انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة

الكيمياء التحليلية 1

الكلية كلية العلوم للبنات     القسم قسم الكيمياء     المرحلة 1
أستاذ المادة محمد حامد سعيد الدهيمي       15/12/2017 06:24:20
الكيمياء ال ت
حليلية
/ 2017 اول علوم حياة
2018 المحاضرة الاولى أ. م. د. محمد حامد سعيد 2017/11/22الأربعاء
المصادر :-
التحليل الكمي والوزني والحجمي تاليف د. هادي كاظم عوض د. صالح – - الأساسيات النظرية للكيمياء التحليلية اللاعضوية 1 محمد سعيد د. جواد سلمان البدري د. عبد الكريم هاشم الشلال - أسس الكيمياء التحليلية تاليف د. مؤيد قاس العبايجي د. ثابت سعيد الغبشة 2 3- Fundamental of analytical chemistry by Skoog and Douglas
الحوامض والقواعد
الأحماض : هي المواد التي تتفكك في المحلول المائي لتعطي بروتونات. القواعد :هي المواد التي تتفكك في المحاليل المائية لتعطي أيونات الهيدروكسيد، أو التي تتفاعل مع البروتونات المائية. الملح :هو المادة الناتجة من تفاعل حمض مع قاعدة.
نظريات الأحماض والقواعد:- . م:)- اقترح أن الأحماض تحتوي أكسجين 1777( لافوازيه لا يحتوي على الأكسجين, وهذا يعني قصور نظرية (HCl) م:)- اكتشف أن حمض الهيدروكلوريك 1816ديفي ( لافوازيه. واقترح ديفي أن الأحماض تحتوي على هيدروجين. م:)- عرف الحمض بأنه المركب الكيميائي الذي يحتوي على الهيدروجين الذي يمكن أن يحل محله عنصر 1838ليبج ( فلزي.
. هي نظرية أرينيوس ونظرية برونشتد-لوري ونظرية لويس ، وهناك ثلاث نظريات حديثة لتعريف الحامض والقاعدة
أرهينوس :( الحامض) مادة تذوب في الماء وتعطي أيون الهيدروجين (بروتون) و (القاعدة) مادة تذوب في الماء وتتفكك معطية أيون هيدروكسيد برونشتد-لوري :(الحامض )مادة تمنح بروتون أو أكثر ( القاعدة ) مادة تستقبل بروتون أو أكثر لويس :(الحامض) مادة تستقبل زوج أو أكثر من الإلكترونات ( القاعدة ) مادة تمنح زوج أو أكثر من الإلكترونات الخواص العامة للأحماض والقواعد: أ- معظم الأحماض حامض . ولها طعم ، ن محاليل مخففة َّ تذوب في الماء وتكو ب- والملابس . المركزة مثل حمض الكبريتيك تأثيرها متلف وحارق لجلد الإنسان ً بعض الأحماض خصوصا جـ تؤثر محاليل الأحماض والقواعد على بعض الصبغات فتغير من ألوانها تؤثر الأحماض في صبغة عباد الشمس ًفمثلا، فتغير لونه إلى اللون الأحمر وكذلك تؤثر القواعد في صبغة عباد الشمس فتغير لونه إلى الأزرق. د ـ تتفاعل الأحماض المخففة مع الفلزات التي تسبق الهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية وينتج ملح الحامض ويتصاعد غاز الهيدروجين. ً هـ تتفاعل الأحماض مع القواعد وينتج ملح الحا مض والماء غالبا. و- تتفاعل الأحماض مع أملاح الكربونات والكربونات الهيدروجينية وينتج ملح الحامض وماء وغاز ثاني أكسيد الكربون.
ز- تتفاعل محاليل القواعد القلوية مع أملاح الأمونيوم وينتج ملح وماء وغاز الأمونيا ذو الرائحة المميزة، وهذا يستخدم للكشف عن أملاح الأمونيوم. حـ - تتفاعل بعض القواعد مع الأملاح وينتج هيدروكسيد الفلز وملح. ط - تتميز هيدروكسيدات بعض الفلزات بصفة التردد حيث يمكنها التفاعل مع الأحماض كقواعد ومع القواعد كأحماض وماء .مثل هيدروكسيد الخارصين وهيدروكسيد الألومنيوم ً منتجة ملحا .
التحليل الكيميائي
يهدف التحليل الكيميائي إلي التعرف على المادة العضوية أو الغير عضوية المراد تحليلها كميا وكيفيا وهو ما يسمى كما يتضمن هذا التحليل Qualitative Analysis والتحليل الكيفي Quantitative Analysisبالتحليل الكمي التعرف على شكل المركب وصيغته الكيميائية للاستفادة منه في الصناعة والزراعة والطب. ويتم التحليل الكيميائي إما بالوسائل التقليدية باستخدام الكواشف أو من خلال إجراء المعايرات المختلفة أو باستخدام الأجهزة العلمية الحديثة وهو ما Instrumental Analysis يسمى بالتحليل الآلي
اذا هناك فرعان أساسيان للتحليل الكيميائي :
: Qualitative Analysisالتحليل الكيفي
ويهدف هذا النوع من التحليل إلى معرفة مكونات المادة والكشف عن العناصر الموجودة فبها وذلك باتباع طرق كيميائية حيث بتم التعرف Elemental Analysisمختلفة وعندما يراد الكشف عن عنصر معين يسمى ذلك بالتحليل العنصري على العناصر مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والباريوم وغيرها وقد يستخدم التحليل العنصري في التحليل العضوي للتعرف على العناصر الرئيسية في المركبات العضوية مثل الكربون والهيدروجين والنتروجين الهاليدات وغيرها.
:Quantitative Analysisالتحليل الكمي
ويهدف هذا النوع من التحليل إلى معرفة كمية المواد الموجودة في عينة ما أي التعرف على تركيز المادة وذلك باستخدام غدة طرق منها التحليل الكمي المعتمد على وزن المواد المتفاعلة ووزن المواد الناتجة من التفاعل ويسمى بالتحليل أو بالتحليل الكمي المعتمد على حساب حجوم المواد المتفاعلة عند نهاية التفاعل وهو Gravimetric Analysisالوزني . Voulumetric Analysisما يسمى بالتحليل الحجمي
وكلا النوعين من هذا التحليل يعتمدان على مهارة المحلل ودقته للوصول إلي النتائج الصحيحة وذلك بخلاف التحليل الآلي الذي يتسم بالدقة العالية التحليل الكمي
يهدف هذا النوع من التحليل إلي معرفة كمية المكون الموجودة في عينة ما بغد تحليلها كيفيا (نوعيا)
ينقسم التحليل الكمي إلى قسمين : . التحليل الكمي الحجمي . 1 . التحليل الكمي الوزني 2

