در این مقاله میخوانید : نمونه سوالات شیمی ، آزمایش حلالیت ، اندازه گیری میزان سختی آب ،

امید وارم مارا از نظران خود محروم نفرمایید .

منبع از یک وبلاگ در سروربلاگ فا با نام وبلاگ شیمی نام نویسنده عظیم شمس بود که متاسفانه لینک آن موجود نمی باشد .

آزمایش حلالیت

نویسنده : شمس

حلالیت عبارت است ازمقداری ازیک جسم برحسب گرم که دردمای معین درصدگرم حلال ، حل شده وتولید محلول سیرشده ای حل کندولی آنچه که بیشترمتداول است قابلیت حل شدن است که برای یک ماده برابراست با مولاریتة آن .

ماده از ذرات کوچکی به نام مولکول تشکیل یافته است که دارای حرکات انتقالی - ارتعاشی وچرخشی است . مولکولهاهمدیگررامی ربایند درواقع بین آنها نیروهای جاذبه ودافعه وجوددارد .

درمورد گازها باید توجه داشت که این نیروها صفراست . درحالت مایع نیروهای جاذبه بین مولکولی نسبتاً ضعیف ترازحالت جامد بوده وفاصلة بین مولکولها بیشترودرنتیجه تااندازه ای ازیکدیگردورند ، به طوری که آزادانه می توانند به تمام جهات حرکت کنند ، به همین دلیل مایعات شکل معینی ندارندوجامدات دارای حرکت ارتعاشی هستند . همچنین بین مولکولهای مایع فضای خالی وجوددارد که این فضادرجامدات کمتراست .

مراحل انحلال :

1 - تماس : بادرنظرگرفتن نظریة « ذره ای جنبشی » ماده می توان گفت که یک لایه ازمولکولها ، اتم هایایون های سطح خارجی ماده حل شونده بایک لایه ازمولکولهای حلال ، مجاورشده ودرنتیجه بین دوفازمادة حل شونده وحلال تماس حاصل می شود .

2- انحلال : دراین مرحله مولکولها ، اتم هایایون های دوماده که باهم درتماسند هرکدام ارتباط خودراباذره های همانندشان قطع می کنند ودرفضای مجاورسطح تماس ، مخلوطی شامل هردوذره به وجودمی آید . هرچه ذره های جامدریزترباشندسرعت انحلال بیشتراست زیراریزتربودن ذره های جامد سبب از دیادسطح خارجی آنها شده ، مقداربرخوردهای مؤثربامولکولهای حلال درواحدسطح بیشترمی شود .

3- پخش : پراکندگی ذره های حل شونده درون حلال تازمانی که بین قسمتهای مختلف محلول ، تفاوت غلظت وجوددارد همچنان ادامه پیدا می کند ولی به محض آنکه این تفاوت غلظت ازبین رفت درحرکت انتقالی ذره های حل شده تعادل به وجودمی آید . یعنی درتمام حجم محلول ، ذره های ماده حل شونده به طوریکنواخت پخش شده وجابجایی مولکولها مساوی است .

عوامل وفاکتورهای انحلال :

پدیدة انحلال به طبیعت وماهیت حلال وجسم حل شونده بستگی دارد ومهمترین عوامل آن عبارتند از :

1- بهم زدن : دراثربهم زدن پدیده های محلول غلیظ به اطراف پخش شده ولایه هایی ازحلال رابه جسم جامدنزدیک کرده وباعث انحلال آن می شود . ممکن است ضمن بهم زدن ، مادة‌حل شونده به ذره های کوچکترتبدیل شود .

2- دما : ازدیاد دماسبب ازدیاد جنبش مولکولی وسرعت مولکولهای حلال شده ودرنتیجه احتمال برخوردمولکول های حلال بامادة‌ حل شونده درواحدحجم وزمان بیشترمی شود اماباید توجه داشت که انحلال گازهاباازدیاددماکاهش می یابد ولی ، لغزش فشارزیادمی شود .

3- سطح تماس : هرقدرذره هاریزترباشند تعدادذره های بیشتری از ماده جامددرواحدزمان موردحمله وهجوم مولکولهای حلال قرارگرفته وازشکل جامدخارج می شودوبه صورت محلول درمی آیند . اصولاً انحلال ازسطح جسم حل شونده شروع می شود . پس هرچه جسم ریزترباشدانحلال سریعتروبهترصورت می گیرد .

4- قراردادن مادة‌حل شونده درسطح حلال : محلولی که بدین طریق در سطح مایع تشکیل می شود ازمایع خالص سنگین تراست ولذابه سمت پائین می رودکه درصنعت کاربرددارد ، زیراسرعت حل شدن رازیادمی کند .

آزمایش اول

آزمایش حلالیت

موادموردنیاز : 1- ید 2-نفتالین 3- نمک طعام 4- آب 5- الکل

6-تتراکلریدکربن 7- کلروفرم

وسایل موردنیاز : 1- لولة‌آزمایش 2-پیپت

شرح آزمایش :

مرحلة اول : ابتدا 5cc آب ، الکل وتتراکلریدکربن برمی داریم . 0.5 گرم ید رابه این حلال اضافه می کنیم . تابررسی کنیم که یددرکدامیک بهتروسریعترحل می شود .

مشاهده می شود .

- درآزمایش یدباآب مشاهده شدکه یددرآب حل نمی شودونتیجه گرفتیم که چون یدیک مادة غیرقطبی است درآب که قطبی است حل نمی شود .

- درآزمایش یدباالکل مشاهده شدکه یددرالکل حل می شودچون هردوغیرقطبی اند .حلال حاصل به رنگ قرمزخونی درمی آید .

- درآزمایش یدباتتراکلریدکربن نیزمشاهده شدکه درهم حل می شوند . چون هردوغیرقطبی اند . حلال حاصل به رنگ بنفش است .

مرحلة دوم : اضافه کردن نمک به آب ، الکل ، تتراکلریدکربن

- درآزمایش نمک باآب مشاهده شدکه درهم حل می شوندچون هردو قطبی اند . درضمن به این دلیل است که پیوندمولکولی آب ازنوع هیدروژنی است ونمک ترکیبی یونی است .

- درآزمایش نمک باالکل مشاهده شدکه نمک به مقدارکم درالکل حل شدواین به دلیل قطبیت ضعیف الکل است .

- درآزمایش نمک ، تتراکلریدکربن مشاهده شدکه درهم حل نمی شوند چون نمک یک ترکیب یونی است حال آنکه تتراکلریدکربن غیرقطبی است. درضمن جاذبه های تتراکلریدکربن ازنوع ضعیف لاندن می باشد .

مرحلة سوم : اضافه کردن نفتالین به آب - الکل - تتراکلریدکربن .

- درآزمایش نفتالین باآب مشاهده شدکه نفتالین درآب حل نمی شودچون نفتالین یک مادة غیرقطبی است . حال آنکه آب قطبی است .

- درآزمایش نفتالین باالکل مشاهده شدکه نفتالین درالکل حل نمی شود زیراجاذبه های آنهاازیک نوع نیست . مایع یاحلال بدست آمده زردرنگ است .

- درآزمایش نفتالین باتتراکلریدکربن مشاهده شدکه درهم حل می شوند چون که هردوغیرقطبی اند .

مرحلة چهارم : اضافه کردن کلروفرم به آب ، الکل ، تتراکلریدکربن

- درآزمایش کلروفرم باآب مشاهده شدکه کلروفرم درآب حل نمی شود چون کلروفرم قطبیت ضعیفی دارد .

- درآزمایش کلروفرم باالکل مشاهده شدکه درهم حل می شوندچون که هردوغیرقطبی اند .

- درآزمایش کلروفرم باتتراکلریدمشاهده شدکه درهرهم حل می شوند چون که هردوغیرقطبی اند . ( البته کلروفرم %100‌غیرقطبی نیست . درواقع قطبیت ضعیفی دارد)

حلال

حل شونده

حلال

ید

نمک طعام

نفتالین

کلروفرم

آب

حل نمی شود

حل می شود

حل نمی شود

حل نمی شود

الکل

حل می شود

به مقدارکم حل میشود

به مقدارخیلی کم حل میشود

حل می شود

تتراکلریدکربن

حل می شود

حل نمی شود

حل می شود

حل می شود

نتیجه گیری :

مولکول های کواوالانسی قطبی درآب یاحلال های قطبی دیگرحل می شوند . که علت این حل شدن یکی پیوندهیدروژنی است ودیگری لغزایش میزان بی نظمی .

