ძირითადი მასალა

ქიმია

კურსი: ქიმია > თემა 2

გაკვეთილი 3: მალიმიტირებელი რეაგენტის სტექიომეტრია

შესავალი გრავიმეტრიულ ანალიზში: აორთქლებითი გრავიმეტრია

შესავალი აორთქლებით და დალექვით გრავიმეტრიაში. როგორ გამოვიყენოთ აორთქლება ნივთიერების სისუფთავის დასადგენად.

რა არის გრავიმეტრული ანალიზი?

გრავიმეტრული ანალიზი არის ლაბორატორიული მეთოდების ერთ-ერთი კლასი, რომელიც გამოიყენება სუბსტანციის მასის ან კონცენტრაციის განსაზღვრისთვის და ეფუძნება მასის ცვლილებას. იმ ქიმიურ ნაერთს, რომლის რაოდენობის გაგებაც გვინდა, საანალიზო ნივთიერება ეწოდება. გრავიმეტრული ანალიზის საშუალებით შეგვიძლია პასუხი გავცეთ ისეთ კითხვებს, როგორებიცაა:

რა არის ხსნარში საანალიზო ნივთიერების კონცენტრაცია?
რამდენად სუფთაა ჩვენი ნიმუში? ეს ნიმუში შეიძლება იყოს მყარი ან ხსნარში გახსნილი.

[რას ნიშნავს სიტყვა "გრავიმეტრული"?]

გრავიმეტრული ანალიზის 2 ძირითადი ტიპი არსებობს. ორივე მოიცავს საანალიზო ნივთიერების ფაზის შეცვლას, რათა ნივთიერება გამოცალკევდეს ნარევისგან, ამის შედეგად კი ვიღებთ მასის ცვლილებას. შეიძლება, რომელიმე ამ მეთოდს უკვე იცნობთ გრავიმეტრული ანალიზის სახელით, ან უფრო კონკრეტული დასახელებებით, რომლებსაც ქვემოთ განვიხილავთ.

ზოგადად უცნობი სითხის დალევა რეკომენდებული არაა! იქნებ ალისას გრავიმეტრული ანალიზი გამოეყენებინა იმის გასაგებად, თუ რა არის ბოთლში. როგორ უნდა შეამოწმოს, არის თუ არა სითხეში ხსნადი ვერცხლის მარილები? ალისას სურათი წყარო: Wikimedia Commons, საჯარო დომენი

აორთქლების გრავიმეტრია მოიცავს ნარევში არსებული კომპონენტების განცალკევებას ნიმუშის გათბობის ან ქიმიური დეკომპოზიციის გზებით. გათბობა ან ქიმიური დეკომპოზიცია ნიმუშს აშორებს აქროლად ნაერთებს, ეს კი შედეგად გვაძლევს წონის ცვლილებას. ჩვენც ზუსტად ამ ცვლილებას ვზომავთ. აორთქლების გრავიმეტრიის დეტალურ მაგალითს ამ სტატიის შემდეგ სექციაში განვიხილავთ!

[რას ეწოდება ქიმიაში "აქროლადი"?]

დალექვითი გრავიმეტრია იყენებს დალექვის რეაქციას იმისათვის, რომ ხსნარის შემადგენელი რამდენიმე კომპონენტი ერთმანეთისგან განაცალკევოს, ნაწილი მყარ ნივთიერებებად გარდაქმნას. როცა საანალიზო ნივთიერება თხევადი ფაზიდან მყარ ფაზაში გადადის და გვაძლევს ნალექს, ხდება ფაზური ცვლილება. გაფილტვრის საშუალებით თხევად და მყარ კომპონენტებს ერთმანეთისგან გამოვაცალკევებთ. მყარი ნივთიერების მასით შეგვიძლია დავთვალოთ ხსნარში არსებული იონური ნაერთების რაოდენობა ან კონცენტრაცია.

ამ სტატიაში განვიხილავთ ლაბორატორიაში აორთქლების გრავიმეტრიის გამოყენების მაგალითს. ასევე განვიხილავთ, თუ რა შეიძლება წავიდეს არასწორად გრავიმეტრული ანალიზის ექსპერიმენტის დროს და რა გავლენა შეიძლება ამან მოახდინოს ჩვენს შედეგებზე.

მაგალითი: მეტალის ჰიდრატის ნარევის სისუფთავის განსაზღვრა აორთქლების გრავიმეტრიის გამოყენებით

ცუდი ამბავი გვაქვს! შეგვატყობინეს, რომ ჩვენს დაუდევარ ლაბორატორიის ასისტენტს, იგორს, შესაძლოა, დაებინძურებინა მეტალის ჰიდრატის start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ს ბოთლი start text, K, C, l, end text-ის უცნობი რაოდენობით. რომ გავიგოთ ჩვენი start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის სისუფთავე, ვათბობთ 9, comma, 51, start text, g, end text მეტალჰიდრატის ნარევს, რათა ნიმუშიდან მოშორდეს წყალი. გათბობის შემდეგ ნიმუშის მასა შემცირდა 9, comma, 14, start text, g, end text-მდე.

რა არის start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მასური წილი თავდაპირველ ნარევში?

გრავიმეტრული ანალიზის ამოცანები არის სტექიომეტრული ამოცანები რამდენიმე დამატებითი ნაბიჯით. იმედია, გახსოვთ, რომ სტექიომეტრული გამოთვლების გასაკეთებლად გამოიყენება გათანაბრებული ქიმიური რეაქციის კოეფიციენტები.

პირველ ყოვლისა, გავაანალიზოთ, რა ხდება, როცა ნიმუშს ვათბობთ. ჩვენ ვაშორებთ წყალს start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ს რათა მივიღოთ უწყლო start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, მ, ყ, ა, რ, ი, right parenthesis და წყლის ორთქლი, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, ა, ი, რ, right parenthesis. გათბობის პროცესის დასრულებისას უნდა დაგვრჩეს უწყლო start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, მ, ყ, ა, რ, ი, right parenthesis და start text, K, C, l, end text, left parenthesis, მ, ყ, ა, რ, ი, right parenthesis. შემდგომ გამოთვლებში უნდა გავაკეთოთ რამდენიმე დაშვება:

თავდაპირველ ნიმუშს მოკლებული მთლიანი მასა იყო წყალი start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, რომელიც აორთქლდა და საქმე არ გვქონია რაიმე ტიპის დეკომპოზიციის პროცესთან.
წყალი მთლიანად start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის დეჰიდრატაციის შედეგადაა მიღებული.

მიაქციეთ ყურადღება: ჩვენ არ ვიცით არაფერი იმის შესახებ, თუ რა რაოდენობის დამაბინძურებელი, ანუ start text, K, C, l, end text, გვაქვს ჩვენს ნარევში. წონის 0, minus, 100, percent, start text, შ, ე, ი, ძ, ლ, ე, ბ, ა, space, ი, ყ, ო, ს, space, K, C, l, end text! თუმცა, ალბათ არ გვექნება 100, percent, start text, K, C, l, end text, რადგანაც გათბობის შედეგად გამოიყო წყალი.

დეჰიდრატაციის პროცესის გამოსახვა გათანაბრებული ქიმიური რეაქციის სახით შეგვიძლია:

start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, მ, ყ, ა, რ, ი, right parenthesis, right arrow, start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, მ, ყ, ა, რ, ი, right parenthesis, plus, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, ა, ი, რ, right parenthesis

ზემოთ მოცემულ რეაქციაზე დაფუძნებით 1, start text, მ, ო, ლ, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-დან ვიღებთ 2, start text, m, o, l, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, ა, ი, რ, right parenthesis-ს. ჩვენ ამ სტექიომეტრულ დამოკიდებულებას გამოთვლებში გამოვიყენებთ და დაკარგული წყლის მოლების რიცხვს გადავიყვანთ თავდაპირველ ნიმუშში არსებული start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მოლების რიცხვში.

[KCl რატომ არ შედის ამ რეაქციაში?]

მოდით, ნაბიჯ-ნაბიჯ გავყვეთ მთლიან ამოხსნას.

ნაბიჯი 1: ნიმუშის მასის ცვლილების გამოთვლა

გათბობის შედეგად დაკარგული წყლის რაოდენობის გაგება შეგვიძლია ჩვენი ნიმუშის მასის ცვლილების გამოთვლით.

\begin{aligned}\text{მასა } \text H_2 \text O &= \text{საწყისი ნიმუშის მასა} - \text{საბოლოო ნიმუშის მასა} \\ &= 9{,}51\,\text{გ}-9{,}14\,\text{გ} \\ &=0{,}37\,\text{გ H}_2 \text O \end{aligned}

ნაბიჯი 2. გადავიყვანოთ აორთქლებული წყლის მასა მოლებში

იმისთვის, რომ დაკარგული წყლის რაოდენობა მოლური თანაფარდობის გამოყენებით start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ს რაოდენობაში გადავიყვანოთ, დაგვჭირდება აორთქლებული წყლის მასის მოლებში გადაყვანა. ეს გადაყვანა შეგვიძლია წყლის მოლეკულური წონის გამოყენებით - 18, comma, 02, start text, გ, slash, მ, ო, ლ, end text.

\text{წყლის მასა}=0{,}37\,\cancel{\text{გ H}_2 \text O} \times \dfrac{1 \,\text{მოლ H}_2 \text O}{18{,}02\,\cancel{\text {გ H}_2 \text O}} =2{,}05 \times 10^{-2}\,\text{მოლ H}_2 \text O

start text, წ, ყ, ლ, ი, ს, space, მ, ა, ს, ა, end text, equals, 0, comma, 37, start cancel, start text, გ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, times, start fraction, 1, start text, მ, ო, ლ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, divided by, 18, comma, 02, start cancel, start text, გ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, end fraction, equals, 2, comma, 05, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text

ნაბიჯი 3. წყლის მოლების გადაყვანა start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მოლებში

წყლის მოლების start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მოლებში გადაყვანა შეგვიძლია გათანაბრებული რეაქციიდან მიღებული მოლური თანაფარდობის მეშვეობით.

\text{მოლი BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O=2{,}05 \times 10^{-2}\,\cancel{\text{მოლი H}_2 \text O} \times \dfrac{1\,\text {მოლი BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O}{2 \,\cancel{\text {მოლი H}_2 \text O}}=1{,}03 \times 10^{-2} \,\text{მოლიBaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O

start text, მ, ო, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, equals, 2, comma, 05, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, times, start fraction, 1, start text, მ, ო, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, divided by, 2, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, end fraction, equals, 1, comma, 03, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start text, მ, ო, ლ, ი, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text

ნაბიჯი 4. გადავიყვანოთ start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მოლური რაოდენობა გრამებში

რადგანაც გვინდა, გავიგოთ start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მასური წილი, უნდა გავიგოთ start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ს მასა თავდაპირველ ნიმუშში. შეგვიძლია, start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მოლები გადავიყვანოთ გრამებში start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ს მოლეკულური წონის გამოყენებით.

\text{მასა BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O=1{,}03 \times 10^{-2} \,\cancel{\text{მოლი BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O} \times \dfrac{244{,}47\,\text {გ BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O}{1 \,\cancel{\text{მოლი BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O}}=2{,}51\,\text{გ BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O

start text, მ, ა, ს, ა, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, equals, 1, comma, 03, times, 10, start superscript, minus, 2, end superscript, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, times, start fraction, 244, comma, 47, start text, გ, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, divided by, 1, start cancel, start text, მ, ო, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, end fraction, equals, 2, comma, 51, start text, გ, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text

ნაბიჯი 5. გამოითვალეთ start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მასური წილი თავდაპირველ ნიმუშში

მასური წილი შეგვიძლია გამოვთვალოთ მე-4 ნაბიჯის და თავდაპირველი ნიმუშის მასის თანაფარდობის გამოყენებით.

