الأعمال الفنية الأخري لمحضر العلوم
۱- حفظ الأدوات وصيانتها :
يجب العناية التامة بالمحافظة على نظافــــة الأجهزة والأدوات مـــن الأتربـــة والصدأ والخدش وخاصة الأجهزة الحساســة الدقيقــة كما لا يجــوز بقـــاء الأدوات الزجاجية التي تكسر في دائرة المخابــر بل يجــب التخلــص منها فــورا بعـد كتابــة محاضـر الكسر ، ولا يجوز إبقاء أي جهاز متعطل بالمختبر بل يجب إصلاحـــه فورا حتى يمكن الأنتفاع منه . أولا : الأدوات الزجاجية :
ترتيب الأدوات الزجاجية داخل الدواليب ترتيب يحفظها من الكســـر وتعمـــــل حوامل خاصة لكل من السحاحات والماصات .ويجب التأكد من تنظيف الأواني الزجاجية بعد إستعمالها تنظيفا تاما .وبعد غسلها بالماء تجفف في جهاز التجفيف .
ثانيا : المواد الكيميائية :
( أ ) ترتيب المواد الكيميائية في دواليب بحيث توضع أملاح الفلز الواحد مـــــــع
بعضها بطريقة يسهل تناولها ولا يعترض بعضها سبيل الوصول إلى البعــض الآخر ثم ترقم بأرقام مسلسلة طبقا لكشوف المقررات وتوضع قائمة على كـل
دولاب بأسماء محتوياته .
ولصيانة المواد الكيميائية يجب التأكد من أن كل أغطية الزجاجات محكمـــــــة الغلق وخاصة المواد التي تتأثر بالهواء .
أما المواد السامة مثل مركبات الزئبق والبروم واليود ... الخ فتوضـــع في دولاب خاص يكتب عليه ( مواد سامة ) ولا يسمح بتناولها لغــــــير محضــــر العلوم.
(ب) معالجة الأملاح التي تميعت أو تأكسدت .
۱- كبريتات الحديدوز : هذا الملح لونه أخضر وعندما يتأكسد تعلوه طبقة مـن
كبريتات الحديديك البني اللون ولإرجاعه إلى أصله تجمع البلورات متأكسـدة
وتذاب في أقل كميـــة من الماء ويضاف إليها حامض كبريتيك مخفف وبـــرادة
حديد ثم تسخن فينتج من تفاعل هذين الأخرين الأيدروجين الذي يختزل بمجرد تولده كبريتـات الحديديك إلى كبريتات حديـدوز والذي ينتـج أيضـا مـن إذابــة الحديد في حامض الكبريتيـك ثم بترشيـح المخلـوط السابـق وتبخــيره وتركــه ليبرد تسقــط منه بلورات كبريتات الحديدوز . ٢- الأملاح المتميعة مثل كلوريد الماغنسيوم وكلوريد الكالسيـوم . يتميــع كــل من هذين الملحين فتعلوه طبقة من محلوله في الزجاجة التي تحويه وتفصـــل هذه الطبقة ويبخر حتى يتركز المحلول ويـترك ليـبرد فتسقـط منـه بلــــــورات تضاف إلى الملح الأصلي . ملحوظة : يراعـي كتابـة الكشــوف الآتيـة بخــط واضـح مـع تعليقهـــــا فــي مختبرات الكيمياء . * تعليمات لمنع وقوع حوادث بالمختبرات . * طرق الوقاية عند وقوع حادث . * كشوف بنسب تركيب المحاليل الكاشفة و قوتها .
(٢) تحضير الجواهر الكشافة : الجواهر الكشافة لها أهمية كبيرة في دراسة الكيمياء وعلي طريقة تحضيرهـــا تتوقف النتائج لجيمع التجارب العملية ولهذا يجب أن يراعي عند تحضيرها مايلي : ۱- يجب أن تكون محاليل الجواهر الكشافة شفافة رائقة ويعاد ترشيحها إذا تكــون بها بعض الرواسب . ٢- يجب إستخدام سدادات الفلين أو المطاط وعدم إستخدام السدادات الزجاجية في المحاليل القلوية ومحلول فهلنج المحتوي على هيدروكسيد الصوديوم . ٣- وضع حامض النتريك ومحلول نترات الفضة وماء الكلور في زجاجات بنيــــــة حتى لا تتحلل بالضوء . ٤- عنـد تخفيـف حامـض الكبريتيـك المركـز أو عمـل محلـول الصـودا أو البوتاســـا الكاوية يستحسن أن يكون ذلك في حـوض الفخـار أو إنـاء مـن الزجـاج الرقيــق لشدة الحـرارة الناتجـة عـن التخفيـف والتي قـد تكـون سببـا في كســرالأوانـــي الزجاجية السميكة . وفيما يلي النسب الخاصة لتركيبات الجواهر الكشافة وطريقة تخضيرها .
تحضير الأحماض والمحاليل والجواهر الكشافة بالمختبرات
عند إذابة مادة ما في مذيب ما نحصل على ما يسمي بالمحلول ، ولوصـف تركيز المحلول تستعمل عدة طرق منها :- ۱- طرق تعتمد على بيان وزن المذاب في ۱۰۰ مللتر من المحلول . كأن نقول أن تركيز هذا المحــلول ٥٪ وزنــا – حجمــا نعني أن كل ۱۰۰ مللتر من المحــلول تحتوي على ٥ جم من المذاب وتوجد طريقة تشبــه هذه إلى حد بعيــد ولكنها تبــين عدد الجرامات الموجودة في ۱۰۰ جم من المحلول . " وتعتمــد على بيــان عــدد المــــــــولات Molarit٢- طريقة المولارية " ( الصيغ الجرامية أو الجزيئات الجرامية جم / جزئ ) من المـــذاب في لـــــــتر من المحلول فاذا قيل أن محلول تركيزه ۱/ مولار فمعني ذلك أن اللترمن هذا المحلـول يحتوي على الجـزئ الجرامي جم / جزئ ( أو الصيغــة الجرامـية ) أو المـــول مــن المادة المذابة وبالمثل فان محلول تركيزه ⅓ مولار يعني أن اللتر منه يحتـوي على ⅓ مول من المذاب وهكذا .
كيف تحضر محلول معلوم المولارية ؟
أولا : خطوات الحساب :
- نكتب الصيغة الكيميائية للمادة المراد تحضير محلولها . ۱
٢- نحسب المول " الصيغة الجرامية ، جرام – جزئ " من هذه الصيغة الكيميائية بمعرفة الأوزان الذرية للعناصر . مثال :
Na2 CO3 الصيغة الكيميائية لكربونات الصوديوم
·˙· الصيغة الجرامية ( المول ) = ٢٣× ٢+۱٢+٤٨=۱۰٦ جم
٣- احسب الوزن اللازم لتحضير المحلول المطلوب .
مثال : إذا أريد تحضير لتر من محلول كربونات الصوديوم ۱.۰ مـولار فمعني ذلك أن اللتر من هذا المحلول يجب أن يحتوي ۱.۰ المول ( الصيغة الجرامية ). ·˙· الوزن اللازم = ۱.۰×۱۰٦=٦.۱۰ جم .
المادة القياسية الأولية :
هي المادة التي يمكن تحضير محلول معلوم التركيز لها بمجرد عمليــــة الوزن والإذابة فقط . ويجب أن تتوفر فيها الشروط الآتية :-
- أن تكون نقية . ۱
٢- لا تتأثرأثناء عملية الوزن بمكونات الهواء الجــوي ومــن أمثلهـــا كربونـــــات الصوديوم اللامائية .
·˙· كربونات الصوديوم اللامائية تعتبر مادة قياسية أولية .
·˙· يمكن تحضير محلولها بمجرد عملية الوزن والإذابة .
خطوات العمل :۱- زن بالضبط في زجاجة ساعة ٦.۱۰ جم من كربونات الصوديوم النقية الجافة ٢- انقل الكربونات السابقة إلى كأس نظيف به قليل من الماء المقطر ثم اغســــــل
زجاجة الساعة عدة مرات مضيفا ماء الغسيل إلى الكأس .
٣- دفئ الكأس مع التحريك حتى تذوب الكربونات .
٤- بعد أن يبرد المحلول انقـــله إلى دورق ( آنية ) ذو سعه محــدودة " لتر " ثم اغسل الكأس عدة مرات وانقل إلى الدورق ذو السعة المحدودة حتى تصـــل إلى العلامة . رج الدورق تحصل على محلول بالتركيز المطلوب (۱.۰ مولار ) .