درحقیقت نیروی دوقطبی - دوقطبی داتمی برهرماده عامل اصلی جداشدن مولکولهای کواوالانسی درآب ویادرهمدیگراست . زیراآب می تواندبا الکلها ،‌آلدهیدهاوکتونهامجتمع شود . به طورکلی الکلهاوموادی که OH دارنددرآب حل می شوند .

درانحلال Nacl درآب مولکولهای قطبی آب تدریجاً اطراف مولکول قطبی Nacl قرارمی گیرندتاآنرا به یون های یونیزه کنند . یونهای حاصل با تعدادی از مولکولهای آب پیوند برقرار می کنندیعنی هیدراته شدن یونها رخ می دهد . به عنوان مثال درانحلال یددرآب علت اینکه یددرآب حل نشد آن ست که پیوندهای هیدروژنی که بین مولکول های آب برقراراست قوی ترازجاذبه ای است که ممکن است بین مولکول های آب و یدبرقرارباشد . به عبارت دیگر نیروهای جاذبة قابل توجهی بین مولکول های یدوآب برقرار نمی شود . بلکه نیروهای دافعه به وجودآمده دمادوفازخواهیم داشت .

کتاب آزمایشهای شیمی عمومی refrence :112 تا 115 : صفحه محمدرزمجو : تألیف

نمونه سوالات شیمی تجزیه 1

نویسنده : شمس

سوال شیمی تجزیه

فصل اول : ارزیابی نتایج تجزیه ای

1- جیوه موجود در6 نمونه ازآب دریاچه Erie در انگلستان به وسیله تکنیک جذب اتمی اندازه گیری شده است و نتایج آن به شرح مقابل می باشد : 95/1 ، 89/1 ، 16/2 ، 12/2 ، 93/1 ، 06/2 : ( ppm )Hg الف) میانگین ، انحراف استاندارد و RSD را محاسبه کنید؟

ب) کدامیک ازاعداد داده شده مشکوک به نظرمی رسد؟آیا می توان آن را نگه داشت؟چرا؟ ( 56/0 = استانداردQ )2- هریک از اصطلاحات دقت و صحت را تعریف نمایید؟

۳- روش جدیدی برای تجزیه جیوه ( Hg ) در یک سنگ معدن با عیار معلوم و معین 63/12% آزمایش شده است :76/12 و 79/12 و 72/12 و 57/12 و 75/12 : Hg %برای این مجموعه : میانگین ، انحراف استاندارد ، RSD وخطای نسبی را محاسبه کنید ؟

۴- روشی برای تعیین پتاسیم درسرم خون ، داده های زیر را بدست داده است :2/16 و 5/15 و 4/15 و 6/15 و 3/15 : ( mg/ml)K+کدام نتیجه مشکوک به نظر می رسد ؟ می توان آن را نگه داشت یا خیر ؟

5- روشی جدید برای تعیین ویتامین C در قرص هایی که دارای 500 میلی گرم اسید اسکوربیک بوده است ، نتایج زیر را داده است . برای این داده ها : میانگین ، انحراف استاندارد ، خطای نسبی و RSD را محاسبه کنید؟504 ، 505 ، 501 ، 500 ، 502 : ( mgr ) اسید اسکوربیک

6- نتایج زیر در اندازه گیری یون کلرید در یک نوع سرم گزارش شده است. یکی از نتایج مشکوک به نظر می رسد. آیا می توان آن را نگه داشت یا خیر؟چرا؟ 83/0 = استانداردQ 114 ، 107 ، 106 ، 103 : ( meq/Lit) Cl -7-

انواع خطاهای موجود در تجزیه را نام ببرید و هریک را مختصرا" توضیح دهید؟

فصل دوم : شیمی محلول ها

1- نظریه تفکیک یونی آرنیوس را بنویسید؟2

- در چه شرایطی یک محلول الکترولیت رسانای جریان الکتریسیته می باشد؟

3- قدرت یونی محلولی شامل KCl و K2SO4 به ترتیب با غلظت های 3/0 و 5/0 مول بر لیتر چقدر است ؟

۴- اگر غلظت یون Ag + در محلول سیرشده Ag2S برابر با 17-10×1 مول بر لیتر باشد، ثابت حاصلضرب حلالیت آن را به دست آورید ؟

5- اگر در یک محلول غلظت یون H + را 1000 برابر کنیم ، PH آن محلول چه تغییری می نماید ؟با محاسبه اثبات کنید.

