH--]][ [ CC66HH55OO--]]

K = kK = kww

kkaa

KKbb = = 1x10 1x10-14-14 = 1.00x10 = 1.00x10-5-5

1.00x101.00x10-10-10

فصل دوم

مثال... مثال... ادامه ادامه1.00x101.00x10-5 -5 = [OH= [OH--]]22

0.120.12[-[-OHOH-- ] ]

[[OHOH--]]( =( =0.12x1.00x100.12x1.00x10-5-5))1/21/2 = = 1.05x10 1.05x10-3-3MM

فصل دوم

دوم فصل دوم پايان فصل پايان

فصل دوم

فصل فصل سومسوم تجزيه وزني و انحالل پذيريتجزيه وزني و انحالل پذيري

در تجزيه وزني جرم محصول جامد يك در تجزيه وزني جرم محصول جامد يك ►واكنش شيميايي يا الكتروشيميايي اندازه گيري واكنش شيميايي يا الكتروشيميايي اندازه گيري

مي شود .مي شود . جرم اندازه گيري شده محصول هر واكنش جرم اندازه گيري شده محصول هر واكنش ►

را مي توان همراه با معادله شيميايي موازنه را مي توان همراه با معادله شيميايي موازنه شده آن واكنش به كاربرد و غلظت اوليه شده آن واكنش به كاربرد و غلظت اوليه

واكنش دهنده را محاسبه كرد .واكنش دهنده را محاسبه كرد . رسوب محصول جامد واكنشي استm كه در رسوب محصول جامد واكنشي استm كه در ►

محلول انجام مي گيرد . محلول انجام مي گيرد . رسوب دهنده واكنشگري است كه وقتي به رسوب دهنده واكنشگري است كه وقتي به ►

محلول اضافه ميشود موجب تشكيل يك محلول اضافه ميشود موجب تشكيل يك رسوب مي گردد.رسوب مي گردد.

تعريف حالليت تعريف حالليت► محلول اشباع محلول اشباع ►محلول فوق اشباع نسبي محلول فوق اشباع نسبي ► هسته اوليه هسته اوليه ► تكثير هسته تكثير هسته ► رشد هسته رشد هسته ►محلول كلوئيد محلول كلوئيد ► لخته شدن لخته شدن ► والختي والختي ►

فصل فصل سومسوم فرايند رسوبگيريفرايند رسوبگيري

Q-SQ-S فوق اشباع = فوق اشباع =SSنسبينسبي

هضمهضم ►احتباساحتباس ►

مندرجمندرج ►

فصل فصل سومسوم رسوب گيري از رسوب گيري از

+ + CHCH33CSNHCSNH22 + H + H22O CHO CH33CONHCONH22 محلول همگنمحلول همگنHH22SSMM2+ 2+ ++ HH22S MS (s) + 2HS MS (s) + 2H++

اغلب براي رسوبگيري اغلب براي رسوبگيري [[CO(NH[CO(NH22))22] اورهاورههمگن كاتيونهايي به كار ميرود كه همگن كاتيونهايي به كار ميرود كه

هيدروكسيدهاي كم محلول تشكيل مي هيدروكسيدهاي كم محلول تشكيل مي .. دهنددهند

اوره بر اثر گرم شدن در محلولهاي آبي ، با اوره بر اثر گرم شدن در محلولهاي آبي ، با آب واكنش داده آمونياك و كربن ديوكسيد آب واكنش داده آمونياك و كربن ديوكسيد

. . تشكيل مي دهدتشكيل مي دهد CO(NHCO(NH22))2 2 + H+ H22O 2NHO 2NH33 + CO + CO22

NHNH33 + H + H22O = NHO = NH44+ + + OH+ OH- -

MMn+n+ + nOH + nOH-- M(OH) M(OH)nn(S)(S)

فصل فصل سومسوم حاصلضرب انحاللحاصلضرب انحالل

AAxxBBY Y (s) = xA(s) = xAn+n+ + yB + yBm-m-

KKdd = (a = (axxAAn+n+) (a) (ayy

BBm-m-)) aaAAxxBByy

KKspsp= (a= (axxثابت حاصلضرب انحالل ثابت حاصلضرب انحالل AAn+n+) )

(a(ayyBBm+m+))

KKspsp = [A = [An+n+]]xx[B[Bm-m-]]yy

فصل فصل سومسوم

. انحالل پذيري مولي نقره كلريد را . انحالل پذيري مولي نقره كلريد را 33--33تمرين تمرين درجه سانتيگراد محاسبه كنيد؟درجه سانتيگراد محاسبه كنيد؟2525در آب و در در آب و در

AgCl)s( = AgAgCl)s( = Ag++ + Cl + Cl--KKspsp = [Ag = [Ag++] [Cl] [Cl--] = 1.8 x 10] = 1.8 x 10-10-10

[Ag[Ag++] = [Cl] = [Cl--] = s] = ss x s = 1.8 x 10s x s = 1.8 x 10-10-10

SS22 = 1.8 x 10 = 1.8 x 10-10-10

S = 1.3 x 10S = 1.3 x 10-5-5 M = M = انحالل پذيريانحالل پذيري


((IIII)) سرب سرب ((g/literg/liter)). انحالل پذيري . انحالل پذيري 44--33تمرين تمرين درجه سانتيگراد درجه سانتيگراد 2525يديد را در آب و در يديد را در آب و در

محاسبه كنيد؟محاسبه كنيد؟

pbIpbI22)s( = pb)s( = pb2+2+ + 2l + 2l--KKspsp = [pb = [pb2+2+] [l] [l--]]22 = 1x 10 = 1x 10-9-9

S = [pbS = [pb2+2+]] انحالل پذيري = انحالل پذيري =[I[I--] = 2 [pb] = 2 [pb2+2+]]

1 x 101 x 10-9-9 = [pb = [pb2+2+] )2 [pb] )2 [pb2+2+](](22 = 4 [pb = 4 [pb2+2+]]33 = = 4s4s33

s= 6 x 10s= 6 x 10-4 -4 M M


. انحالل پذيري نقره كلريد را در . انحالل پذيري نقره كلريد را در 55--33تمرين تمرين درجه درجه 2525 در در MM 0.1000.100محلول سديم كلريد محلول سديم كلريد

سانتيگراد محاسبه كنيد؟سانتيگراد محاسبه كنيد؟

= = CCNaClNaCl + C + CAgClAgCl كل كل]]clcl--[[ ~ ~ CCNaClNaCl = 0.1M = 0.1M كل كل]]clcl--[[

KKsp sp = 1.56 x 10= 1.56 x 10-10 -10 = [Ag= [Ag++] [Cl] [Cl--] ] = = [Ag[Ag++]x)0.100(]x)0.100(

0.1M0.1M در محلول در محلول AgClAgClانحالل پذيري انحالل پذيري ]]AgAg++ = [ = [1.56 x 101.56 x 10-9-9M = NaClM = NaCl

فصل فصل سومسوم هيدروكسيد هيدروكسيد ((IIII)). انحالل پذيري روي . انحالل پذيري روي 66--33تمرين تمرين

pHpH 6 6را در محلولي محاسبه كنيد كه الف( در را در محلولي محاسبه كنيد كه الف( در تنظيم شده ؟ تنظيم شده ؟pHpH 9 9و ب( در و ب( در

Zn)OH(Zn)OH(22)s( = Zn)s( = Zn2+ 2+ + 2OH+ 2OH--

KKsp sp = 2 x 10= 2 x 10-17 -17 = [Zn= [Zn2+2+] [OH] [OH--]]22

pH = 6= -log[HpH = 6= -log[H++] log[H] log[H++]=-6 [H]=-6 [H++] ] الف(الف(=10=10-6-6

KKww = [OH = [OH--]] [H[H++] = 1.0 x 10] = 1.0 x 10-14 -14 [OH[OH--]] = = 1010-8-8

22 x 10x 10-17 -17 = [Zn= [Zn2+2+] [OH] [OH--]]2 2 = s )10= s )10-8-8((2 2

s=0.2Ms=0.2M = pH = 9= -log[HpH = 9= -log[H++] log[H] log[H++]=-9 [H]=-9 [H++] =] ب(ب(

1010-9-9

]]OHOH-- = [ = [1010-5-5

2 x 102 x 10-17 -17 = s )10= s )10-5-5((22 s = 2 x 10s = 2 x 10-7-7MM


را در محلولي كه را در محلولي كه CaFCaF22مثال .حالليت مولي نمك مثال .حالليت مولي نمك pHpH 44 آن آن

ثابت حاصلضرب انحاللي نمك ثابت حاصلضرب انحاللي نمك استm محاسبه كنيد؟ استm محاسبه كنيد؟ 44 x 10x 10-11-11 و ثابت اسيدي و ثابت اسيديHFHF 66 برابر برابر x 10x 10-4-4 است است

. .)1)1CaFCaF22 = Ca = Ca2+2+ + 2F + 2F-- K Kspsp = [Ca = [Ca2+2+][F][F--]]22

FF-- + H + H22O = HF + OHO = HF + OH- - KKbb = = [HF][OH[HF][OH- - ]]

محلول مشخص ولي اجزاي گونه هايي محلول مشخص ولي اجزاي گونه هايي pHpH( چنانچه ( چنانچه 22 را ايجاد كرده اند نامشخص باشد را ايجاد كرده اند نامشخص باشد pHpHكه اين كه اين

معادله موازه بار نوشته نمي شود. در اينجا نمي معادله موازه بار نوشته نمي شود. در اينجا نمي توان معادله موازنه بار را نوشت . توان معادله موازنه بار را نوشت .

33 ) )S = [CaS = [Ca2+2+]=1/2)F]=1/2)F--(+[HF](+[HF] موجود بوده و سه موجود بوده و سه HFHF و و CaCa2+2+ ، ، FF( سه مجهول( سه مجهول44

معادله نيز وجود دارد .معادله نيز وجود دارد .

[F[F-- ] ]


به نظر مي به نظر مي --OHOH( در اينجا با مشخص بودن غلظت ( در اينجا با مشخص بودن غلظت 55رسد نياز به استفاده از تقريب نيست .رسد نياز به استفاده از تقريب نيست .

66 ) )KKb = b = kkw = w = 1x101x10-14-14 kka a 6x106x10-4-4

kkbb = 1.7x10 = 1.7x10-11-11

kkb b = = [HF]x1x10[HF]x1x10-10-10 = 1.7x10 = 1.7x10-11-11

]]FF-- [ [

]]HFHF = [ = [0.17[F0.17[F--]]]]CaCa22++]( ½ = []( ½ = [FF--+[+[0.17[F0.17[F--]]))

22] ] CaCa22++ = [ = [1.17[F1.17[F--]]]]FF-- = [ = [22 [Ca [Ca2+2+]= 1.71 [Ca]= 1.71 [Ca2+2+]]

1.171.17


ادامه حل مثال قبلادامه حل مثال قبل ... ...

kkspsp =[Ca =[Ca2+2+] [F] [F--]]22

4x104x10-11-11 =[Ca =[Ca2+2+])1.71[Ca])1.71[Ca2+2+](](22

[Ca[Ca2+2+] = 2.4x10] = 2.4x10-4-4MM


را در آب را در آب CaFCaF22مثال . حالليت مولي نمك مثال . حالليت مولي نمك CaFCaF22)s( = Ca)s( = Ca2+2+ + 2F + 2F-- K Kspspمحاسبه كنيد . محاسبه كنيد .

= [Ca= [Ca2+2+][F][F--]]22

FF-- + H + H22O = HF + OHO = HF + OH- - KKbb = = [HF][OH[HF][OH- - ]]

HH22O = HO = H++ + OH + OH- - kkww =[H =[H++][OH][OH--]] 22 ) )]]HH++ + [ + [2[Ca2[Ca2+2+] =[F] =[F--]+[OH]+[OH--]] 33 ) )S = [CaS = [Ca2+2+]=1/2)F]=1/2)F--(+[HF](+[HF] و و ]]--CaCa22++], [], [HH++], [], [OHOH--[[ ، ، ]]FF[[( با داشتن پنج مجهول( با داشتن پنج مجهول44

]]HFHF[[ و پنج معادله مستقل مسئله قابل حل خواهد و پنج معادله مستقل مسئله قابل حل خواهد بود .بود .

بدين ترتيب از معادله بدين ترتيب از معادله ]]FF--] << [] << [HFHF[[( تقريب ( تقريب 55موازنه جرم و تقريب مي توان نوشت : موازنه جرم و تقريب مي توان نوشت :

22]]CaCa22++]=[]=[FF--[[

[F- ]

فصل فصل سومسوم ادامه حل مثال قبلادامه حل مثال قبل ... ...

