فيديو السؤال: حساب كتلة كبريتات المغنيسيوم المراد تحليلها من كتلة راسب كبريتات الباريوم الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

يحتوي محلول مائي على كتلة مجهولة من ‪MgSO4‬‏. عند إضافة كمية فائضة من ‪BaCl2‬‏، تكون راسب من ‪BaSO4‬‏. بعد ترشيح الراسب وغسله وتجفيفه، وجد أن الراسب يحتوي على 0.012 مول من ‪BaSO4‬‏. ما كتلة ‪MgSO4‬‏، بالجرام، الموجود في المحلول الأصلي؟ افترض أن الكتلة المولية لـ ‪MgSO4‬‏ تساوي 120 جرامًا لكل مول.

في هذا السؤال، مطلوب منا تحديد الكتلة الكلية لكبريتات المغنيسيوم الموجودة في محلول إذا تكون 0.012 مول من راسب كبريتات الباريوم أثناء التفاعل. هذا مثال على التحليل الوزني بالترسيب، وهو إحدى طرق التحليل التي تستخدم تكوين الراسب وكتلته لتحديد كتلة المادة المراد تحليلها. نبدأ بكتابة معادلة كيميائية تمثل التفاعل المذكور في السؤال.

نعلم من السؤال أن كمية فائضة من كلوريد الباريوم، أو ‪BaCl2‬‏ المائي، تضاف إلى محلول كبريتات المغنيسيوم، أو ‪MgSO4‬‏ المائي. أحد النواتج المتكونة هو راسب كبريتات الباريوم، أو ‪BaSO4‬‏ الصلب. والأيونات المتبقية في المحلول بعد حدوث التفاعل هي أيونات المغنيسيوم وأيونات الكلوريد. يمكننا توضيح ذلك بكتابة الصيغة الكيميائية ‪MgCl2‬‏ المائي.

كبريتات المغنيسيوم، أو ‪MgSO4‬‏، هي المادة المراد تحليلها. فنريد أن نعرف كمية كبريتات المغنيسيوم التي أذيبت لتحضير محلول كبريتات المغنيسيوم، بالجرام، قبل حدوث تفاعل الترسيب. نعلم أن الراسب يحتوي على 0.012 مول من ‪BaSO4‬‏. إذا وزنا المعادلة الكيميائية، يمكننا تحديد النسبة المولية لكبريتات المغنيسيوم إلى كبريتات الباريوم. يمكننا بعد ذلك استخدام النسبة المولية للتحويل من مولات كبريتات الباريوم إلى مولات كبريتات المغنيسيوم. وأخيرًا، يمكننا تحويل مولات كبريتات المغنيسيوم إلى جرامات من كبريتات المغنيسيوم.

عند النظر إلى المعادلة الكيميائية، يمكننا ملاحظة أن ذرات المغنيسيوم، وذرات الكبريت، وذرات الأكسجين، وذرات الباريوم، وذرات الكلور؛ جميعها موزونة بالفعل. إذن، لدينا معادلة كيميائية موزونة. ولذا، فإن النسبة المولية من ‪MgSO4‬‏ إلى ‪BaSO4‬‏ هي واحد إلى واحد. والآن، لنحول مولات ‪BaSO4‬‏ إلى مولات ‪MgSO4‬‏ باستخدام النسبة المولية. ونظرًا لأن النسبة المولية هي واحد إلى واحد، فهذا يعني أنه لكل 0.012 مول ينتج من ‪BaSO4‬‏، يتفاعل 0.012 مول من ‪MgSO4‬‏.

وأخيرًا، نحن مستعدون لتحويل 0.012 مول من ‪MgSO4‬‏ إلى وحدة الجرام. يمكننا استخدام المعادلة التالية؛ حيث ‪𝑛‬‏ يمثل عدد مولات كبريتات المغنيسيوم، والحرف ‪𝑚‬‏ الصغير يمثل كتلة كبريتات المغنيسيوم بالجرام، والحرف ‪𝑀‬‏ الكبير يمثل الكتلة المولية لكبريتات المغنيسيوم بالجرام لكل مول. دعونا نبدأ بإعادة ترتيب المعادلة لإيجاد الكتلة.

يصبح لدينا الكتلة تساوي عدد المولات مضروبًا في الكتلة المولية. يمكننا التعويض بـ 0.012 مول عن عدد المولات، والتعويض بـ 120 جرامًا لكل مول عن الكتلة المولية، وهو أحد معطيات المسألة. بعد إجراء الضرب، نحصل على 1.44 جرام.

إذن، كتلة ‪MgSO4‬‏، بالجرام، الموجود في المحلول الأصلي تساوي 1.44 جرام.