التحليل الكمي الحجمي
أسس التحليل الكمي الحجمي :
يهدف هذا النوع من التحليل إلى تحديد تركيز المواد المتفاعلة من خلال إجراء المعايرات بين الحجوم معلومة من محاليل معلومة التركيز وأخرى معلومة الحجم غير معلومة التركيز .المحلول المعلوم التركيز بالضبط يسمى المحلول القياسي وهو يحتوي على عدد معين من الجزيئات الجرامية في اللتر و بمعرفة حجم المحلول القياسي الذي يتفاعل تماما مع محلول المادة الأخرى ذات التركيز المجهول عند نقطة التكافؤ( نقطة النهاية ) و بتطبيق قوانين التكافؤ الكيميائي يمكن حساب قوة المحلول المجهولة . بمكن الكشف عن نقطة النهاية(نقطة التكافؤ) عن طريق ملاحظة التغير في إحدى الخواص الطبيعية للمحلول المعاير الناتج عن التغير في تركيز إحدى المواد المتفاعلة بالقرب من تلك النقطة وبمكن تقسيم الخواص التي يعتمد عليها في الكشف عن نقطة النهاية إلى قسمين :
(أ) خواص مرئية : وهي الخواص التي يمكن ملاحظتها بالعين المجردة مثل التغير في لون المحلول أو ظهور تعكر أو اختفاء هذه التغيرات وعادة ما يستخدم الدليل حيث يتغير لون الدليل بشكل مميز للغين عند نقطة النهاية وهذا ما سنتناوله بالتفصيل في هذا الفصل (ب) خواص قابلة للقياس : وهذا النوع من الخواص لا يمكن كشفها بالعين المجردة وانما يمكن متابعة تغيرها أثناء المعايرة عن طريق قياسها باستخدام الطرق الآلية وسوف تتناول هذا النوع باختصار : :Conductometric Titration المعايرات التوصيلية • وهي المعايرات التي يستدل فيها على نقطة النهاية عن طريق قياس التوصيل الكهربي أثناء المعايرة ومن ثم رسم العلاقة بين حجم الكاشف المضاف والتوصيل الكهربي وتكون نقطة النهاية عند الارتفاع المفاجئ أو الثبات في قيمة التوصيل الكهربي( شكل) : Potentiometric Titration المعايرات الجهدية •
وهي المعايرات التي يستدل فبها على نقطة النهاية عن طريق قياس الفرق في الجهد بين زوج من الأقطاب ( أحدهما POTENTIOMETERمعلوم الجهد ) مغموسة في المحلول المعاير ويستخدم فيها جهاز مقياس الجهد الكهربي ) عند إضافة أي نقطة من pH أو الأس الهيدروجيني mVللدلالة على قيمة الجهد الكهربي( مقاسا بالميللي فولط الكاشف.
Amperometric Titration المعايرات التيارية • وهي المعايرات التي يستدل فيها على نقطة النهاية من خلال التغير المفاجئ في قيمة شدة التيار( مقاسا بالميلي أمبير) عند نقطة النهاية
Thermometric Titration المعايرات الحرارية • وهي المعايرات التي يستدل فبها على نقطة النهاية عن طريق التغير المفاجئ في درجة حرارة المحلول المعاير عند نقطة النهاية
Spectrophotometric Titration المعايرات الطيفية • وهي المعايرات التي يستخدم فبها التغير في امتصاص المحلول المعاير للأشعة المرئية أو فوق البنفسجية عند نقطة النهاية
أولا : أساليب التعبير عن التركيز: تحضر المحاليل عادة بإذابة وزن معين من المادة المطلوب تحضيرها في حجم معين من المذيب ( كما في الشكل ) وبالتالي تنقسم أساليب التعبير عن التركيز الى :
التركيز بدلالة وحدات كتلة / وحدات حجم القوة (ق): (حجم / لتر) 1 w/v النسبة المئوية الحجمية % 2 المولارية ( م ) 3 العيارية (ع ) 4 ب التركيز بدلالة وحدات كتلة / وحدات كتلة المولالية (ل) 1 w/w النسبة المئوية الوزنية % 2 أ- التركيز بدلالة وحدات كتلة / وحدات حجم : :) - القوة (ق) : (حجم / لتر 1 لتر من المذيب 1هي عد الجرامات من المادة الذائبة في جم / لتر.5مل محلول قوته 100) ذائبة في NaCl جرام ( 5
-النسبة المئوية الحجمية 2
مل من المذيب . 100هي عدد الجرامات من المادة الذائبة في %(جم / حجم).10مل ماء محلول 100) ذائبة في Na2CO3 جرام ( 10 -المولارية (م) : 3 لتر من المذيب1هي عدد االمولات من المادة الذائبة في جرام . 40مول من هيدروكسيد الصوديوم يزن 1مثال: مولاري (م). 1لتر محلول 1 ذائبة في NaOHجرام من 40 مولاري (م) .0.5لتر محلول 1 ذائبة في NaOHجم من 20
: -العيارية 4 لتر من المحلول . 1 تعريف : هي عدد الأوزان المكافئة من المادة الذائبة في
.H2SO4أحسب الوزن المكافئ لحمض الكبريتيك H=1,S=32,O=16حيث : الوزن المكافئ لحمض الكبريتيك = الوزن الجزيئي
عدد أيونات الهيدروجين ÷الوزن المكافئ لحمض = الوزن الجزيئي
H+ عدد أيونات جرام 49 = )16×4(+32+)1×2( = 2 ع (عياري)1لتر محلول 1) ذائبة في H2SO4جرام(49
ع (عياري) 0.1 لتر محلول 1) ذائبة في H2SO4 جرام( 4.9