66)) kkspsp =[Ca =[Ca2+2+] [F] [F--]]22

4x104x10-11-11 =[Ca =[Ca2+2+]) 2[Ca]) 2[Ca2+2+](](22

]]CaCa22++ = [ = [2.51x102.51x10-4-4MM)7)7]]FF-- =[ =[4.3x104.3x10-4-4 بدين ترتيببدين ترتيب ]]FF-- =[ =[2[Ca2[Ca2+2+]]

[HF][HF]x100 ~ 0.02%x100 ~ 0.02%

برابر برابر ((ss))بدين ترتيب تقريب صحيح بوده و حالليت بدين ترتيب تقريب صحيح بوده و حالليت 2.15x102.15x10-4-4. است . است

[F- ]


. انحالل پذيري نقره كلريد موجود در . انحالل پذيري نقره كلريد موجود در 88--33تمرين تمرين محلولي را محاسبه كنيد كه بعد از به تعادل محلولي را محاسبه كنيد كه بعد از به تعادل

آمونياك دارد. آمونياك دارد.0.01M0.01Mرسيدن واكنش ، رسيدن واكنش ، KKspsp = [Ag = [Ag++] [Cl] [Cl--] = 1/8x10] = 1/8x10-10 -10

KK11 = [AgNH = [AgNH33++] = 2x10] = 2x1033

[Ag[Ag++] [NH] [NH33] ] KK22 = [Ag)NH = [Ag)NH33((22

++] = 8x10] = 8x1033

[AgNH[AgNH33++] [NH] [NH33] ]

جايگزين كنيد جايگزين كنيد KK22 و و KK11غلظت آمونياك در معادالت غلظت آمونياك در معادالت [AgNH[AgNH33

++]= 20 [NH]= 20 [NH33]][Ag)NH[Ag)NH33((22

++]= 80 [AgNH]= 80 [AgNH33++] ]

فصل فصل سومسوم 88--33ادامه حل تمرين ادامه حل تمرين ... ... S = S = [Cl[Cl--] = [Ag] = [Ag++] + [AgNH] + [AgNH33

++] + [Ag)NH] + [Ag)NH33((22++]]

S = [ClS = [Cl--] = [Ag] = [Ag++] + 20] + 20[Ag[Ag++] + 1600 [Ag] + 1600 [Ag++] = 1621 [Ag] = 1621 [Ag++]]

[Ag[Ag++] = ] = s 1621 1621

S = 5.4x10S = 5.4x10-4 -4 MM


رسوبگيري ديفرانسيليرسوبگيري ديفرانسيلي

دو نمك با يك يون مشترك به اندازه دو نمك با يك يون مشترك به اندازه KKspspاگر مقادير اگر مقادير كافي با يكديگر متفاوت باشد )با ضريبي حدود كافي با يكديگر متفاوت باشد )با ضريبي حدود

يا بيشتر( يا بيشتر(10001000

رسوبگيري نمكي كه كمتر محلول است در حضور نمك رسوبگيري نمكي كه كمتر محلول است در حضور نمك انحالل پذيرتر امكان پذير مي شود انحالل پذيرتر امكان پذير مي شود

به اين فرايند رسوبگيري ديفرانسيلي گويند .به اين فرايند رسوبگيري ديفرانسيلي گويند .

. نقره نيترات جامد در محلولي حل شده . نقره نيترات جامد در محلولي حل شده 99--33تمرين تمرين برميد و برميد و 0.10M0.10M كلريد، كلريد، 0.10M0.10Mاست كه در آن است كه در آن

0.10M0.10M يديد وجود دارد. وقتي راسب شدن يديد وجود دارد. وقتي راسب شدن AgIAgI، ، AgBrAgBr و و AgClAgCl آغاز مي شود ، محاسبه كنيد كه چه آغاز مي شود ، محاسبه كنيد كه چه

در محلول حضور داشته است . در محلول حضور داشته است . AgAgغلظتي از غلظتي از AgI AgI KKspsp = [Ag = [Ag++] [l] [l--] = 1.5x10] = 1.5x10-16 -16

[Ag[Ag++])0.10( = 1.5x10])0.10( = 1.5x10-16-16

[Ag[Ag++] = 1.5x10] = 1.5x10-10-10

AgBr AgBr KKspsp = [Ag = [Ag++] [Br] [Br--] = 1.1x10] = 1.1x10-12 -12

[Ag[Ag++])0.1( = 1.1x10])0.1( = 1.1x10-12-12

[Ag[Ag++] = 1.1x10] = 1.1x10-11-11

سوم سوم فصل فصل


99--33ادامه حل تمرين ادامه حل تمرين ... ...AgCl AgCl KKspsp = [Ag = [Ag++] [Cl] [Cl--] = 1.6x10] = 1.6x10-10 -10

[Ag[Ag++] )0.1( = 1.6x10] )0.1( = 1.6x10-10-10

[Ag[Ag++] = 1.5x10] = 1.5x10-9-9

. با استفاده از اطالعات تمرين قبل . با استفاده از اطالعات تمرين قبل 1010--33تمرين تمرين آغاز مي آغاز مي AgBrAgBrمحاسبه كنيد كه وقتي راسب شدن محاسبه كنيد كه وقتي راسب شدن

رسوب كرده است و هچنين رسوب كرده است و هچنين --IIشود ، چه مقدار شود ، چه مقدار آغاز مي شود چه مقدار آغاز مي شود چه مقدار AgClAgClوقتي رسوب كردن وقتي رسوب كردن

BrBr-- . راسب شده است . راسب شده است AgI AgI KKspsp = [Ag = [Ag++] [l] [l--] = 1.5x10] = 1.5x10-16-16

( ( 1/1x101/1x10-11-11] )] )ll-- = [ = [1.5x101.5x10-16-16

] ] ll-- = [ = [1.4x101.4x10-5-5

شروع شروع AgBrAgBr در زماني كه در زماني كه )II-- )99.986%( )99.986%عمال“ تمام عمال“ تمام به تشكيل به تشكيل

مي كند رسوب كرده است .مي كند رسوب كرده است .AgBr AgBr KKspsp = [Ag = [Ag++] [Br] [Br--] = 1.1x10] = 1.1x10-12-12

((1.6x10-91.6x10-9] )] )BrBr-- = [ = [1.1x101.1x10-12-12

]]BrBr-- = [ = [0.69x100.69x10-3-3 = 6.9x10 = 6.9x10-4 -4 )99.31%()99.31%(


الكترووزنيالكترووزني

بطور بطور ))+M)Mn+n( يك يون فلزي حل شدهيك يون فلزي حل شدهالكتروليتيكي به فلز جامد روي يك كاتد الكتروليتيكي به فلز جامد روي يك كاتد

بي اثر كاهش مي يابدبي اثر كاهش مي يابد

MMn+ n+ +ne M)s(+ne M)s(

كلريد در يك كلريد در يك ((IIII)) مس مس25ml25ml. يك محلول . يك محلول 1111--33تمرين تمرين پيل الكتروليز قرار گرفت و مس روي كاتد پالتين پيل الكتروليز قرار گرفت و مس روي كاتد پالتين

نشانده شد . جرم الكترود قبل از فلز پوش شدن نشانده شد . جرم الكترود قبل از فلز پوش شدن 10.137g10.137g بود . بعد از اينكه فلز بطور كامل بود . بعد از اينكه فلز بطور كامل

وزن وزن 10.3682g10.3682gنشانده شد ، معلوم شد الكترود نشانده شد ، معلوم شد الكترود را در محلول اصلي محاسبه را در محلول اصلي محاسبه ((IIII))دارد . غاظت مس دارد . غاظت مس

كنيد . كنيد .

= =10.368210.3682 – – 10.137610.1376 = = 0.23060.2306 gg جرم جرم CuCu نشانده شدهنشانده شده

0.2306g Cu0.2306g Cu x x 1moleCu 1moleCu xx 1moleCu 1moleCu2+2+ x x 101033mlml

25ml 63.54g Cu 1moleCu lit 25ml 63.54g Cu 1moleCu lit solutionsolutionمحلولمحلول

= =0.014520.01452 mole Cumole Cu2+2+ = 0.01452 M Cu = 0.01452 M Cu22++

ليتر محلول ليتر محلول


فصل فصل سومسوم پرسشهاپرسشها

شرايطي را ذكر كنيد كه در آن فوق اشباع شرايطي را ذكر كنيد كه در آن فوق اشباع 1.1.نسبي به حداقل برسد.نسبي به حداقل برسد.

هم هم BaSOBaSO44در تعيين مقدار سولفات به شكل در تعيين مقدار سولفات به شكل 2.2.رسوبي نيترات باريم چه تاثيري در نتيجه رسوبي نيترات باريم چه تاثيري در نتيجه

خواهد داشت؟خواهد داشت؟عمل هضم رسوب كدام يك از ناخالصي هاي عمل هضم رسوب كدام يك از ناخالصي هاي 3.3.

هم رسوبي را به مقدار قابل توجهي كاهش هم رسوبي را به مقدار قابل توجهي كاهش مي دهد ؟ چرا ؟مي دهد ؟ چرا ؟

در محيط اسيدي ضعيف در محيط اسيدي ضعيف CaCCaC22OO44رسوب رسوب 4.4.درشت تر خواهد بود يا قليايي ضعيف ؟ درشت تر خواهد بود يا قليايي ضعيف ؟

چرا ؟چرا ؟تفاوت بين رسوب كلوئيدي و بلوري را شرح تفاوت بين رسوب كلوئيدي و بلوري را شرح 5.5.

دهيد .دهيد .

در يك ليتر آب حل در يك ليتر آب حل 0/00014g0/00014g مقدار مقدارCC^2525مثال درمثال دراين نمك كم محلول را محاسبه اين نمك كم محلول را محاسبه KKspspمي شود .مي شود .

است . است . 178/8178/8كنيد . جرم فرمولي نمك كنيد . جرم فرمولي نمك AgBr)s( = AgAgBr)s( = Ag++ + Br + Br--

= =0.00014gAgBr x0.00014gAgBr xتعداد مولتعداد مولAgBrAgBr حل شده در حل شده در يك ليتر آب يك ليتر آب

x x 1molAgBr 1molAgBr = 7.57x10= 7.57x10-7-7MM 178.8gAgBr178.8gAgBr

KKspsp = [Ag = [Ag++][Br][Br--]]KKsp sp = )7.57x10= )7.57x10-7-7((22 = 5.7x10 = 5.7x10-13-13

مثال . رابطه ثابت حاصلضرب حالليت را براي نمكهاي مثال . رابطه ثابت حاصلضرب حالليت را براي نمكهاي كم محلول زير بنويسيد .كم محلول زير بنويسيد .

Ba)IOBa)IO33((2 2 )s()s(Ba)IOBa)IO33((2 2 )s( = Ba)s( = Ba2+2+ + IO + IO33

--

KKspsp = [ = [BaBa2+2+][][IOIO33--]]22

Mg)OH(Mg)OH(2 2 )s()s(Mg)OH(Mg)OH(2 2 )s( = Mg)s( = Mg2+2+ + 2OH + 2OH--

KKspsp = [Mg = [Mg2+2+][OH][OH--]]22


ادامه مثال قبلادامه مثال قبل ... ...BiBi22SS33 )s( )s(

BiBi22SS33 )s( = 2 )s( = 2 BiBi3+3+ + 3 S + 3 S2-2-

KKspsp = [ = [BiBi3+3+]]22[S[S2-2-]]33

HgHg22ClCl22)S()S(HgHg22ClCl22)S( = Hg)S( = Hg22

2+2+ + 2Cl + 2Cl--KKspsp = [Hg = [Hg22

2+2+]] [Cl[Cl--]]22


را در آب محاسبه را در آب محاسبه )HgHg22BrBr22)s()s مثال . حالليت موليمثال . حالليت مولي . . كنيدكنيد

KKspsp = 5.8x10 = 5.8x10-23-23

HgHg22BrBr22)s( = Hg)s( = Hg222+2+ + 2Br + 2Br--

KKspsp = [ = [HgHg222+2+][][BrBr--]]22

KKspsp = S[ = S[BrBr--]]22

[[BrBr--] = 2S] = 2SKKspsp = S)2S( = S)2S(22

KKspsp = 4S = 4S33

5.8x105.8x10-23-23 = 4S = 4S33

S = 2.4x10S = 2.4x10-8-8MM


، ، HgClHgCl22 مثال . محلولي نسبت به كمپلكسمثال . محلولي نسبت به كمپلكس0.01M0.01M است غلظتاست غلظت HgHg2+2+ وو ClCl-- را در اين را در اين

. . محلول محاسبه كنيدمحلول محاسبه كنيدKK11 = 5.5x10 = 5.5x1066

KK22 = 3.0x10 = 3.0x1066

HgHg2+2+ + Cl + Cl-- = HgCl = HgCl++HgClHgCl+ + + Cl+ Cl-- = HgCl = HgCl22HgHg2+2+ + 2Cl + 2Cl-- = HgCl = HgCl22

ββ22= K= K11KK22= 5.5x10= 5.5x1066x3x10x3x1066 ββ22= 1.65x10= 1.65x101313

2[2[HgHg2+2+] = [Cl] = [Cl--]][[HgClHgCl22] = 0.01 - [] = 0.01 - [HgHg2+2+] ]


ادامه مثال قبلادامه مثال قبل ... ...[[HgClHgCl22] = 0.01 - [] = 0.01 - [HgHg2+2+] ~ 0.01M] ~ 0.01M

ββ22= = [[HgClHgCl22] = ] = 1.65x101.65x101313

[[HgHg2+2+][Cl][Cl--]]22

1/65x101/65x101313 = = 0/01 0/01 [[HgHg2+2+])2 [])2 [HgHg2+2+](](22

[Hg[Hg2+2+] = 5.3x10] = 5.3x10-6-6MM[Cl[Cl--] = 2x5.3x10] = 2x5.3x10-6-6 = 1.1x10 = 1.1x10-6-6MM

% خطا در % خطا در 05/005/0مالحظه مي شود به اندازه مالحظه مي شود به اندازه استفاده از تقريب خواهيم داشت و حدس استفاده از تقريب خواهيم داشت و حدس

.. استفاده از تقريب صحيح استاستفاده از تقريب صحيح است


اضافه شده و حجم اضافه شده و حجم ++5mmole5mmole، ، CeCe44مثال . به مثال . به رسانده شده رسانده شده 100ml100mlمحلول نهايي به محلول نهايي به

در لحظه تعادل را در لحظه تعادل را ++CeCe44است . غلظت است . غلظت KKee = 7/6x10 = 7/6x101212محاسبه كنيد. محاسبه كنيد.

FeFe2+2+ + Ce + Ce4+4+ = Fe = Fe3+3+ + Ce + Ce3+3+ KKee = = [Fe [Fe3+3+][Ce][Ce3+3+] ]

[Fe[Fe2+2+][Ce][Ce4+4+] ] KKee = = )0/05-[Fe )0/05-[Fe2+2+]0/05-[Ce]0/05-[Ce4+4+]( ](

[Fe[Fe2+2+][Ce][Ce4+4+]] 7.6x107.6x101212 = = )0.05()0.05( )0.05()0.05( [Ce[Ce4+4+] = ] =

1.8x101.8x10-8-8

[Ce[Ce4+4+]]2 2


سوم فصل سوم پايان فصل پايان


برخي خواص اسيدها و بازها برخي خواص اسيدها و بازها الف( خواص اسيدهاالف( خواص اسيدها

فصل چهارم

مزه ترش دارند.1.

و...( Fe، Zn با برخي از فلزات )نظير2.واكنش داده و گاز هيدروژن توليد مي كنند.

باعث تغيير رنگ برخي از تركيبات رنگي 3.آلي )معرفها( ميشوند.

واكنش داده و دي (CaCO3)با سنگ آهك 4.اكسيد كربن توليد مي كنند.

با بازها واكنش داده و توليد نمك و آب مي 5.نمايند.

برخي خواص اسيدها و بازها برخي خواص اسيدها و بازها ب( خواص بازهاب( خواص بازها

فصل چهارم

مزه تلخ دارند.1.

چنانچه دست با آنها تماس داشته باشد 2.حالت لغزندگي دارد.

با روغن ها و گريس واكنش مي دهند. 3.

باعث تغيير رنگ برخي از تركيبات رنگي 4.آلي )معرفها( ميشوند.

با اكسيدها واكنش داده و توليد نمك و آب 5.مي نمايند.

بافرها و بازها بافرها اسيدها، و بازها اسيدها،آرنيوس آرنيوس تعريف تفكيك اسيداسيد تعريف كه است تفكيك ماده كه است ماده

ميشود ميشود كند مي ايجاد هيدروژن يونهاي كند و مي ايجاد هيدروژن يونهاي و

مي بازباز توليد هيدروكسيد و ميشود تفكيك كه است مي ماده توليد هيدروكسيد و ميشود تفكيك كه است ماده.. كندكند

HCl NaOH HCl NaOH

HH++ + Cl + Cl-- + Na + Na++ + OH + OH- - HH22O + NaO + Na++ + + ClCl--

- لوري برونستد -تعريف لوري برونستد يك اسيداسيد تعريف كه است يك ماده كه است مادهميدهد ميدهد پروتون پروتون

.بازباز پذيرد مي پروتون يك كه است .ماده پذيرد مي پروتون يك كه است ماده

يك NHNH33پس پس است باز يك يك است باز و HClHClاز از ++HHيك پذيرد و مي پذيرد ميNHNH44

++ كند مي كند توليد مي توليد

فصل چهارم

لوئيس لوئيس تعريف الكترون اسيداسيد تعريف زوج كه است الكترون ماده زوج كه است مادهگيرد گيرد مي مي

كند مي ايجاد هيدروژن يونهاي كند و مي ايجاد هيدروژن يونهاي وزوج بازباز شيميايي واكنش يك طي كه است زوج ماده شيميايي واكنش يك طي كه است ماده

گذارد مي اشتراك به را خود مشترك غير گذارد الكترون مي اشتراك به را خود مشترك غير ..الكترون

BaClBaCl33 + :NH + :NH33 = Cl = Cl33 B:NH B:NH33

:NH:NH33 را خود الكترون زوج زيرا است لوئيس را باز خود الكترون زوج زيرا است لوئيس بازاست BaClBaCl33 بابا گذاشته اشتراك است به گذاشته اشتراك به

BaClBaCl33 را الكترونها زيرا است لوئيس را اسيد الكترونها زيرا است لوئيس اسيد پذيرفتهپذيرفته NH:NH33: ازاز

فصل چهارم فصل چهارم

قدرت اسيد – باز قدرت اسيد – باز قدرت يك اسيد با تعريف آرنيوس تعريف قدرت يك اسيد با تعريف آرنيوس تعريف

ميشود ميشود

بسيار تفكيك ميشود بسيار تفكيك ميشوداسيد قوياسيد قوي HH++ و يك آنيون توليد ميكندو يك آنيون توليد ميكند

بزرگي دارد بزرگي دارد KKaa ثابت تفكيك ثابت تفكيك تنها اندكي تفكيك مي شود تنها اندكي تفكيك مي شود اسيد ضعيفاسيد ضعيف

نسبتا كوچكي نسبتا كوچكي KKaa ثابت تفكيك ثابت تفكيكدارد دارد

KKaa= 1.8x10= 1.8x10-5-5 اسيد استيك اسيد ضعيفاسيد استيك اسيد ضعيف

اسيد كلريدريك اسيد قوي است كه بطور اسيد كلريدريك اسيد قوي است كه بطور كامل تفكيك ميشودكامل تفكيك ميشود

NHNH33 + H + H22O = NHO = NH44++

+ OH+ OH-- باز باز ضعيفضعيف

فصل چهارم

فصل چهارم درجه درجه 2525 آب خالص را در آب خالص را در pOHpOH. . 33--44تمرين تمرين

سانتيگراد محاسبه كنيد؟سانتيگراد محاسبه كنيد؟KKww = [H = [H++]] [OH[OH--] = 1.008x10] = 1.008x10-14-14

]]OHOH--[[22 = 1.008 x 10 = 1.008 x 10-14-14 ]]OHOH--[[ ==1.004 x 101.004 x 10-7-7

pOH = 6.9983pOH = 6.9983

محلولي را حساب كنيد كه با محلولي را حساب كنيد كه با pOHpOH. . 44--44تمرين تمرين اسيد استيك در مقدار كافي آب اسيد استيك در مقدار كافي آب 6g6gحل كردن حل كردن

محلول تهيه شده محلول تهيه شده 250ml250mlمقطر براي ساختن مقطر براي ساختن HH22CC22HH33OO22 = H = H+ + + C+ C22HH33OO22است.است.

--

K = [HK = [H++][C][C22HH33OO22--] = 1.76x10] = 1.76x10-5-5

]]HH22CC22HH33OO22[[ = = HCHC22HH33OO22=[=[ 6g 6g x x 1mole1mole[[ افزوده شده افزوده شده

0.4M0.4M 0.20.2 L 60.05gL 60.05g

]]CC22HH33OO22-- = [ = [0.4 - x0.4 - x

]]HH++] [] [CC22HH33OO22-- = [ = [xx

........ 44--44ادامه حل تمرين ادامه حل تمرين ..1.76x101.76x10-5 -5 == x)x( x)x(

0.4 - x0.4 - x 1.76x101.76x10-5 -5 == x x2 2

0.40.4 xx2 2 = 7.0x10= 7.0x10-6 -6 x = 2.6x10x = 2.6x10-3-3 =[H =[H++]]

pH = 2.59pH = 2.59pH + pOH = pKpH + pOH = pKww = 14.00 = 14.00

pOH = 11.41pOH = 11.41

فصل چهارم

بافرها بافرها

مخلوط اسيد ضعيف و باز مشترك يك بافر مخلوط اسيد ضعيف و باز مشترك يك بافر است .است .

بافر در مقابل افزايش اسيد قوي يا باز قوي بافر در مقابل افزايش اسيد قوي يا باز قوي مقاومت مي كند مقاومت مي كند

بافر طبيعي مثل خون و آب دريا بافر طبيعي مثل خون و آب دريا

فصل چهارم

فصل چهارم محلولي را حساب كنيد كه محلولي را حساب كنيد كه pHpH. . 55--44تمرين تمرين

0.0100M0.0100M ، ، CC22HH33OO22 0.0100 و وM0.0100M، ، HH22CC22HH33OO22 HH22CC22HH33OO22 = H = H+ + + C+ C22HH33OO22دارد؟دارد؟

--

KKaa = [H = [H++][C][C22HH33OO22--] = 1.76x10] = 1.76x10-5-5

]]HH22CC22HH33OO22[[ ]]HCHC22HH33OO22 = [ = [0.0100 - x0.0100 - x]]CC22HH33OO22

-- = [ = [0.0100 + x0.0100 + x]]HH++ = [ = [xx

1.76x101.76x10-5 -5 = = x)0.0100 + x(x)0.0100 + x(

0.01000.0100 - - xx

فصل چهارم 55--44ادامه مسئله ادامه مسئله ..........

1.76x101.76x10-5 -5 = = x)0.0100( x)0.0100( = = [H[H++] ] 0.0100 0.0100

x = 1.76 x 10x = 1.76 x 10-5-5

pH = 4.754pH = 4.754

فصل چهارم الزم الزم 0.100M0.100M ، ، NaOHNaOH. حجم محلول . حجم محلول 66--44تمرين تمرين

محلولهاي )الف( و محلولهاي )الف( و pHpH 50.0ml50.0mlبراي باالبردن براي باالبردن محاسبه كنيد. الف( محاسبه كنيد. الف( 5.7545.754)ب( زير را به )ب( زير را به

و ب( و ب( 55--44 در تمرين در تمرين 754/4754/4 برابر برابر pHpHمحلول با محلول با . . pHpH 754/4 754/4 با با HClHClمحلول محلول

Ka = [H+][C2H3O2-] = 1.76x10-5

]H2C2H3O2[ محلول برابر با محلول برابر با NaOHNaOH ، ، pHpHبعد از افزودن بعد از افزودن

و و 754/5754/5]H+ = [1.76x10-6

1.76x10-5 = 1.76x10-6 [C2H3O2-]

]H2C2H3O2[

فصل چهارم ...... 66--44ادامه حل تمرين ادامه حل تمرين . . ]C2H3O2

- = [10

]H2C2H3O2[0.0200M = [H2C2H3O2] + [C2H3O2

-] ]H2C2H3O2 = [0.02 - [C2H3O2

-] ]C2H3O2

- = [10.0 0.02] - C2H3O2

-[]C2H3O2

- = [1.82x10-2 M 0.0182 – 0.0100 = 0.0082M

مقدار استات تشكيل شده حين افزايش محلول مقدار استات تشكيل شده حين افزايش محلول 0.100M0.100M،،NaOHNaOHمحلول محلول

0.0082 mmole x 50.0ml = 0.41 mmole

فصل چهارم ...... 66--44ادامه حل تمرين ادامه حل تمرين . . 0.41mmoleOH- x 1ml = 4.1ml

NaOH 0.1 mmole [OH-]