بنفس الطريقـة هل يمكنــك تحضـــير محاليل الحجوم ومختلفـــة المولاريــة من كربونات الصوديوم ؟
) :Molality ٣- طريقة المولالية (
وتعتمد على بيان عدد المــولات في كيـــلوجرام من المذيـــب ولحســـاب وزن المذاب يمكنك اتباع القانون الآتي : وزن المذاب ۱۰۰۰
التركيز بالمولات = ×
الوزن الجزيئي للمذاب وزن المذاب
الوزن المذاب
ويلاحظ أن المقدار = عدد المولات
الوزن الجزيئي له
: Normality ٤- طريقة التركيز بالعيارية
وتعتمد هذه الطريقة على بيان عدد المكافئات الجرامية من المذاب في لــــتر من المحلول ولذلك يجب معرفة كيفية حساب الأوزان المكافئة للمواد وسيقتصر هـــنا على حساب الأوزان المكافئة للاحماض والقواعد والاملاح غير المؤكســـدة " معايرة حمض مع قلوي " فقط . كيف تحسب الوزن المكافئ لحمض ؟ يعرف الوزن المكافئ الجرامي لحمض بأنه وزن الحمـــض الذي يحتــــوي على وحدة وزنية واحدة من الهيدروجين البدول ، ويمكن حساب الوزن المكافئ لحمض بطريقة سريعة من العلاقة الآتية :- الصيغة الجرامية للحمض
الوزن المكافئ الجرامي لحمض =
قاعدية الحمض "عدد ذرات
الهيدروجين البدول في جزيئ الحمض "
مثال :
وحمض الأسيتيك H2SO4 احسب الوزن المكافئ الجرامي لحمض الكبريتيك CH3COOH
- حمض الكبريتيك : أ ) حمض الكبريتيك ثنائي القاعدة . ۱
ب) الصيغة الجرامية له ( الوزن الجزيئي الجرامي )
= ٦٤+٣٢+٢= ٩٨ جم
الوزن المكافئ الجرامي له = ٩٨ = ٤٩ جم ٢ ٢- حمض الاسيتيك : في الأحمــاض العضويـة الكربوكسيليــة يــدل عـلى عـــدد على قاعدية الحمض . ( - COOH ) مجموعات الكربوكسيل
- واحدة ) .COOH أ- حمض الاستيك حمض أحادي القاعدة ( يحتوي مجموعـة ب- الصيغة الجرامية له ( الوزن الجزيئي الجرامي )
= ۱+٣٢+۱٢+٣+۱٢=٦٣ جم
الوزن المكافئ الجرامي له = ٦٣ = ٦٣
۱
كيف نحسب الوزن المكافئ الجرامي للقاعدة ؟
الـوزن المكافئ الجرامي لقاعــــدة هـو وزن القاعــدة الــذي يتعــادل مع الـــــوزن المكافئ الجرامي لحمض .
ملاحظة : المواد تتفاعل مع بعضها بنسبة أوزانها المكافئة . عدد مكافئات المادة أ= عدد مكافئات المادة (ب)
مثال (۱) :
HCL + NaOH NaCL + H2O
٤۰ جم ٥.٣٦ جم
NaOH تتفاعل مع ٤۰ جم HCL يتضح من المعادلة أن كل ٥.٣٦ جم
هي الوزن المكافئ الجرامي . HCL ٥.٣٦جم ٤۰ جم من هيدروكسيد الصوديوم تمثل مكافئ جرامي واحد منه .
أحادي القاعدية HCLملاحظة :
·˙· الصيغة الجرامية له = الوزن المكافئ الجرامي
مثال (٢) :
CaO + 2HCL Ca CL2 + H2O ٥.٣٦ × ٢ جم ٥٦ سم يتضح من المعادلة أن كل ٥٦ جم أكسيد الكالسيوم تفاعل مع ٧٣ جم من HCL ( مكافئتين جرامين ) ·˙· ٥٦ جم من أكسيد الكالسيوم تمثل مكافئتين جرامين فيه .·˙· المكافئ الجرامي له ٥٦ = ٢٨ جم ٢ الصيغة الجرامية للقاعدة ولحساب المكافئ للقاعدة = مجموع تكافؤ أحد الشقين مثال (۱) : أكسيد الماغنسيوم MgO قاعدة . لحساب المكافئ الجرامي له . احسب أولا الصيغة الجرامية = ٢٤ + ۱٦ = ٤۰ جم الشقان المكونان له هما :- Mg ، O وكلاهما ثنائي التكافؤ ·˙· مجموع تكافؤ أحد الشقين ( Mg ) = عدد الذرات × التكافؤ = ۱ × ٢ = ٢ المكافئ الجرامي للأكسيد = ٤۰ = ٢۰ جم ٢ مثال (٢) : احسب المكافئ الجرامي لهيدروكسيد الكالسيوم 2 ( OH ) Ca الصيغة الجرامية = ٤۰ + ٣٢ + ٢ = ٧٤ جم الشقين المكونان هما = Ca ، OH مجموع تكافؤ الشقين ( Ca ) ۱ × ٢ = ٢مجموع تكافؤالهيدوكسيد ( HO ) ٢ × ۱ = ٢ المكافئ الجرامي 2 ( OH ) Ca = ٧٤ = ٣٢ جم ٢ كيف نحسب الوزن المكافئ للملح ؟ أولا : احسب الصيغة الجرامية له من الصيغة الكيميائية . ٢- احسب المكافئ الجرامي من العلاقة :- الصيغة الجرامية للملح = مجموع تكافؤ أحد الشقين احسب المكافئ الجرامي لملح كربونات البوتاسيوم ، K2CO3 الصيغة الجرامية = ٤٨ + ۱٢ + ٧٨ = ۱٣٨ جم المكافئ الجرامي = ٥٦ = ٦٩ جم ٢×۱ تحضير محاليل معلومة العيارية : ( كثيرا ما نستعين بالاحماض والقلويات في تحضير الكواشف والمحاليل القياسية ومعايرتها ويمكن تحديد القوة العيارية التقريبية وقوة التركيز المئوية للاحماض والقلويات الشائعة الاستعمال .والجداول التالية تبين هذه المحاليل في ٥٢۰ م وهي درجة الحرارة القياسية ) .
الأربعاء 19 أكتوبر 2011 - 23:03