\text{მასური წილი BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O=\dfrac{2{,}51\,\cancel{\text გ} \text{BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O}{9{,}51\,\cancel{\text გ} \text{ ნარევი}}\times 100\%=26{,}4\% \,\text{BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O~~~~~~~\text{(იგორს არანაირი მადლობა!)}

start text, მ, ა, ს, უ, რ, ი, space, წ, ი, ლ, ი, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, equals, start fraction, 2, comma, 51, start cancel, start text, გ, end text, end cancel, start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, divided by, 9, comma, 51, start cancel, start text, გ, end text, end cancel, start text, space, ნ, ა, რ, ე, ვ, ი, end text, end fraction, times, 100, percent, equals, 26, comma, 4, percent, start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, space, space, space, space, space, space, space, start text, left parenthesis, ი, გ, ო, რ, ს, space, ა, რ, ა, ნ, ა, ი, რ, ი, space, მ, ა, დ, ლ, ო, ბ, ა, !, right parenthesis, end text

მოკლე გზა. ასევე შეგვეძლო, გაგვეერთიანებინა 2 და 4 ნაბიჯები ერთ გამოთვლად (იმ პირობით, რომ ჩვენი ერთეულებისთვის განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიგვექცია). იმისათვის, რომ start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ს მასა გადავიყვანოთ start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მასაში (რომელსაც გამოთვლაში "ჰიდრატს" დავუძახებთ და ადგილს დავზოგავთ), უნდა ამოვხსნათ შემდეგი განტოლება:

\text{ჰიდრატის მასა}~=~\underbrace{0.37\,\cancel{\text{გ H}_2 \text O} ~\times~ \dfrac{1 \,\cancel{\text{მოლ H}_2 \text O}}{18.02\,\cancel{\text {გ H}_2 \text O}}} ~\times~\underbrace{ \dfrac{1\,\cancel{\text {მოლ ჰიდრატი}}}{2 \,\cancel{\text {მოლ H}_2 \text O}}} ~\times~\underbrace{ \dfrac{244.47\,\text {გ ჰიდრატი}}{1 \,\cancel{\text{მოლ ჰიდრატი}}}}~=~2.51\,\text{გ ჰიდრატი}

start text, ჰ, ი, დ, რ, ა, ტ, ი, ს, space, მ, ა, ს, ა, end text, space, equals, space, start underbrace, 0, point, 37, start cancel, start text, გ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, space, times, space, start fraction, 1, start cancel, start text, მ, ო, ლ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, divided by, 18, point, 02, start cancel, start text, გ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, end fraction, end underbrace, space, times, space, start underbrace, start fraction, 1, start cancel, start text, მ, ო, ლ, space, ჰ, ი, დ, რ, ა, ტ, ი, end text, end cancel, divided by, 2, start cancel, start text, მ, ო, ლ, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end cancel, end fraction, end underbrace, space, times, space, start underbrace, start fraction, 244, point, 47, start text, გ, space, ჰ, ი, დ, რ, ა, ტ, ი, end text, divided by, 1, start cancel, start text, მ, ო, ლ, space, ჰ, ი, დ, რ, ა, ტ, ი, end text, end cancel, end fraction, end underbrace, space, equals, space, 2, point, 51, start text, გ, space, ჰ, ი, დ, რ, ა, ტ, ი, end text

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\text{ნაბიჯი 2:} ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\text{ნაბიჯი 3:} ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\text{ნაბიჯი 4:}

space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, ნ, ა, ბ, ი, ჯ, ი, space, 2, colon, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, ნ, ა, ბ, ი, ჯ, ი, space, 3, colon, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, ნ, ა, ბ, ი, ჯ, ი, space, 4, colon, end text