ب) ]H+ = [1.76x10-5M= HCl غلظت

pH = -log [H+] = 5.754]H+ = [1.76x10-6M

1.76x10-5 mmole x 50ml = 8.8x10-4mmoleH+

عبارت بود NaOH به دليل افزايش +Hكاهش مقدار از

8.8x10-4 – 8.8x10-5 = 7.92x10-4 mmoleH+

7.92x10-4mmole OH- x 1ml =7.92x10-3

0.100mmole OH -

فصل چهارم pHpHرابطه بافري براي تعيين رابطه بافري براي تعيين

pH = pKpH = pKaa – log [HA] – log [HA] [A[A--]]

فصل چهارم . چند سيستم بافر مصرفي متداول. چند سيستم بافر مصرفي متداول11--44جدولجدولمفيد pHگستره

pKaKa مزدوج ضعيف باز اسيد

1.9-3.92.891.3x10-3C6H45COOHCO

O-اسيد فتاليك

C6H4)COOH(2

3.7-5.84.751.76x10-5C2H3O2-

اسيداستيكHC2H3O2

4.4-6.45.413.9x10-6C6H4)COO(2

2

-

فتاالت هيدروژن پتاسيمC6H4COOHCOO-K+

6.2-8.27.216.23x10-8HPO42-

هيدروژن ديفسفات H

2PO4-

فصل چهارم

9.2-11.210.255.61x10-11CO32-

كربنات هيدروژنHCO3

-

) هيدروكلريد) آمينومتان متيل هيدروكسي تريس

11.3-13.312.324.80x10-13PO42-

كربنات هيدروژنHPO4

2-

7.1-9.18.088.32x10-9(HOCH2)3CNH2(HCOCH2)3

CNH3+Cl-

...... جدول جدول ادامه متداول. 11--44ادامه مصرفي بافر سيستم متداول. چند مصرفي بافر سيستم چند

ظرفيت بافرظرفيت بافر

تعداد مولهاي يك باز قوي يا اسيد قوي تعداد مولهاي يك باز قوي يا اسيد قوي )داراي يك گروه عاملي اسيدي يا بازي به )داراي يك گروه عاملي اسيدي يا بازي به

ازاي هر ملكول اسيد يا باز( كه براي ازاي هر ملكول اسيد يا باز( كه براي تغيير يك ليتر محلول بافر به اندازه يك تغيير يك ليتر محلول بافر به اندازه يك

.. واحد الزم استواحد الزم است)pH()pH(

فصل چهارم

فصل چهارم . ظرفيت بافر محلولي را محاسبه . ظرفيت بافر محلولي را محاسبه 77--44تمرين تمرين

و سديم و سديم 0.100M0.100Mكنيد كه استيك اسيد آن كنيد كه استيك اسيد آن pH = pKa – log [HC2H3O2] است. است. 0.100M0.100Mاستات آن استات آن

] C2H3O2-[

pH = 4.75 – log 0.100 = 4.75 0.100

به اندازه pH اضافه شود تا NaOHاگر آنقدر افزايش يابد5.75يك واحد يعني به

5.75=4.75-log [HC2H3O2]] C2H3O2

- [

فصل چهارم ...... 77--44ادامه تمرين ادامه تمرين . . 1.00 = log [C2H3O2

-]] HC2H3O2[

] C2H3O2- = [10

]HC2H3O2[]C2H3O2

-+[]HC2H3O2=[0.1+0.1=0.200M]C2H3O2

-] + [C2H3O2- = [0.200

101.1] C2H3O2

- = [0.200 [C2H3O2-]

=0.18MC2H3O2[افزايش

-0.18 برابر است با ]-0.10=0.08M و افزايش تعداد مولهاي يون استات

مول 0.08عبارت است از

فصل چهارم ...... 77--44ادامه تمرين ادامه تمرين . .

0.08 mole C2H3O2-x 1moleOH- =0.08mole

1mole C2H3O2-

NaOH/)liter.pH(

محلول اصلي ظرفيت بافردر نتيجه 0.08mole/)liter.pH(.است

فصل چهارم . جرم سديم هيدروكسيدي را . جرم سديم هيدروكسيدي را 88--44تمرين تمرين

فسفريك اسيد فسفريك اسيد 1liter1literمحاسبه كنيد كه بايد به محاسبه كنيد كه بايد به 0.35M0.35M تا محلولي با تا محلولي با pHpH به به 11.5011.50 مساوي مساوي

H3PO4=H+ + H2PO4دست آيد . دست آيد . -

K1 = 7.1x10-3= [H+][H2PO4-]

] H3PO4[H2PO4

- = H+ + HPO4--

K2=6.2x10-8= [H+] [HPO4--]

] H2PO4-[

HPO4-- = H+ + PO4

3- K3=4.8x10-13= [H+][PO4

3-]] HPO4

--[


pH = 11.50]H+ = [3.2x10-12

خواهيم K3 و K1،K2با گذاشتن اين مقدار در روابط داشت :

]PO43- = [0.15 [HPO4

--]ازطرفي 0.35] = H3PO4] + [H2PO4

-] + [HPO4-- +[

]PO43-[

H3PO4 + OH- = H2O + H2PO4-

H2PO4براي تشكيل به ازاي هر NaOH، مول 2 -

PO4مول تشكيل شده الزم است. -3

H3PO4 + 2OH- = 2H2O + HPO42-


= 1.6x10-5+0.60+0.14 =0.74mole كلNaOHمولهاي

= 0.74moleNaOH x 40.0gNaOH = 30 جرمNaOH

mole NaOH

فصل چهارم يك محلول آبي را محاسبه كنيد يك محلول آبي را محاسبه كنيد pHpH. . 99--44تمرين تمرين

500.0ml500.0mlدر در 10.0g10.0g NHNH44NONO33كه با حل كردن كه با حل كردن NHNH44آب تهيه شده است. )آب تهيه شده است. )

++ NHNH33اسيد مزدوج اسيد مزدوج

= 10gNH4NO3 x 1moleNH4NO3است(است(0.25moleNH4NO3

0.5000lit 80.04gNH4NO3 literNH4

+ + H2O = NH3 + H3O+

K = [NH3][H3O+]] NH4

+ [

Ka = Kw = 5.59x10-10

Kb ]NH3] = [H3O+ = [x

فصل چهارم ...... 99--44ادامه تمرين ادامه تمرين ..

5.59x10-10 = x2 0.25-x

X= 1.18x10-5M = [H3O+]

pH = 4.928

فصل چهارم محلولي را محاسبه كنيد كه با محلولي را محاسبه كنيد كه با pHpH. . 1010--44تمرين تمرين

در آب كافي براي در آب كافي براي NaHCONaHCO33 از از 25g25gانحالل انحالل ليتر محلول تهيه شده است. ليتر محلول تهيه شده است. 11ساختن ساختن

H2CO3 = H+ + HCO3-

K1 = [H+][HCO3-] =4.4x10-7

]H2CO3 [HCO3

- = H+ + CO32-

K2 = [H+][CO32-] =4.7x10-11

]HCO3- [

= 25g NaHCO3 x 1mole = 0.3M غلظت كلكربنات

1liter 84.01gNaHCO3


0.30]=H2CO3]+[HCO3-]+[CO3

2- [معادله موازنه بار

]Na+] + [H+] = [HCO3-+[2[CO3

2-]+[OH-]] Na+] + [H+] - [OH-] = [HCO3

-+[2[CO32-]

كوچك و 0.30 در مقايسه با ]+H[ و ]-OH[با اين فرض ، معادله موازنه بار به اين ترتيب ساده مي شود :

0.30] = HCO3- + [2[CO3

2-]]HCO3

- = [0.30 - 2[CO32-]

0.30] =H2CO3( + [0.30-2[CO32-]] + )CO3

2-[]CO3

2-] = [H2CO3 [


K1K2 = [H+]2[CO32-]

[H2CO3] H+( = [K1K2)1/2 = 4.6x10-9M[در نهايت

pH = -log)4.6x10-9( = 8.34

فصل چهارم حاللهاي غير آبيحاللهاي غير آبي

: خود تفكيك مي شوند ، يعني : خود تفكيك مي شوند ، يعني حالل آمفوتر حالل آمفوتر 1.1.يك حالل آمفوتر بطور همزمان و با تبادل يك حالل آمفوتر بطور همزمان و با تبادل

پروتون با خودش مثل يك اسيد و يك باز هر پروتون با خودش مثل يك اسيد و يك باز هر دو عمل مي كند. دو عمل مي كند.

HH22O + HO + H22O = HO = H33O+ + OHO+ + OH--NHNH33 + NH + NH33 = NH = NH44

++ +NH +NH22--

: حاللي است كه خود : حاللي است كه خود يك حالل بي پرتونيك حالل بي پرتون. . 22تفكيك نميشود، يعني يك حالل بي پروتون با تفكيك نميشود، يعني يك حالل بي پروتون با تبادل پروتونها با خودش بطور همزمان مثل تبادل پروتونها با خودش بطور همزمان مثل

يك اسيد و يك باز هر دو رفتار نمي كند. يك اسيد و يك باز هر دو رفتار نمي كند. CC66HH66 و و CClCCl44 . .

فصل چهارم

گاهي حاللها به صورت اسيدي ، بازي يا خنثي نيز گاهي حاللها به صورت اسيدي ، بازي يا خنثي نيز طبقه بندي مي شوند. طبقه بندي مي شوند.

عموما اين طبقه بندي در مقايسه با آب صورت عموما اين طبقه بندي در مقايسه با آب صورت مي گيرد ، بدين معني كه آب يك حالل خنثي مي گيرد ، بدين معني كه آب يك حالل خنثي

فرض مي شود.فرض مي شود. اگر حاللي اسيدي قويتر از آب باشد ، آن را به اگر حاللي اسيدي قويتر از آب باشد ، آن را به صورت اسيدي طبقه بندي مي كنند و اگر بازي صورت اسيدي طبقه بندي مي كنند و اگر بازي قويتر از آب باشد ، آن را به شكل بازي طبقه قويتر از آب باشد ، آن را به شكل بازي طبقه

بندي مي كنند. بندي مي كنند.

فصل چهارم فرايندي كه توسط آن تمام اسيدهاي بسيار قوي فرايندي كه توسط آن تمام اسيدهاي بسيار قوي واكنش مي دهند و اسيد همانندي توليد مي كنند واكنش مي دهند و اسيد همانندي توليد مي كنند

به نام فرايند متعادل كننده معروف است . به نام فرايند متعادل كننده معروف است . نمونه هايي از متعادل شدن پركلريك اسيد در چند نمونه هايي از متعادل شدن پركلريك اسيد در چند

حالل آمفوتري حالل آمفوتري HClOHClO44+CH+CH33COOH = CHCOOH = CH33COOHCOOH22

+++ClO+ClO44--

HClOHClO44 + NH + NH33 = NH = NH44++ + ClO + ClO44

--

HClOHClO4 4 + C+ C22HH55OH = COH = C22HH55OHOH22+ + + ClO+ ClO44

--

HClOHClO4 4 + H+ H22NCHNCH22CHCH22NHNH2 2 = H= H22NCHNCH22CHCH22NHNH33++

+ClO+ClO44--

. فهرستي از چند حالل برگزيده كه براي . فهرستي از چند حالل برگزيده كه براي 22--44جدول جدول تجزيه اسيدها و بازها به كار رفته اند . تجزيه اسيدها و بازها به كار رفته اند .

