فيديو السؤال: حساب حجم حمض الكبريتيك اللازم لمعادلة حجم وتركيز معطيين من هيدروكسيد الصوديوم معادلة تامة الكيمياء

ما الحجم اللازم من محلول تركيزه ‪0.5 M‬‏ من حمض الكبريتيك لمعادلة مقدار ‪125 mL‬‏ من محلول هيدروكسيد الصوديوم تركيزه ‪0.1 M‬‏ معادلة تامة؟

٠٥:٢٥

‏نسخة الفيديو النصية

ما الحجم اللازم من محلول تركيزه 0.5 مولار من حمض الكبريتيك لمعادلة مقدار 125 ملليلترًا من محلول هيدروكسيد الصوديوم تركيزه 0.1 مولار معادلة تامة؟

للإجابة عن هذا السؤال، علينا الاستعانة بحجم هيدروكسيد الصوديوم وتركيزه المعطيين إلى جانب تركيز حمض الكبريتيك من أجل تحديد حجم حمض الكبريتيك اللازم لمعادلة محلول هيدروكسيد الصوديوم معادلة تامة. يمكن حل هذه المسألة في عدة خطوات. لإيجاد علاقة بين مادتين مختلفتين مشاركتين في تفاعل كيميائي، علينا معرفة عدد مولات إحدى المادتين ونسبتهما المولية. بما أن السؤال قد أمدنا بمعلومتين عن هيدروكسيد الصوديوم ومعلومة واحدة فقط عن حمض الكبريتيك، فسنبدأ بتحديد عدد مولات هيدروكسيد الصوديوم في 125 ملليلترًا من محلول تركيزه 0.1 مولار.

لفعل ذلك، سنستخدم المعادلة ‪𝑛‬‏ تساوي ‪𝑐𝑉‬‏؛ حيث تمثل ‪𝑛‬‏ الكمية بالمول، و‪𝑐‬‏ التركيز بالمول لكل لتر، و‪𝑉‬‏ الحجم باللتر. لدينا تركيز هيدروكسيد الصوديوم بالمولار، وهو ما يساوي التركيز بالمول لكل لتر. والحجم معطى بالملليلتر. لكن لكي نستخدم المعادلة، يجب أن يكون الحجم باللتر. اللتر الواحد يكافئ 1000 ملليلتر. يمكننا تحويل 125 ملليلترًا إلى وحدة اللتر عن طريق الضرب في لتر واحد لكل 1000 ملليلتر. ستحذف وحدتا الملليلتر، ونحصل على 0.125 لتر.

يمكننا الآن إيجاد عدد مولات هيدروكسيد الصوديوم. ستحذف وحدتا اللتر، ونحصل على 0.0125 مول. والآن بعد أن عرفنا عدد مولات هيدروكسيد الصوديوم، علينا معرفة النسبة المولية لهيدروكسيد الصوديوم إلى حمض الكبريتيك. إذن، علينا كتابة معادلة كيميائية موزونة. الصيغة الكيميائية لحمض الكبريتيك ‪H2SO4‬‏، والصيغة الكيميائية لهيدروكسيد الصوديوم ‪NaOH‬‏.

عندما يتفاعل حمض الكبريتيك، وهو حمض قوي، مع هيدروكسيد الصوديوم، وهو قاعدة قوية، ينتج عنهما ملح وماء. ينتج الماء عن أيون هيدروجين من الحمض وأيون هيدروكسيد من القاعدة. هذا يعني أن الملح يجب أن يتكون عندما يتحد أيون الكبريتات من الحمض مع أيون الصوديوم من القاعدة. شحنة أيونات الصوديوم واحد موجب، في حين أن شحنة أيونات الكبريتات اثنان سالب. ولكي يكون للمركب شحنة كلية متعادلة، يجب أن يكون هناك أيونان من أيونات الصوديوم لكل أيون كبريتات.

لقد كتبنا ناتجي هذه المعادلة الكيميائية، لكن المعادلة ليست موزونة. نلاحظ وجود ذرتي صوديوم في طرف النواتج، وذرة صوديوم واحدة فقط في طرف المتفاعلات. إذن، علينا وضع المعامل اثنين أمام هيدروكسيد الصوديوم. بوجود هذا المعامل، يمكننا ملاحظة أن هناك أربع ذرات هيدروجين في طرف المتفاعلات، وذرتي هيدروجين فقط في طرف النواتج. إذن، علينا وضع المعامل اثنين أمام الماء.

والآن بعد أن أصبحت لدينا معادلة كيميائية موزونة، يمكننا ملاحظة أن النسبة المولية لحمض الكبريتيك إلى هيدروكسيد الصوديوم واحد إلى اثنين. يمكننا استخدام نسبة أصغر لحساب عدد مولات حمض الكبريتيك بمعلومية عدد مولات هيدروكسيد الصوديوم. تضمن التفاعل 0.0125 مول من هيدروكسيد الصوديوم. يمكننا ضرب هذه القيمة في النسبة المولية مكتوبة في صورة كسر مع وضع مولات هيدروكسيد الصوديوم في المقام؛ بحيث تحذف الوحدات معًا. عند إجراء العملية الحسابية، نحصل على 0.00625 مول من حمض الكبريتيك.

يمكننا أخيرًا حساب حجم حمض الكبريتيك. مرة أخرى، سنستخدم المعادلة ‪𝑛‬‏ تساوي ‪𝑐𝑉‬‏. التركيز معطى في السؤال، وقد حسبنا الآن عدد مولات حمض الكبريتيك. إذن، يمكننا التعويض بهاتين القيمتين في المعادلة. لإيجاد الحجم، علينا قسمة طرفي المعادلة على 0.5 مول لكل لتر. ستحذف وحدة المول، ويتبقى لنا الحجم باللتر. عند إجراء العملية الحسابية، نحصل على حجم يساوي 0.0125 لتر.

وبما أن السؤال لا يحدد وحدة، فيمكننا إنهاء الحل هنا. لكن بما أن حجم هيدروكسيد الصوديوم معطى بالملليلتر، فسيكون من الجيد كتابة الإجابة بنفس وحدة الحجم. بما أن اللتر الواحد يساوي 1000 ملليلتر، فيمكننا ضرب الحجم باللتر في 1000 ملليلتر لكل لتر. تحذف وحدتا اللتر، ونحصل على 12.5 ملليلترًا.

ومن ثم، فإن الحجم اللازم من محلول تركيزه 0.5 مولار من حمض الكبريتيك لمعادلة مقدار 125 ملليلترًا من محلول هيدروكسيد الصوديوم تركيزه 0.1 مولار هو 12.5 ملليلترًا.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.