تجربة(6) معایرة خلیط من كربونات وبیكربونات الصودیوم

معایرة خلیط من كربونات وبیكربونات الصودیوم مع محلول حمض هیدروكلور یك القیاسي

الهدف من التجربة:

تعین العیاریة والنسبة المئویة لكلا من كربونات وبیكربونات الصودیوم في محلول خلیط مجهول التركیز تتم معایرة محلول خلیط الكربونات والبیكربونات مع محلول حمض الهیدروكلوریك القیاسي علي مرحلتین یستخدم دلیل الفینول نفثالین لتعین نقطة النهایة الأولى في المرحلة الأولى (مرحلة تحول الكربونات إلى بیكربونات)

NaCO₃ + HCl → NaHCO₃ + NaCl

عند أستخدام دلیل (ph.ph) 

(حجم حمض الهیدروكلوریك في هذه المرحلة یكافئ نصف الكربونات في الخلیط المجهول فقط)

المواد والأدوات المطلوبة:

محلول قیاسي من حمض الهیدروكلوریك تركیزه ( 91.25mg/25ml) 

محلول عینة مجهولة تحتوي على خلیط كربونات وبیكربونات الصودیوم  دلیل الفینول نفثالین ودلیل المیثیل البرتقالي   كأس سعة 400 مل ماصة قیاسیة 25 مل    السحاحة  حامل السحاحة  ودورق المعایرة سعة250  ml   ساق زجاجیة.

خطوات التجربة:

زن بدقة ( 1.5 جم) من نموذج الخلیط المجفف عند درجة حرارة C^o 110 لمدة ساعة.

انقل الوزنة إلى كأس سعة 400 مل ثم تذاب العینة في كمیة قلیلة من الماء المقطر تم انقل محلول العینة  كمیاً إلى دورق قیاسي سعة 250 مل وأكمل الحجم بالماء المقطر إلى العلامة ثم رج الدورق جیداً لكي یتجانس المحلول.

انقل الماصة 25 مل من محلول الخلیط إلى دورق المعایرة (الدورق المخروطي) تم أضف إلى الدورق قطرتین من دلیل الفینول نفثالین ، ولاحظ لون المحلول.

إملاء السحاحة بمحلول الحمض القیاسي (محلول حمض الهیدروكلوریك) وأضبط المحلول على صفر التدریج ویجب التأكد من عدم وجود فقاعات هوائیة في السحاحة.

 عایر محلول الخلیط بتنقیط محلول الحمض من السحاحة قطرة قطرة مع الرج المستمر، أستمر في المعایرة حتى یتغیر لون المحلول (من اللون الأحمر إلى عدیم اللون) سجل الحجم المستهلك من السحاحة ولیكن (V₁مل (.

على نفس المحلول في الدورق المخروطي (دورق المعایرة) أضف قطرتین من دلیل المیثیل البرتقالي ولاحظ لون المحلول،واستمر في المعایرة بتنقیط المحلول القیاسي على محلول الخلیط قطرة قطرة حتى یتغیر لون المحلول من الأصفر إلى البرتقالي ، وسجل الحجم المستهلك من السحاحة ولیكن (V₂مل (علماً بأن حجم المیثیل البرتقالي یحسب من بدایة المعایرة (أى من صفر التدریج) .

أعدعملیة المعایرة مرةً آخرى بأتباع نفس الخطوات السابقة

الحسابات: الخطوة الاولي هي معرفة تركیز المحلول القیاسي الحمضي المستخدم في المعایرة

حساب متوسط الحجم في حالة كل دلیل .

حساب متوسط حجم HCl  في المرحلة الأولى (في حالة دلیل الفینول نفثالین )

(وهذا یمثل الحجم الذي یكافئ نصف الكربونات)

حساب متوسط حجم HCl في المرحلة الثانیة (في حالة دلیل المیثیل البرتقالي).

(وهذا یمثل الحجم الذي یكافئ كل الكربونات + كل البیكربونات)

حساب عيارية البيكاربونات :

ملاحظة:

یمكن إجراء هذه التجربة بصورة منفصلة (أي تتم المعایرة في خطوتین) ویتم ذلك بأخذ 25 مل في حالة دلیل الفینول فثالین ثم یتم تنظیف الدورق المخروطي جیداً بالماء المقطر و بقلیل من محلول الخلیط ثم نأخذ 25 مل جدیدة من الخلیط في حالة دلیل المیثیل البرتقالي ، و تتبع هذه الطریقة عندما تكون نسبة الكربونات في الخلیط أعلي من نسبة البیكربونات وخطوات هذه الطریقة تتم كلآتي:

1.  یتم معایرة حجم معلوم من محلول الخلیط ( 25 مل) مع حمض HCl القیاسي بأستخدام دلیل المیثیل البرتقالي لتمیز نقطة نهایة التفاعل حجم الحمض  = V₁

1.   ثم بعد ذلك یضاف حجم معلوم ( 25 مل) من محلول قیاسي من هیدروكسید الصودیوم  0.1 N)) الخالي تحویل كل البیكربونات الي كربونات

وبعد ذلك یضاف محلول % 10 كلورید الباریوم،( 10 مل تقریبا)الي المحلول الساخن لترسیب الكربونات على هیئة كربونات باریوم وعندئذ یتم معایرة الزیادة من هیدروكسید الصودیوم مع HCl القیاسي بأستخدام دلیل الفینول فثالین حجم الحمض المستهلك = V₂

1. یتم معایرة محلول البلانك حیث یتم أخذ 25 مل من الماء المقطر و 25 مل من NaOH القیاسي و مل 10 من BaCl₂  ومعایرته مع حمض HCl القیاسي بأستخدام دلیل الفینول فیثالین حجم الحمض المستهلك = V₃