دي ثابتبندي الكتريك حالل طبقه

آمفوتري – 78.5آب خنثي

آمفوتري – 24.3اتانولخنثي

بازي – 12.5 آمين آمفوتري دي اتيلنپروتون – 20.7 بي

استون خنثي

پروتون – 37.5 بياستونيتريل خنثي

پروتون – 12.3 بيپيريدينبازي

بازي – 37.7 متيل آمفوتري ديفرماميد

فصل چهارم و باز مزدوج و باز مزدوج HAHAمثال. مخلوطي از اسيد ضعيف مثال. مخلوطي از اسيد ضعيف

را را 6.206.20 معادل معادل pHpH محلول محلول 100ml100ml در در ((--AA))آن آن باشد، نسبت باشد، نسبت pKpKaa=7.53=7.53ايجاد مي كند چنانچه ايجاد مي كند چنانچه

]]AA--]/[]/[HAHA[[ .را محاسبه كنيد. را محاسبه كنيد pH = pKa – log [HA]/[A-]

6.20 = 7.53 – log [HA]/[A-]]A- = [0.047]HA [

فصل چهارم آب آب aa((1000ml1000mlمثال. چنانچه دو ظرف محتوي مثال. چنانچه دو ظرف محتوي

محلول محتوي محلول محتوي bb((1000ml1000ml و و pH=7pH=7مقير با مقير با 10mmol10mmol اسيد اسيد HAHA 10 و وmmol10mmol باز مزدوج آن باز مزدوج آن

((AA)-)- با با pH=7pH=7 باشد و به هر كدام از آنها به باشد و به هر كدام از آنها به سود اضافه شود، تغيير سود اضافه شود، تغيير 1mmol1mmolطور جداگانه طور جداگانه

pHpH .را در هر حالت به دست آوريد. را در هر حالت به دست آوريد ]OH=[- 1mmolOH- = 0.001M1000ml

]H = [+1x10-11MpH = 11

ΔpH = pHf – pHi

ΔpH = 11-7 = 4

فصل چهارم ..ادامه مثالادامه مثال......pH=pKa - log [HA]/[A-]

7 = pKa – log) 10mmolHA / 10mmolA-( 1000ml 1000ml

pKa = 7Ka = 1x10-7

HA+NaOH NaA+H2OCA

- = )10+1(mmol 1000ml

CHA= )10-1(mmol 1000ml

فصل چهارم ..ادامه مثالادامه مثال......

pH = 7-log 9mmole/1000ml 11mmol/1000ml

pH=7.09ΔpH = pHf – pHi

ΔpH = 7.09-7=0.09

مثال. چنانچه محلولي نسبت به اسيد ضعيف مثال. چنانچه محلولي نسبت به اسيد ضعيف HXHX، ، 0.1M0.1M و نسبت به باز مزدوج آن و نسبت به باز مزدوج آن XX-- نيز نيز

0.1M0.1M باشد. تغييرات باشد. تغييرات pHpH بار بار 10001000 را پس از را پس ازرقيق كردن محاسبه كنيد. ثابت اسيدي را رقيق كردن محاسبه كنيد. ثابت اسيدي را

1x10-81x10-8.فرض كنيد. فرض كنيد pH=pKa - log [HX]/[X-]pH = -log)1x10-8( - log)0.1/0.1(

pH=8 بار رقيق كردن1000پس از

CHX= 0.1 = 1x10-4M1000

CX- = 0.1 = 1x10-4M1000

. .ادامه مثالادامه مثال......

pH = -log)1x10-8( – log1x10-4 = 8 1x10-4

ΔpH = pHf – pHi = 0

فصل چهارم

NaHMNaHM، ، 0.1F0.1Fمثال. محلولي نسبت به نمك مثال. محلولي نسبت به نمك --KK11=1x10=1x10))محلول را محاسبه كنيد. محلول را محاسبه كنيد. pHpHاست. است.

77,K,K22=1x10=1x10-11-11))]H( = [+1x10-7x1x10-11)1/2=1x10-9

pH = -log)1x10-9(=9.0

فصل چهارم

چهارم فصل چهارم پايان فصل پايان

فصل چهارم

به محلول آن طي كه فرايندي به تيتراسيون محلول آن طي كه فرايندي تيتراسيونبه به تدريج تدريج

شود . مي افزوده شود .نمونه مي افزوده نمونه

يك به تدريج به كه است محلولي يك تيتركننده به تدريج به كه است محلولي تيتركنندهديگر ديگر محلول محلول

. شود مي . افزوده شود مي افزوده . گيرد مي قرار بورت . در گيرد مي قرار بورت در

مي را تيتركننده آن بر كه محلولي مي تيترشونده را تيتركننده آن بر كه محلولي تيترشوندهافزايند.افزايند.

ارزي هم ارزي نقطه هم نقطهماده با كامل واكنش براي تيتركننده الزم ماده حجم با كامل واكنش براي تيتركننده الزم حجم

تجزيه تجزيه مورد موردتيترشونده تيترشونده در در

فصل فصل تجزيه حجميتجزيه حجميپنجمپنجم

نقطه پاياني نقطه پاياني تخمين نقطه هم ارزي تخمين نقطه هم ارزي توسط يك شناساگر يا دستگاهتوسط يك شناساگر يا دستگاه

► يك. 11--55شكل شكل براي استفاده مورد وسيله يك. نمودار براي استفاده مورد وسيله نمودارتيتراسيونتيتراسيون

استانداردها استانداردها استاندارد اوليهاستاندارد اوليه ►

يك تركيب شيميايي كه با تيتركننده واكنش مي يك تركيب شيميايي كه با تيتركننده واكنش مي دهد .دهد .

پايدار، خالص و داراي وزن ملكولي مشخص پايدار، خالص و داراي وزن ملكولي مشخص است.است.

رطوبت اتمسفر را بطور محسوس جذب نمي رطوبت اتمسفر را بطور محسوس جذب نمي كند.كند.

استاندارد ثانويه استاندارد ثانويه►محلولي كه غلظت آن توسط تيتراسيون يك محلولي كه غلظت آن توسط تيتراسيون يك

استاندارد اوليه به دقت تعيين شده است و براي استاندارد اوليه به دقت تعيين شده است و براي استاندارد كردن محلولهاي ديگر به كار مي رود . استاندارد كردن محلولهاي ديگر به كار مي رود .

فصل پنجمفصل پنجم

((IIII)) نمونه اسيدي آهن نمونه اسيدي آهن 25ml25ml ..33--55تمرين تمرين پتاسيم پتاسيم 15.32ml15.32mlكلريد تا نقطه پايان با كلريد تا نقطه پايان با

تيتر شد. غلظت و جرم تيتر شد. غلظت و جرم 0.09158M0.09158Mپرمنگنات پرمنگنات آهن كلريد را در تيتر شونده محاسبه كنيد . آهن كلريد را در تيتر شونده محاسبه كنيد .

5Fe5Fe2+2+ + MnO + MnO44 + 8H + 8H++ = 5Fe = 5Fe3+ 3+ +Mn+Mn2+2+ + 4H + 4H22OO m moles of Fem moles of Fe2+ 2+ = 0.09158 = 0.09158 m mole MnOm mole MnO44

-- ml MnOml MnO44

--

x 15.32 ml MnOx 15.32 ml MnO44--x x 5 mmoles Fe5 mmoles Fe2+ 2+ = 7.015= 7.015

11 mmole MnOmmole MnO44

-- ]]FeClFeCl22=[=[7.015mmoles of Fe7.015mmoles of Fe2+ 2+ x 1mmole x 1mmole

FeClFeCl22/mmolFe/mmolFe22++

25.0025.00 mlml

= = 0.28060.2806 M FeClM FeCl22


...... ......33--55ادامه سوال ادامه سوال

= = 7.0157.015 m moles FeClm moles FeCl2 2 xx جرم جرم FeClFeCl22 x 126.75 mg FeClx 126.75 mg FeCl2 2 = 889.2 mg= 889.2 mg

= = 0.88920.8892 g FeClg FeCl22


تيتراسيونهاي رسوبي تيتراسيونهاي رسوبي واكنش رسوبي بايد سريع و بطور كمي صورت واكنش رسوبي بايد سريع و بطور كمي صورت

گيرد .گيرد .نقطه پاياني با شناساگر يا دستگاه مشخص مي نقطه پاياني با شناساگر يا دستگاه مشخص مي

شود .شود .انواع شناساگرها:انواع شناساگرها:

با اضافي تيتركننده واكنش مي دهد و ايجاد با اضافي تيتركننده واكنش مي دهد و ايجاد 1.1.رسوب رنگي رسوب رنگي

با اضافي تيتركننده واكنش مي دهد و يك با اضافي تيتركننده واكنش مي دهد و يك 2.2.محصول رنگي انحالل پذير ايجاد مي كند . محصول رنگي انحالل پذير ايجاد مي كند .

شناساگرهاي جذبي كه دسته اصلي هستند شناساگرهاي جذبي كه دسته اصلي هستند 3.3.در حين تيتراسيون به سطح رسوب مي در حين تيتراسيون به سطح رسوب مي

چسبند و رنگ متفاوتي را از شناساگر حل چسبند و رنگ متفاوتي را از شناساگر حل شده مي دهد . شده مي دهد .


روش مورروش مور1.1.AgAg+++ Cl+ Cl-- Agcl )s( Agcl )s(AgAg+ + + Br+ Br-- AgBr )s( AgBr )s(AgAg+ + + I+ I- - AgI )s( AgI )s(

2Ag2Ag+ + + CrO+ CrO44- - Ag Ag22CrOCrO44

KKspsp = 1.1x10 = 1.1x10-12-12 = [Ag = [Ag++]]22[CrO[CrO44--]]

1.1x101.1x10-12-12 =[Ag =[Ag++]]2 2 )5x10-3()5x10-3(]]AgAg++ = [ = [1 x10-51 x10-5


روش مورروش مورKKspsp = 1.8 x 10 = 1.8 x 10-10-10 = [Ag = [Ag++] [Cl] [Cl--]]

1.81.8 x 10x 10-10-10 = = )1x10)1x10-5-5( [Cl( [Cl--]]]]ClCl-- = [ = [2 x 102 x 10-5-5

= = 22 x 10x 10-5-5MM خطا خطا


. روش ولهارد. روش ولهارد22

AgAg++ + SCN + SCN-- Ag SCN )s( Ag SCN )s(FeFe3+ 3+ + SCN+ SCN-- = = Fe SCNFe SCN--

قرمز قرمز


10ml10ml محلول برميد با افزودن محلول برميد با افزودن 50ml50ml. . 44--55تمرين تمرين و تيتراسيون معكوس و تيتراسيون معكوس 0/1M0/1Mمحلول نقره نيترات محلول نقره نيترات

توسط توسط 0/0832M0/0832Mبا محلول پتاسيم تيوسيانات با محلول پتاسيم تيوسيانات روش ولهارد تجزيه شد. نقطه پايان تيتراسيون روش ولهارد تجزيه شد. نقطه پايان تيتراسيون

محلول پتاسيم محلول پتاسيم 5/34ml5/34mlمعكوس مربوط به معكوس مربوط به تيوسيانات افزوده شده بود. غلظت برميد ؟تيوسيانات افزوده شده بود. غلظت برميد ؟

AgAg++ + Br + Br-- Ag Br )s( Ag Br )s(AgAg++ + SCN + SCN-- Ag SCN )s( Ag SCN )s(

0.08320.0832 m mole SCNm mole SCN-- x 5.34 ml SCN x 5.34 ml SCN--

ml SCNml SCN-- x x 1 m mole Ag1 m mole Ag++ = 0.444 m mole Ag= 0.444 m mole Ag++

1m mole SCN1m mole SCN - -

44--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله

افزوده شده به محلول :افزوده شده به محلول : ++AgAgمقدار كلمقدار كل0.1000.100 mmole Agmmole Ag++ x 10.0ml=1.00 x 10.0ml=1.00

mmolAgmmolAg++ mlml

1.001.00 – – 0.4440.444 = = 0.560.56 m mole Agm mole Ag++ ]]BrBr-- = [ = [0.56mmolAg0.56mmolAg++ x x 1mmol Br1mmol Br--= =

0.011M0.011M 50.050.0 ml Brml Br- - 1mmoleAg1mmoleAg++


. روش فاجانز (فايانس) و جذب . روش فاجانز (فايانس) و جذب 33 سطحي سطحي


50.0ml50.0ml محلولي را كه در اصل محلولي را كه در اصل pHpH. . 55--55تمرين تمرين ، ، 1010 بود بعد از افزودن بود بعد از افزودن 0.100M0.100Mاسيد كلريدريك اسيد كلريدريك

2020 ، ،4040 ، ،4545 ، ،4848 ، ،4949 ، ،5050 ، ،5151 ، ،5555 ، ،6060 ، ،8080 ، ، ميلي ليتر محلول سديم هيدروكسيد ميلي ليتر محلول سديم هيدروكسيد 100100

0.100M0.100Mمحاسبه كنيد و منحني ؟ محاسبه كنيد و منحني ؟ HH++ + OH + OH-- H H22OO

]]HH++ = [ = [0.1000.100pH = -log [HpH = -log [H++] = -log 0.100 = 1.000] = -log 0.100 = 1.000

NaOHNaOH از از 10.0ml10.0mlبعد از افزودن بعد از افزودن = = 5-105-10((0.10.1=)=)44 m molesm moles ميلي مولهاي ميلي مولهاي

HH++ باقيمانده باقيمانده]]HH++ = [ = [ 4.00 m moles 4.00 m moles = 6.67x10 = 6.67x10-2-2

50.0+10.050.0+10.0 mlml


55--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله به همين ترتيب ، قبل از نقطه هم ارزي ، ساير به همين ترتيب ، قبل از نقطه هم ارزي ، ساير

pHpH . ها را مي توان محاسبه كرد . ها را مي توان محاسبه كرد در نقطه هم ارزي فقط آب تفكيك مي در نقطه هم ارزي فقط آب تفكيك مي