Na2CO3 :مثال
Na=23,C=12,O=16حيث : = Na2CO3الوزن المكافئ لكربونات الصوديوم (2×23+)12(+3×16)= 2 جرام 53 = 106 =48+12+46 2 2 لتر 1ع1 ذائبة في محلول Na2CO3 جرام من 53 لتر1ع 0.01 ذائبة في محلول Na2CO3جرام من5.3
حيث Na2CO3 من كربونات الصوديوم 0.53 س / أحسب التركيز العياري لمحلول مكون من إذابة :Na=23,C=12,O=16
الوزن المكافئ = الوزن الجزيئي تكافؤ الفلز x عدد أيونات الفلز جرام 53 = 106 = 2×1 5.3عدد الأوزان المكافئة = 53
العيارية(ع) = وزن المادة الحجم باللتر× الوزن المكافئ
- التركيز بدلالة وحدات كتلة / وحدات كتلة: 5 1000 المولالية (ل): وتمثل عدد الجرامات الجزيئية (المولات) من المادة الذائبة في جرام من المذيب . جرام من المذيب 100 النسبة المئوية الوزنية : وتمثل عدد الجرامات من المادة الذائبة في
OHالوزن المكافئ لقاعدة = الوزن الجزيئي/ عدد مجموعات
الحجم باللتر ×الوزن المكافئ× وزن المادة المطلوب = العيارية (ع)

المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .