مقدمة عامة حول الكيمياء التحليلية وطرق التعبير عن تراكيز المحاليل

التعبير عن التركيز باستخدام وحدات ال
في البداية ، لا بد من الإشارة إلى أن العينات قد تختلف في طبيعتها ، بحسب طبيعة المذاب
(سائل أم صلب) وطبيعة المذيب (سائل أو صلب). ومن الجدير بالذكر أنه يوجد هناك ثلاثة
أنواع من العينات:
1. عينة صلبة تتكون من مذاب صلب في مذيب صلب ، ومن أمثلتها النحاس في قطعة
ذهبية ، أو الزنك في قطعة نقدية ، وغيرها. ويطلق على هذا النوع صلب/صلب (أو
أي وزنة معينة من المذاب في وزنة معينة من العينة الصلبة).
2. عينة سائلة تتكون من مذاب صلب في مذيب سائل ، وهي الأكثر شهرة في الكيمياء
التحليلية ، ومن أمثلتها المواد المختلفة المذابة في الماء لتحضير محاليل مختلفة.
أي وزنة معينة من المذاب في حجم ، W/V ويطلق على هذا النوع صلب/سائل (أو
معين من العينة السائلة).
3. عينة سائلة تتكون من مذاب سائل في مذيب سائل ، وهي الأقل استخداماً في الكيمياء
التحليلية ، ومن أمثلتها إذابة كمية معينة من الكحول المركز في الماء لتحضير محاليل
أي حجم معين من المذاب ، V/V أقل تركي ا زً. ويطلق على هذا النوع سائل/سائل (أو
في حجم معين من العينة السائلة).

حساب ت ا ركيز المحاليل بمعلومية الكثافة والنسبة المئوية
في أغلب الأحيان ، تواجهنا في المختبر مشكلة في تحضير محاليل مخففة من المركزة ، حيث
ان تركي ا زت المحاليل المركزة غير معروفة بوحدات المولارية المتداولة عادة ، حيث يتم التعبير
عن تركي ا زت تلك المحاليل المركزة باستخدام الكثافة والنسبة المئوية. فنجد على سبيل المثال عدة
تركي ا زت من حمض الهيدروكلوريك ، حيث أن أحدها يأتي بتركيز % 37 وكثافة مقدارها 1.19
بينما يمكن أن نجد تركي ا زً آخر يحتوي على نسبة مئوية من الحمض تبلغ % 25 ، g/mL
1.12 ، وغير ذلك من التركي ا زت للمادة الواحدة. والسؤال ، كيف يمكن g/mL وكثافة قدرها
تحضير محلول مخفف له مولارية معلومة ، من مثل تلك المواد؟
في الحقيقة يمكن القول أن المسألة بسيطة للغاية ، حيث:
1. يمكن الحصول على عدد الج ا رمات المذابة من المادة في المللتر الواحد من المحلول ،
وذلك عن طريق ضرب كثافة المحلول في النسبة المئوية للمادة في المحلول:

ثاني اً: النوع الثاني من المسائل التامة
وهي تلك المسائل المتعلقة بالتفاعلات الكيميائية التامة ، إضافة إلى مسائل العيارية. لكن لننظر
في البداية إلى ماهية التفاعلات التي يمكن اعتبارها تامة ، والتي تتميز بكونها تفاعلات معايرة.
في الحقيقة ، لا يمكن اعتبار أي تفاعل تام أنه تفاعل معايرة ، إذ لا بد من وجود طريقة ما
للتعرف على انتهاء التفاعل ، كي نتمكن من إج ا رء الحسابات اللازمة. وعليه لا بد من تحديد
الشروط التي يجب توافرها في التفاعل كي يكون تفاعل معايرة ، وهذه الشروط هي:
1. أن يكون التفاعل تاماً ، بمعنى أن يتم بنسبة % 100 ، أي ان كل المتفاعلات تتحول
إلى نواتج.
2. أن لا تكون هناك أية تفاعلات جانبية
3. أن تكون المتفاعلات ثابتة مع الوقت والظروف البيئية لزمن معقول (عدة دقائق على
الأقل).
4. أن يكون التفاعل سريعاً (لحظي اً) ، وذلك حتى نتمكن من ملاحظة نقطة النهاية بدقة.
5. أن تكون معادلة التفاعل معروفة تماماً ، وذلك حتى نتمكن من عمل الحسابات الكمية.
6. أن يتوفر كاشف مناسب لتمييز نقطة النهاية بدقة.
7. أن تتوافق نقطة النهاية مع نقطة التكافؤ ، وذلك للحصول على نتائج دقيقة. ونعني
بنقطة التكافؤ تلك النقطة النظرية التي يمكن الحصول عليها حسابياً ، أما نقطة النهاية
فهي تلك النقطة التي يتغير عندها لون الكاشف ، وهي نقطة لا يمكن الحصول عليها
إلا تجريبي اً.
وسنرى أن تلك الشروط المذكورة أعلاه تعتبر جوهرية ، ولا بد من توافرها في التفاعل كي نطلق
عليه أنه "تفاعل معايرة" ، وا?ن كان من الممكن إج ا رء بعض التعديلات للتغلب على عدم توفر
بعضها ، وبالذات الكاشف.