شودشودHH22O = HO = H++ + OH + OH--

KKww = [H = [H++] [OH] [OH--] = [H] = [H++]]22 = 1.00x10 = 1.00x10-14-14 ]]HH++ = [ = [1.00x101.00x10-7-7

pH = -log )1.00x10pH = -log )1.00x10-7-7( = 7.000( = 7.000



55/0ml55/0mlبعد از نقطه هم ارزي بعد از نقطه هم ارزي

]]OHOH-- = [ = [((55-5055-50( )( )0.10.1)) = = 4.76x104.76x10-3-3

50+5550+55pOH = -log )4.76x10pOH = -log )4.76x10-3-3( = 2.322( = 2.322

pH = 14.00 – 2.32 = 11.68pH = 14.00 – 2.32 = 11.68


محلولي را كه در اصل محلولي را كه در اصل pHpH. . 66--55تمرين تمرين 20.0ml20.0ml 0.11 آمونياك آمونياكM0.11M دارد بعد از افزودن دارد بعد از افزودن

4040 و و 3535، ، 3030، ، 2525، ، 2222، ، 2020، ، 1515، ، 1111، ، 55محاسبه محاسبه 0.100M0.100Mميلي ليتر هيدروكلريك اسيد ميلي ليتر هيدروكلريك اسيد

كنيد و منحني تيتراسيون را رسم كنيد.كنيد و منحني تيتراسيون را رسم كنيد.NHNH3 3 + H+ H++ = NH = NH44

++

pHpH آغازي آغازي NHNH3 3 + H+ H22O = NHO = NH44

+ + + OH+ OH--

KKbb= 1.76x10= 1.76x10-5-5 = = [NH [NH44++][OH][OH--] ] == [OH [OH--]]22

] ] NHNH33 [ [0.11 – 0.11 –

[OH[OH--]]] ] OHOH-- = [ = [1.4x101.4x10-3 -3 MM


66--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله pOH = -log )1.4x10pOH = -log )1.4x10-3 -3 ( = 3 – 0.15 = 2.85( = 3 – 0.15 = 2.85

pH + pOH = 14.00pH + pOH = 14.00 pH = 11.15pH = 11.15

NHNH33ابتدا تعداد ميلي مولهاي ابتدا تعداد ميلي مولهاي M moles NHM moles NH33= 0.11 m mole/ml x 20ml=2.2= 0.11 m mole/ml x 20ml=2.2

نقطه هم ارزي نقطه هم ارزي 2.2mmolesNH2.2mmolesNH3 3 x x 1mmole H 1mmole H+ + x x 1ml H 1ml H + +

m mole NHm mole NH3 3 0.10 m mole 0.10 m mole HH++

==2222 ml Hml H++


66--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله 5ml [NH5ml [NH33]= ]= 2/2 m moles - )5ml(2/2 m moles - )5ml(

)0/1mmole/ml()0/1mmole/ml( 2020 ml + 5 mlml + 5 ml

= =0/0680/068 MM]]NHNH44

++ = [ = [( ( 5ml5ml()()0/1 m mole/ml0/1 m mole/ml ) ) = = 0/020 M0/020 M20/020/0 ml + 5/00 mlml + 5/00 ml

1/79x10-5 = 1/79x10-5 = 0/020 0/020 [OH[OH--]] 0/0680/068

]]OHOH-- = [ = [6/1x106/1x10-5 -5 MMpOH = 4/21pOH = 4/21

pH = 14 – 4/21 = 9/79pH = 14 – 4/21 = 9/79


66--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله در نقطه هم ارزي ، يون آمونيوم تشكيل شده حين در نقطه هم ارزي ، يون آمونيوم تشكيل شده حين

تيتراسيون با آب واكنش داده يون هيدرونيوم توليد تيتراسيون با آب واكنش داده يون هيدرونيوم توليد مي كند مي كند

NHNH44+ + + H+ H22O = NHO = NH3 3 + H+ H33OO++

K =K = K Kww == 1/00x10 1/00x10-14-14 = 5/59x10= 5/59x10-10-10

KKb b 1/79x101/79x10-5-5

]]NHNH44++=[=[((22ml22ml()()0/1mmole/ml0/1mmole/ml))] - ] - HH++=[=[0/052-0/052-

[H[H++]] 20ml + 22ml20ml + 22ml 5/59x105/59x10-10-10== [H [H++]]22

0/0520/052] - ] - HH++[[pH = -log)5/4x10pH = -log)5/4x10-6-6( = 5/27( = 5/27


66--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله بعد از نقطه هم ارزيبعد از نقطه هم ارزي

25ml [H25ml [H++] =] = )25ml-22ml()0/1mmole/ml( )25ml-22ml()0/1mmole/ml( 22ml + 25ml22ml + 25ml

pH = -log)6/4x10pH = -log)6/4x10-3-3( = 2/19( = 2/19

30/0ml pH= 1/8230/0ml pH= 1/8235/0ml pH= 1/6435/0ml pH= 1/64

40/0ml pH= 1/5640/0ml pH= 1/56


10.0ml10.0ml محلولي را كه در اصل محلولي را كه در اصل pHpH. . 77--55تمرين تمرين دارد بعد از افزودن دارد بعد از افزودن 0.10M0.10Mسديم كربنات سديم كربنات

و و 25,22,21,20,19,18,15,12,11,10,9,8,5,225,22,21,20,19,18,15,12,11,10,9,8,5,230ml30ml 0.100 هيدروكلريك اسيد هيدروكلريك اسيدM0.100M محاسبه كنيد و محاسبه كنيد و

منحني تيتراسيون را رسم كنيد.منحني تيتراسيون را رسم كنيد.COCO33

2-2-+H+H22O = HCOO = HCO33- - + OH+ OH--

K =K = K Kww == 1.00x10 1.00x10-14-14

KK22 4.7x10 4.7x10-11-11

OHOH--] = [] = [HCOHCO33[[چون چون --[[2.1x102.1x10-4-4 = = [OH [OH--]]22

0.100.10] - ] - OHOH-- [ [


77--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله بعد از نقطه هم ارزيبعد از نقطه هم ارزي

]]OHOH-- = [ = [4.6x104.6x10-3-3MM pH = 14 – 2.34 = 11.66pH = 14 – 2.34 = 11.66

روي مي دهد. روي مي دهد. 10ml10mlاولين نقطه هم ارزي در اولين نقطه هم ارزي در قبل از اولين نقطه هم ارزي واكنش تيتر قبل از اولين نقطه هم ارزي واكنش تيتر

سنجي اي كه انجام مي گيرد :سنجي اي كه انجام مي گيرد :COCO33

2-2-+ H+ H+ + = HCO= HCO33 - -

KK22 = = [H [H++][CO][CO332-2-] ] = 4.7x10 = 4.7x10-11-11

] ] HCOHCO33 - -[[


77--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله 1111 mlml

]]HCOHCO33 - - = [ = [1mmole - )11ml-10ml(1mmole - )11ml-10ml(

)0.1mmole/ml()0.1mmole/ml( 10ml + 11ml10ml + 11ml

= =0.040.04 MM]]HH22COCO33

= [ = [((11ml – 10ml11ml – 10ml( )( )0.1 mmole/ml0.1 mmole/ml)) 10ml + 11ml10ml + 11ml

= =4.84.8 x 10x 10-3-3

4.44.4 x 10x 10-7 -7 = = [H [H++] )0.04( ] )0.04( pH = pH = 7/37/3

4.84.8 x 10x 10-3-3


77--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله در دومين نقطه هم ارزيدر دومين نقطه هم ارزي

HH22COCO3 3 = H= H+ + + HCO+ HCO33 - -

]]HH++ = [ = []]HCOHCO33 - - [ [

KK11 = 4.8 x 10 = 4.8 x 10-7 -7 = [H= [H++]]22 ] ] HH22COCO33] - [] - [HH++[[

= = ] ] HH++[[22

11 mmole/)20+10ml( - [Hmmole/)20+10ml( - [H++]]

pH = -log)1.2x10pH = -log)1.2x10-4-4( = 3.92( = 3.92


77--55..... ادامه حل مسئله ..... ادامه حل مسئله را مقدار را مقدار pHpHبعد از دومين نقطه هم ارزي، بعد از دومين نقطه هم ارزي،

اضافي هيدروكلريك اسيد كه مصرف شده و اضافي هيدروكلريك اسيد كه مصرف شده و حجم محلول تعيين مي كنند.حجم محلول تعيين مي كنند.

21ml21ml ]]HH++= [= [( ( 21ml – 20ml21ml – 20ml( )( )0.1 mmole/ml0.1 mmole/ml ) )

10ml + 21ml10ml + 21ml = =3.2x 103.2x 10-3-3

pH = -log)3.2x 10pH = -log)3.2x 10-3-3( = 2.49( = 2.49


فصل پنجمفصل پنجمشناساگر %غلظت محلول مادر تغيير شناساگر %غلظت محلول مادر تغيير

pHpHرنگ فاصله انتقالرنگ فاصله انتقالاليزارين قرمز 1/0زرد به قرمز 2/4-7/3

متيل نارنجي 04/0قرمز به زرد 4/4-1/3

متيل قرمز 1/0قرمز به زرد2/6-4/4

فينول فتالئين 1/0بي رنگ به قرمز8/9-2/8

تيمول فتالئين 1/0بي رنگ به آبي 5/10-3/9

. فهرستي از چند شناساگر اسيد – باز 2-5جدول

فصل پنجمفصل پنجم استانداردهاي اوليه براي اسيدها و بازهااستانداردهاي اوليه براي اسيدها و بازها

سديم ترترا بوراتسديم ترترا بورات سديم اكساالتسديم اكساالت

بنزوئيك اسيدبنزوئيك اسيد اگزاليك اسيداگزاليك اسيد

سولفاميك اسيدسولفاميك اسيد پتاسيم هيدروژن فتاالتپتاسيم هيدروژن فتاالت

باز

اسيد

. پتاسيم هيدروژن فتاالت كه مه مدت دو . پتاسيم هيدروژن فتاالت كه مه مدت دو 99--55تمرين تمرين خشك شده در يك دسيكاتور تا خشك شده در يك دسيكاتور تا CC^110110ساعت در ساعت در

0.81100.8110دماي اتاق سرد گرديده است . يك بخش دماي اتاق سرد گرديده است . يك بخش سرد شده در يك ظرف ارلن ماير سرد شده در يك ظرف ارلن ماير KHPKHPگرمي از گرمي از

250ml250ml 30 توزين و در حدود توزين و در حدودml30ml آب مقطر حل شد آب مقطر حل شد محلول سديم هيدروكسيد تا محلول سديم هيدروكسيد تا 25.46ml25.46ml. محلول با . محلول با

نقطه پايان فنول فتالئين تيتر شد . غلظت محلول نقطه پايان فنول فتالئين تيتر شد . غلظت محلول سديم هيدروكسيد را محاسبه كنيد . سديم هيدروكسيد را محاسبه كنيد .

]]NaOHNaOH= [= [ 0.8110g KHP 0.8110g KHP x x 1000mg KHP 1000mg KHP 25.46ml NaOH 1g KHP25.46ml NaOH 1g KHP

x x 1mmole KHP 1mmole KHP x x 1mmole NaOH1mmole NaOH= = 0.1560M0.1560M

204.23mg KHP 1mmole KHP204.23mg KHP 1mmole KHP


محلول هيدروكلريك اسيد محلول هيدروكلريك اسيد 25ml25ml. دقيقا . دقيقا 1010--55تمرين تمرين 250ml250mlتوسط يك پيپت به يك ظرف ارلن ماير توسط يك پيپت به يك ظرف ارلن ماير

منتقل شد . آنگاه تا نقطه پايان فنول فتالئين با منتقل شد . آنگاه تا نقطه پايان فنول فتالئين با 21.24ml21.24ml محلول سديم هيدروكسيد مورد استفاده محلول سديم هيدروكسيد مورد استفاده

در تمرين قبل تيتر شد.غلظت محلول هيدروكلريك در تمرين قبل تيتر شد.غلظت محلول هيدروكلريك اسيدرا محاسبه كنيداسيدرا محاسبه كنيد

OHOH-- + H + H++ H H22OO]]HClHCl= [= [ 21.24ml NaOH 21.24ml NaOH x x 0.560mmole 0.560mmole

NaOH NaOH 25ml HCl ml 25ml HCl ml NaOHNaOH

x x 1mmole HCl 1mmole HCl = 0.1325 M = 0.1325 M 1mmole NaOH1mmole NaOH


تيتراسيونهاي اسيد – باز در حاللهاي غير تيتراسيونهاي اسيد – باز در حاللهاي غير آبي آبي

حاللهاي غير آبي اغلب براي تيتراسيونهاي اسيد حاللهاي غير آبي اغلب براي تيتراسيونهاي اسيد – باز به يكي از داليل زير مورد استفاده قرار – باز به يكي از داليل زير مورد استفاده قرار

مي گيرند :مي گيرند :- اسيد يا بازي كه قرار است تيتر شود قبال در - اسيد يا بازي كه قرار است تيتر شود قبال در 11

يك حالل غيرآبي حل شده است.يك حالل غيرآبي حل شده است.- تركيب در آب نامحلول است.- تركيب در آب نامحلول است.22- با استفاده از يك حالل بازي عموما قدرت - با استفاده از يك حالل بازي عموما قدرت 33

اسيدي يك اسيد اسيدي يك اسيد حل شده افزايش مي يابد و مصرف يك حالل حل شده افزايش مي يابد و مصرف يك حالل

اسيدي قدرت اسيدي قدرت بازي يك باز حل شده را زياد مي كند . بازي يك باز حل شده را زياد مي كند .