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\text{ H}_2\text{O-ს მოლები}~~~~~~~~~~~~~~~\text{მოლური თანაფარდობა}~~~~~~~\text{მასა BaCl}_2 \cdot 2 \text H_2 \text O~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, negative, ს, space, მ, ო, ლ, ე, ბ, ი, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, მ, ო, ლ, უ, რ, ი, space, თ, ა, ნ, ა, ფ, ა, რ, დ, ო, ბ, ა, end text, space, space, space, space, space, space, space, start text, მ, ა, ს, ა, space, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space

შეცდომების პოტენციური წყაროები

ჩვენ ახლახან გამოვიყენეთ წარმატებულად გრავიმეტრული ანალიზი და გამოვითვალეთ ნარევის სისუფთავე, ვაშაა! მიუხედავად ამისა, ხანდახან, როდესაც ლაბორატორიაში ხართ, შესაძლოა, საქმე ასე მარტივად არ წავიდეს, მაგალითად:

სტექიომეტრული შეცდომები start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ს დეჰიდრატაციის ტოლობის არგათანაბრება
ლაბორატორიული შეცდომები, მაგალითად, წყალს თუ არ მივცემთ საკმარის დროს რომ აორთქლდეს, ან ნიმუშის მასას მივათვლით კონტეინერის მასასაც

რა დაემართებოდა ჩვენს პასუხს ზემოთ მოცემულ სიტუაციებში?

სიტუაცია 1: დაგვავიწყდა რეაქციის გათანაბრება

ამ შემთხვევაში მე-3 ნაბიჯში არასწორ მოლურ თანაფარდობას გამოვიყენებდით. სწორი მოლური თანაფარდობის, start fraction, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, divided by, 1, start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end fraction, მაგივრად გამოვიყენებდით შემდეგს - start fraction, 1, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, divided by, 1, start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, end fraction. ეს გაგვიორმაგებდა მე-3 ნაბიჯში გამოთვლილ მეტალის ჰიდრატის მოლებს, ეს კი გააორმაგებდა ჩვენს საბოლოო start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ს მასურ წილს. საბოლოოდ დავასკვნიდით, რომ ჩვენი ნიმუში იმაზე გაცილებით მეტად უფრო სუფთაა, ვიდრე სინამდვილეში!

გააზრების შემოწმება: 1-ლ სიტუაციაში, გამოთვლების შედეგად, რა მასის მეტალის ჰიდრატს მივიღებდით?

[პასუხის ნახვა]

ამ ამბის აზრი? რამდენჯერმე გადაამოწმეთ, არის თუ არა რეაქციები სათანადოდ გათანაბრებული!

სიტუაცია 2: დრო არ გვეყო და წყალი მთლიანად არ აორთქლდა

ზოგიერთ შემთხვევაში მეტალის ჰიდრატის და წყალწართმეული ნაერთის ფერები განსხვავდება. მაგალითად, წყალწართმეული სპილენძ(II)-ის სულფატი თეთრი მყარი ნივთიერებაა, რომელიც ჰიდრატაციის შედეგად ღია ცისფერ ფერს იღებს. ასეთ შემთხვევებში შეგიძლიათ, რომ მასის ცვლილების გარდა ფერის ცვლილებაც გამოიყენოთ დეჰიდრატაციის პროცესზე დასაკვირვებლად. სურათის წყარო: Benjah-bmm27 Wikimedia Commons-ზე, საჯარო დომენი

მეორე სიტუაციაში ჩვენი ნიმუშის მთლიანი დეჰიდრატაცია არ მოხდა. სამწუხაროდ, ეს შეიძლება რამდენიმე მიზეზს გამოეწვია. მაგალითად, შეიძლებოდა არ გვყოფნოდა დრო, სითბოს წყარო ძალიან დაბალი ყოფილიყო ან შეცდომით ნიმუში მანამდე აგვეღო სითბოს წყაროდან, სანამ მზად იქნებოდა. რა გავლენას იქონიებდა ეს ჩვენს გამოთვლებზე?