قويترين بازي است كه قويترين بازي است كه ((--CHCH33OO)) براي مثال متوكسيد براي مثال متوكسيد مي تواند در متانول موجود باشد . مي تواند در متانول موجود باشد .


واكنشهاي اكسايش – كاهشواكنشهاي اكسايش – كاهش

اكسايش : يك گونه شيميايي الكترونها را از اكسايش : يك گونه شيميايي الكترونها را از دست مي دهد .دست مي دهد .

كاهش : يك گونه شيميايي الكترونها را به دست كاهش : يك گونه شيميايي الكترونها را به دست مي آورد . مي آورد .

گونه كاهنده گونه كاهنده ►گونه اكسنده گونه اكسنده ►نيمه واكنشنيمه واكنش►موازنه اكسايش – كاهش موازنه اكسايش – كاهش ►


موازنه معادالت اكسايش – كاهشموازنه معادالت اكسايش – كاهش تفكيك واكنش دهنده ها و تفكيك واكنش دهنده ها و مرحله اول:مرحله اول:

محصوالت در نيم واكنشهامحصوالت در نيم واكنشهاهر نيم واكنش با استفاده از مراحل زير موازنه هر نيم واكنش با استفاده از مراحل زير موازنه

مي شود :مي شود :..OO و و HHموازنه با بررسي تمام عناصر غير از موازنه با بررسي تمام عناصر غير از 1.1. به آن طرف به آن طرف ((HH22OO)) با افزودن آب با افزودن آب OOموازنه موازنه 2.2.

دارد . دارد . OOنيم واكنش كه كمبود نيم واكنش كه كمبود واكنش در محلول اسيدي صورت مي گيرد يا واكنش در محلول اسيدي صورت مي گيرد يا 3.3.

بازي .بازي . را با را با HHاگر واكنش در محلول اسيدي رخ دهد اگر واكنش در محلول اسيدي رخ دهد

HHبه آن طرف معادله كه كمبود به آن طرف معادله كه كمبود ++HHافزودن افزودن دارد موازنه كنيد .دارد موازنه كنيد .


اگر واكنش در محلول بازي رخ دهد اگر واكنش در محلول بازي رخ دهد HH را با افزودن را با افزودن HH22OO براي هر كمبود براي هر كمبود HH

در آن سمت معادله كه كمبود دارد .در آن سمت معادله كه كمبود دارد .

به آن به آن ((--ee)). موازنه بار با افزودن الكترونها . موازنه بار با افزودن الكترونها 44سمت نيم واكنش كه بار كلي مثبت بيشتر سمت نيم واكنش كه بار كلي مثبت بيشتر

)ياكنفي كمتري( دارد .)ياكنفي كمتري( دارد .

. بررسي هر يك از نيم واكنشهاي موازنه شده . بررسي هر يك از نيم واكنشهاي موازنه شده 55تا اطمينان از نظر موازنه بار و يا هر عنصر . تا اطمينان از نظر موازنه بار و يا هر عنصر .


تعيين نقطه پايان در تيتراسيونهاي تعيين نقطه پايان در تيتراسيونهاي اكسايش – كاهشاكسايش – كاهش

با كمك تغيير رنگ و فاصله انتقالبا كمك تغيير رنگ و فاصله انتقال►پتاسيل سنجي پتاسيل سنجي ►


شناساگر تغيير رنگ شناساگر تغيير رنگ فصل پنجمفصل پنجمفاصله تقريبي انتقال فاصله تقريبي انتقال

(V)(V)پتانسيلپتانسيل

. فهرستي از چند شناساگر اكسايش – كاهش 3-5جدول

بنفش به بي 76/0 – 86/0رنگ

-كربوكسي 2دي فنيل امين

بنفش به بي 76/0 – 86/0دي فنيل آمين رنگ

بنفش به بي 83/0 – 91/0رنگ

دي فنيل آمين--سولفونيك 4

اسيد آبي متيلن ابي به بي رنگ 36/0

نمونه فلزي مس دار در اسيد نمونه فلزي مس دار در اسيد 0.2514g0.2514g. . 1111--55تمرين تمرين رقيق مي شود . رقيق مي شود . 30ml30mlحل و با آب مقطر تا حدود حل و با آب مقطر تا حدود

آنگاه پتاسيم يديد اضافي در محلول حل مي گردد و آنگاه پتاسيم يديد اضافي در محلول حل مي گردد و سديم تيوسولفات سديم تيوسولفات 26.32ml26.32mlيد آزاد شده با يد آزاد شده با

0.1010M0.1010M تيتر مي شود. درصد مس در نمونه را تيتر مي شود. درصد مس در نمونه را محاسبه كنيد .محاسبه كنيد .

2Cu2Cu2+2+ + 5I + 5I-- = 2CuI + I = 2CuI + I33--

II33- - + 2 S+ 2 S22OO33

2-2- + 3I + 3I--

0.10100.1010 mmoleSmmoleS22OO332-2- x 26.32 mlSx 26.32 mlS22OO33

22--

ml Sml S22OO3322

xx 1 mmol I 1 mmol I33 xx 2 mmoles Cu2 mmoles Cu2+2+ x x 1mmole 1mmole CuCu

22 mmole Smmole S22OO332- 2- 1 mmole I1 mmole I33

- - 1mmol 1mmol CuCu2+ 2+ x x 63.54mg Cu 63.54mg Cu = 168.9 mg = 168.9 mg

CuCu 1mmole Cu1mmole Cu



= = 0.16890.1689 g Cu g Cu x100 = 67.18 x100 = 67.18% % درصد درصدCuCu

gg 0.25140.2514 كانه كانه


تيتراسيونهاي اكسايش – كاهش غير آبي تيتراسيونهاي اكسايش – كاهش غير آبي

متداولترين حاللهاي مورد استفاده در اين متداولترين حاللهاي مورد استفاده در اين تيتراسيونها تيتراسيونها

استيك اسيد ، استونيتريل ، دي متيل فرماميد ، استيك اسيد ، استونيتريل ، دي متيل فرماميد ، دي متيل سولفوكسيد ، فرماميد و پيريدين .دي متيل سولفوكسيد ، فرماميد و پيريدين .

در بيشتر حاللهاي غير آبي در بيشتر حاللهاي غير آبي ((IIII)) مس مس تيتر كننده اكسنده مناسبتيتر كننده اكسنده مناسب و و ((IIIIII)) تيتان تيتان تيتركننده كاهنده مناسبتيتركننده كاهنده مناسب

((IIII))كروم كروم


تيتركننده هاي كمپلكس شدن تيتركننده هاي كمپلكس شدن

واكنش كمپلكس شدنواكنش كمپلكس شدن►ليگاند ليگاند ►يون يا اتم مركزي يون يا اتم مركزي ►ليگاند تك دندانه و چند دندانه ليگاند تك دندانه و چند دندانه ►كي ليت كي ليت ►كمپلكس تغيير پذير كمپلكس تغيير پذير ►كمپلكس تغيير ناپذيركمپلكس تغيير ناپذير►


تيتركننده ها براي تيتركننده ها براي تيتراسيونهاي كمپلكس شدنتيتراسيونهاي كمپلكس شدن

EDTAEDTA تفكيك تفكيك

HH44Y = HY = H++ + H + H33Y Y - - KK11 = [H = [H++][H][H33Y Y --]] ]]HH44YY[[

HH33Y Y -- = H = H++ + H + H22YY2- 2- KK22 = [H = [H++][H][H22Y Y ----]]] ] HH33YY --[[

HH22YY2-2- = H = H++ + HY + HY3- 3- KK33 = [H = [H++][HY][HY3-3-]]] ] HH22YY22--[[

HYHY3- 3- = H= H++ + Y + Y4- 4- KK33 = [H = [H++][Y][Y4-4-]]] ] HYHY33-- [ [


EDTAEDTA واكنش كاتيون فلزي و واكنش كاتيون فلزي و

MM++ + H + H22YY2- 2- = MY= MY2-2- + 2 H + 2 H++

: :EDTAEDTAغلظت كلي غلظت كلي CCTT = [H = [H44Y] + [HY] + [H33Y Y --] + [H] + [H22YY2-2-] + [Y] + [Y4-4-]]

aa44 با جزء با جزء EDTAEDTAبه مجموع كل اجزا به مجموع كل اجزا - - YY44كسر غلظت كسر غلظت تعريف مي شود:تعريف مي شود:

aa44 = = [Y [Y4-4-] ] = = [Y [Y4-4-]] ] ] HH44YY] + [] + [HH33YY --] + [] + [HH22YY22--] + [] + [YY44-- [ [CCTT


و جايگزيني و جايگزيني HH44YYبا كمك ثابتهاي تفكيك مرحله اي با كمك ثابتهاي تفكيك مرحله اي

خواهيم داشت : خواهيم داشت :CCTTمقادير در رابطه مقادير در رابطه

aa44 = = K K11KK22KK33KK44

] ] HH++[[44++KK11[H[H++]]33++KK11KK22[H[H++]]22++KK11KK22KK3 3 [H[H++]]++ KK11KK22KK33KK44


pH pH و ب( و ب( pH = 10.0pH = 10.0الف( الف( را در را در aa44مثال . مقدار مثال . مقدار ؟ ؟2.0=2.0=] = ] = ++HH[[ الف)الف)

1x101x10-10-10 M Maa44 = = K K11KK22KK33KK44

] ] HH++[[44++KK11[H[H++]]33++KK11KK22[H[H++]]22++KK11KK22KK3 3 [H[H++]]++ KK11KK22KK33KK44

aa4 4 = 1.02x10 = 1.02x10-2 -2 x 2.14x10x 2.14x10-3 -3 x 6.92x10x 6.92x10-7 -7 x x 5.5x105.5x10-11-11

((1x101x10-10-10))44++1.02x101.02x10-2-2)1x10)1x10-10-10((33+ + 1.02x101.02x10-2 -2 x x 2.14x102.14x10-3-3

((1x101x10-10-10))22++1.02x101.02x10-2-2x 2.14x10x 2.14x10-3-3x6.92x10x6.92x10-7-7 )1x10)1x10--

1010((

+ +1.02x101.02x10-2 -2 x 2.14x10x 2.14x10-3 -3 x 6.92x10x 6.92x10-7 -7 x 5.5x10x 5.5x10-11-11

aa4 4 = 0.35 = 0.35


.... ادامه حل مثال قبل .... ادامه حل مثال قبل ب( مشابه قسمت الف عمل كرده ب( مشابه قسمت الف عمل كرده

aa44== 3.7x10 3.7x10-14-14


فصل پنجمفصل پنجم pH apH a44 - -log alog a44

هاي مختلف .pH در EDTA براي a4جدول . مقادير

5.03.5x10-76.45

8.05.6x10-32.27

9.05.2x10-21.28

10.00.350.46

11.00.850.07

12.00.98~0

شناساگرها براي تيتراسيون هاي كمپلكس شناساگرها براي تيتراسيون هاي كمپلكس EDTAEDTAسنجي با سنجي با

شناساگر يون – فلز شناساگر يون – فلز 1.1.

الكترود شيشه اي الكترود شيشه اي 2.2.

الكترود انتخابگر يون الكترود انتخابگر يون 3.3.

MM2+2+ + HIn + HIn2- 2- = MIn= MIn-- + H + H++

MInMIn-- + HY + HY3-3- = HIn = HIn2- 2- + MY+ MY22 - -

آبيآبي قرمز قرمز


ثابت تشكيل مشروط كمپلكس ثابت تشكيل مشروط كمپلكس

K’K’ff = K = Kff a a4 4 = [MY= [MY2-2-]] [M [M2+2+] C] CTT


1.3x101.3x102525برابر برابر - - MYMY22 مثال . ثابت تشكيلمثال . ثابت تشكيل

-MYMY2-2 آزاد را در محلول آزاد را در محلول ++MM22است . غلظت است . غلظت ، ، 0.1M0.1M)در الف( در الف pH= 8.0pH= 8.0 )و ب( و ب pH= 2.0pH= 2.0

محاسبه كنيد . محاسبه كنيد . MM2+2+ + Y + Y4- 4- = MY= MY22--

الف)الف)aa44= 5.6x10= 5.6x10-3-3از جدول از جدول

K’K’ff = K = Kf f aa44

K’K’ff = 7.3x10 = 7.3x102323

K’K’ff = = [MY [MY2-2-] ] K’ K’ff = = [MY [MY2-2-]] ] ] MM22++ [ [CCT T [M[M2+2+]]22

K’K’ff = 4.3x10 = 4.3x101111 ب)ب)


=pH= pH در در ++MM22 نسبت به نسبت به 0.01M0.01Mمثال . يك محلول مثال . يك محلول تيتر شده تيتر شده EDTAEDTA، ، 0.01M0.01M بافري شده و توسط بافري شده و توسط 55

% % 200200% و % و 100100% ،% ،5050 را در را در pMpMاست . است . تيتراسيون محاسبه كنيد . تيتراسيون محاسبه كنيد .

K’K’ff = 1.4x10 = 1.4x101212

تيتراسيون تيتراسيون 50%50%]]MM22++ = [ = [0.01x1.2 M = 0.005M0.01x1.2 M = 0.005M]]MM22++ = [ = [0.005x2.3 = 3.3x100.005x2.3 = 3.3x10-3-3MM تيتراسيون تيتراسيون100%100%

K’K’ff = 1.4x10 = 1.4x101212 = = [MY [MY2-2-]] ] ] MM22++ [ [CCTT

C C MY2- MY2- = 1.2x0.01M = 0.005M= 1.2x0.01M = 0.005M

مثال قبلمثال قبل ...ادامه ...ادامه ]]MM22++ = [ = [CCTT

1.4x101.4x101212 = = 0.005-[M 0.005-[M2+2+]] ] ] MM22++[[22

]]MM22++ = [ = [3.6x103.6x10-15-15 = 6x10 = 6x10-8-8

pM = 7.2pM = 7.2

MM22++ = [ = [CCTT[[ تيتراسيون تيتراسيون200%200%

1.4x101.4x101212 = = 1 1 ] ] MM22++ [ [

]]MM22++ = [ = [7.1x107.1x10-13 -13 pM = 12.1 pM = 12.1


نسبت به نسبت به 0.01M0.01M محلول محتوي محلول محتوي 50ml50mlمثال . به مثال . به CaCa22++ در در pH= 10pH= 10 60 بافري شده بافري شدهml60ml محلول محلول

EDTAEDTA، ، 0.01M0.01M . اضافه شده است . اضافه شده است ]]CaCa22++[[ KKff = 5x10 = 5x101010محاسبه كنيد . محاسبه كنيد .

K’K’ff = a = a44KKff = 5x10 = 5x101010 x 0.35 x 0.35 K’K’ff = 1.8x10 = 1.8x101010

VVeqeq = = 50mlx0.01M50mlx0.01M = 50ml = 50ml0.01M0.01M

CCCaYCaY2-2- = = 50mlx0/01M50mlx0/01M = 9.1x10 = 9.1x10-4-4 110ml110ml

K’K’ff = = [CaY [CaY2-2-]] ] ] CaCa22++[[CCTT


مثال قبلمثال قبل ...ادامه ...ادامه

]]CaYCaY22-- = [ = [4.5x104.5x10-3-3M - [CaM - [Ca2+2+]]CCT T = 9.1x10= 9.1x10-4-4M + [CaM + [Ca2+2+]]

S = aS = a2222

1/8x101/8x101010 = = 4.5x10 4.5x10-3-3M - [CaM - [Ca2+2+]] ] ] CaCa22++([([9.1x109.1x10-4-4M + [CaM + [Ca2+2+]]))

S = aS = a2222

] ] CaCa22++ =[ =[2.7x102.7x10-10-10 M M امتحان فرض بكار برده شدهامتحان فرض بكار برده شده

2.7x102.7x10-10-10 x 100 = %3.0x10x 100 = %3.0x10-5-5 <<%5 <<%5 9.1x109.1x10-4-4



پنجم فصل پنجم پايان فصل پايان

آمار در شيمي تجزيه

معين ثابت انواع خطاها متناسب

دستگاهينامعين روش

شخصي

فصل ششم

برخي از اصطالحات آماري صحت دقت ميانگين ميانه مد انحراف از ميانگين گستره انحراف استاندارد

فصل ششم

واريانس انحراف استاندارد

نسبي حدود اطمينانحد آشكارسازيحساسيت

فصل ششم

. چند نمونه از توزيع ممكن نتايج در يك تجزيه شيميايي 3-6شكل

0

10

20

30

40

50

60

70

1st Q

tr

2nd Q

tr

3rd Q

tr

4th Q

tr غلظت

توزيع نرمال خطا

فصل ششم انحراف استاندارد

Ơ = Σ )Xi - µ(2 ½ )i=1( N

s = Σ )Xi - a(2 ½ )i=1( N - 1

فصل ششم واريانس

(V)مربع انحراف استاندارد با عنوان واريانس معروف است .

V = ơ2

استm، ولي انحراف استاندارد جمع پذيرواريانس چنين نيست

. غلظتهاي زير از تجزيه هاي مكرر محلولي از 2-6تمرين هيدروكلريك اسيد به دست آمده است. ميانگين، ميانه،

گستره، انحراف استاندارد، انحراف استاندارد نمونه، واريانس، انحراف استاندارد نسبي، درصد انحراف استاندارد نسبي و

دقت را بر حسب قسمت در هزار براي تجزيه ها تعيين كنيد . شماره Mغلظت،

تجزيه0.109710.109520.109930.108940.109150.10966 0.10957

فصل ششم = 0.1097+0.1095+0.1099+0.1089+0.1091 متوسط

7+0.1096+0.1095 =0.1095

ميانه 0.1095 =

= w = 0.1099-0.1089 = 0.0010 Mگستره

s = Σ )Xi - a(2 ½ )i=1( N - 1

s= 0.00035 M

فصل ششم 2-6...ادامه حل تمرين

= s2 = 0.000352 = 1.2x10-7 واريانس

انحراف استاندارد 0.0032= 0.00035 =نسبي

0.1095

=0.00035x10 =%0.32 درصدانحرافنسبي استاندارد

= 0.0032x1000 = 3.2 ppt هزار در قسمت

فصل ششمحدود اطمينان

µ = a ± 1.96 ơ

µ = a ± tsN½

فصل ششم امتحان .N در سطوح اطمينان گوناگون براي t. مقادير1-6جدول اطمينان سطح

آزادي % 95% 90% 50درجه99%63.6612.716.311.001

9.934.302.920.8225.843.182.350.7734.602.782.130.7444.032.572.020.7353.712.451.940.7263.502.361.900.7173.362.311.860.708

فصل ششم 1-6...ادامه جدول اطمينان سطح

آزادي % 95% 90% 50درجه99%3.252.261.830.709

3.172.231.810.70103.112.201.800.70113.062.181.780.70123.011.161.770.69132.982.151.760.69142.952.131.750.6915

. با استفاده از نتايح تجزيه اي از 3-6تمرين 95، حدود اطمينان براي تجزيه در 2-6تمرين

درصد سطح اطمينان را تعيين كنيد .

± =tsN½ حدوداطمينان ± =2.45(0.00035 )7½ =±0.00032

حدوداطمينان

فصل ششم

فصل ششممقايسه نتايج تجزيه اي

s)a1-a2( = )sa12 + sa2

2(½

t = a1 – a2 ) n1n2 (½

s)a1 + a2( n1+n2

s)a1+a2( = ) Σ)x1-a1(2 + Σ)x2-a2(2 (½

n1+n2-2

. داده هاي زير براي تجزيه محلولي از كلريد 4-6تمرين با استفاده از دو روش تجزيه اي متفاوت به دست

آمده اند . آيا ميانگينهاي دو تجزيه در سطح اطمينان درصد سازگارند ، يعني ميانگينهاي در حدود 95

درصد قرار دارند ؟ 95اطمينان نتایج

2 روش1امتحان روش 0.2843 0.2876 1 0.2848 0.2871 2 0.2839 0.2878 3 0.2880 4 0.2874 5

4-6حل تمرين . a1 = 0.2876

a2 = 0.2843

s = 3.9x10-4

t = 0.2876 – 0.2843 ) 5x3 (1/2 = 12 3.9x10-4 5+3

جدول شده t بيشتر از t از آنجا كه مقدار محاسبه شدهاست ، نتايج در حدود اطمينان تعيين شده آماري در

. درصد نيست95سطح اطمينان

فصل ششم

رد يك نتيجه تجزيه اي مقايسه انحراف از ميانگين Q آزمون 2/5 قاعده d : اگر انحراف نتيجه دور افتاده بيش از

برابر انحراف متوسط از ميانگين محاسبه شده 5/2در شرايطي باشد كه از نتيجه دورافتاده صرف نظر . شده است، نتيجه دورافتاده رد مي شود

4 قاعده d : 2.5به همان شيوه قاعده d به كار بستهمي شود ، به استثناي اينكه نتيجه دورافتاده بايد بيش

برابر( انحراف متوسط نتايج 5/2 برابر )به جاي 4از . از ميانگين فاصله داشته باشد

Q = نزديكترين نتيجه – مقدار دورافتاده گستره

فصل ششم

. محلولي حاوي كلسيم تجزيه و نتايج در 5-6تمرين 2.5زير فهرست شده است . قاعده d ، 4قاعده d و

را مي 5را براي تعيين اينكه نتيجه امتحان Q آزمون . توان رد كرد به كار بريد

µg/ml ،شماره امتحان غلظت كلسيم 2.83 1 2.54 2 2.91 3 2.75 4 3.09 5 2.72 6

5-6حل تمرين . متوسط2.75 =

انحراف متوسط0.096 = 2.5d = 0.24

4d =0.38، مي توان 34/0انحراف نتيجه دورافتاده برابر است با

2.5با استفاده از قاعده d رد كرد . ولي اين مقدار4كمتر از d است . گستره0.55 =

Q = 0.33كمتر از مقدار جدول شده Q مقدار محاسبه شده

.است ، نتيجه را نگه ميداريم

فصل ششم

منابع بالقوه خطا در تجزيه هاي شيميايي

واكنشگرها سرعت گرما دادن دما و زمان خشك كردن شرايط ظروف دستگاه تجزيه گر

فصل ششم

نمونه برداري نوع نمونه اطالعات از نمونه دقت محل نمونه هزينه صحت و دقت جواب

فصل ششم

اندازه نمونهبراي تخمين تعداد كل ذرات مخلوط كه بايد

نمونه برداري شودn = 1 – f )ơ=نسبي mانحراف استاندارد(

fơ2 )f=n1/)n1+n2( (

وقتي نمونه هاي كانه برداشته ميشود، انتظار اينكه گونه هاي مورد تجزيه در ذرات مجزايي از گونه خالص وجود داشته باشند واقع بينانه

. نيست

فصل ششم

n =f)1 – f( ) d1d2 (2 ) p1-p2 (2

d2 ơp

p1 درصد گونه بيشتر p2 درصد گونه كمتر d1 چگالي غني تر d2 چگالي مفيدتر d چگالي متوسط p درصد متوسط گونه f جزء گونه غني

فصل ششم

f = d2)p - p2(

1 – f d1 )p1 – p(

d = fd1 + )1 - f( d2

قطعات كانه آهن از يك معدن ويژه را به دو .7-6تمرين درصد آهن تقسيم 50 و 12گروه با عيار متوسط حدود

درصد است . 39كرده ايم . تركيب متوسط آهن مخلوط و چگالي كانه 5/4 درصد ، 12چگالي كانه آهن

است . جرم قطعه ها در مخلوط از حدود 1/5درصد ، 50100g 1تا حدود Kg تغيير مي كرد . جرم نمونه اي را

محاسبه كنيد كه خطاي نمونه برداري تصادفي آن بيش از . درصد نباشد5

f = d2)p - p2(

1 – f d1 )p1 – p(

f = 2.2 f = 0.691 – f

فصل ششم

... 7-6ادامه حل تمرين d = fd1 + )1 - f( d2

d = 4.9

n =f)1 – f( ) d1d2 (2 ) p1-p2 (2

d2 ơp

n = 74 Kg

فصل ششم

ششمفصلپايان

فصل ششم

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Vivamus et magna. Fusce sed sem sed magna suscipit egestas.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Vivamus et magna. Fusce sed sem sed magna suscipit egestas.

Title

Business

شیمی تجزیه