ამ სიტუაციაში, 1-ლ ნაბიჯში გამოთვლილი განსხვავება მასებს შორის იმაზე დაბალი იქნება, ვიდრე უნდა ყოფილიყო, შესაბამისად, მე-2 ნაბიჯში გვექნება წყლის უფრო ცოტა მოლი. ამის შედეგად, გამოთვლებში გვექნება start text, B, a, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, dot, 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text-ის მასური წილის უფრო დაბალი პროცენტი. საბოლოოდ, სათანადოდ ვერ შევაფასებთ მეტალჰიდრატის სისუფთავეს.

ქიმიკოსები მე-2 სიტუაციის თავიდან არიდებას ცდილობენ მუდმივ მასამდე გაშრობით. ეს ნიშნავს, რომ გაშრობის პროცესში მასის ცვლილებას აკვირდები იქამდე, სანამ მასა მუდმივი არ გახდება (ეს კი, თავის მხრივ, დამოკიდებულია ლაბორატორიის სასწორის სიზუსტეზე). როცა ნიმუშის გათბობას დაიწყებ, შეიძლება დაინახო მასის მნიშვნელოვანი ცვლილება, რადგანაც წყალი იკარგება. გათბობის გაგრძელების შედეგად მასების ცვლილება უფრო და უფრო მცირდება, რადგანაც ნიმუშში ასაორთქლებლად სულ უფრო და უფრო ცოტა წყალია დარჩენილი. რაღაც მომენტში აღარ იქნება იმდენი წყალი დარჩენილი, რომ მასის მნიშვნელოვანი სხვაობა მოგვცეს, ამიტომ გაზომილი მასა მიახლოებით მუდმივი იქნება რამდენიმე გაზომვისას. ასეთ დროს იმედი გვაქვს, რომ ჩვენი ნიმუში გაშრა!

ლაბორატორიული რჩევა: როდესაც ნიმუშიდან აქროლადი ნაერთების მოშორებას ვცდილობთ, მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ზედაპირის ფართობი. ზედაპირის დიდი ფართობის ქონა გაზრდის აორთქლების ტემპს. ნიმუშის ზედაპირის ფართობის გაზრდა შემდეგნაირად შეგიძლიათ: სითბოს წყაროს ზედაპირზე რაც შეიძლება თხელ ფენად გადაანაწილეთ თქვენი ნიმუში, თუ დაინახავთ ნატეხებს ან გამაგრებულ ნაწილებს, დაშალეთ, რადგანაც მათ შიგნითაც შეიძლება იყოს ასაორთქლებელი ნივთიერება.

[რა მოხდება, თუ კონტეინერის კუთრი წონის გაგება დამავიწყდა??]

შეჯამება

გრავიმეტრული ანალიზი ლაბორატორიული მეთოდების ერთ-ერთი კლასია, რომლითაც მასის ცვლილების გამოყენებით ითვლება საანალიზო ნივთიერების რაოდენობა ან კონცენტრაცია. გრავიმეტრული ანალიზის ერთ-ერთ ტიპს ეწოდება აორთქლების გრავიმეტრია, რომელიც ზომავს მასის ცვლილებას აქროლადი ნაერთების მოშორების შემდეგ. აორთქლების გრავიმეტრიის მაგალითია გათბობის შემდეგ მასის ცვლილების გამოყენება მეტალჰიდრატის სისუფთავის ან რაოდენობის დასათვლელად. ესაა რამდენიმე გამოსადეგი რჩევა გრავიმეტრული ანალიზის ექსპერიმენტებისა და გამოთვლებისთვის:

რამდენჯერმე შეამოწმეთ სტექიომეტრია და დარწმუნდით, რომ ქიმიური ტოლობა გათანაბრებულია.
როდესაც ნიმუშს აქროლად ნაერთებს ვაცილებთ, დავრწმუნდეთ, რომ ის მუდმივ მასამდე გაშრა.
ყოველთვის აწონეთ თქვენი ცარიელი ჭურჭელი!

გრავიმეტრული ანალიზის სხვა გავრცელებულ მეთოდზე მეტის გასაგებად იხილეთ ეს სტატია დალექვით გრავიმეტრიაზე.

[ატრიბუცია და წყაროები]