6- اگر در 100 میلی لیتر محلول هیدروکسیدسدیم 2 گرم NaOH وجود داشته باشد، مولاریته و نرمالیته این محلول را حساب کنید؟ ( 1 = H ، 16 = O ، 23= Na )7-

۷چند میلی لیتر از این محلول می تواند 25 میلی لیتر محلول 4/0 نرمال اسیدکلریدریک را خنثی نماید؟

8- اکی والان اسید فسفریک در هریک از واکنش های زیر را محاسبه کنید؟(الف(ب( جرم های اتمی : 16= O ، 1 = H ، 31 = P )9-

۹-جنس مواد سازنده درساخت غشاء الکترود شیشه از چیست؟

10- منظور از خطای اسیدی و قلیایی الکترود شیشه PHمتری چیست؟

11- به 200 میلی لیتر محلول NaOH 3 نرمال 100 میلی لیتر آب مقطر اضافه می کنیم . نرمالیته محلول جدید چقدر است ؟ به سوالات زیر پاسخ مناسب دهید؟

12- اسید سولفوریک تجارتی ( H2SO4 ) با چگالی gr/ml84/1 و درصد خلوص 98 در بازار موجود است . نرمالیته و مولاریته این اسید را محاسبه کنید؟ جرم های اتمی مورد نیاز : 1= H ، 16= O ، 32= S 13

۱۳- به 200 میلی لیتر محلول NaOH 3 نرمال 100 میلی لیتر آب مقطر اضافه می کنیم . نرمالیته محلول جدید چقدر است؟

۱۴- واکنشهای زیر را در نظر بگیرید . در کدام واکنش یونHSO3- یک اسید و در کدامیک باز است ؟چرا؟HSO3- + H3O+ H2SO3 + H2OHSO3- + H2O SO32- + H3O+ 15-

۱۵- دو مورد از کاربرد محلولهای بافر را در زندگی و صنعت بنویسید ؟

۱۶- برای تهیه 4 لیتر محلول اسیدکلریدریک با 1 = pH چند میلی لیتر محلول 5/37 درصد آن با چگالی gr/ml 2/1 لازم است ؟

17- اگر به محلول سیرشدة Ca(OH)2 مقدار کمی از محلول غلیظ سود اضافه شود ، چه تغییری در محلول مشاهده خواهد شد

18- مفهوم الکترولیت و غیرالکترولیت را تعریف نمایید ؟

19- اگر از هر 2 مول از یک الکترولیت ضعیف حل شده در آب تنها 03/0 مول آن به یونهای مربوطه تفکیک شود ، درصد تفکیک یونی آن چقدر است

۲۰- با محاسبه تعیین کنید حلالیت کدامیک از نمک های زیردرآب بیشتر است؟ ( 9-10×9/5 = Ksp ، CuBr ) یا ( 7-10×2/3 = Ksp ، CuCl )21- PH

۲۱-یک محلول بافر متشکل از اسیداستیک و استات سدیم به ترتیب با غلظتهای 2/0 و 05/0 مولار چقدر است؟ ثابت یونش اسید استیک : 5-10×75/1 = K- 12/2

۲۲-گرم کربنات سدیم Na2CO3 را درمقدار کمی آب مقطر حل کرده و سپس حجم محلول حاصل را با آب مقطر به 200 میلی لیتر می رسانیم. مولاریته و نرمالیته این محلول را حساب کنید؟ ( 12 =C ، 16 = O ، 23= Na )23-

۲۳-چند میلی لیتر از این محلول می تواند 25 میلی لیتر محلول 4/0 نرمال اسیدکلریدریک را خنثی نماید؟24

۲۴- مراحل تفکیک یونی اسید کربنیک ( H2CO3 ) را بنویسید؟ و رابطه ثابت یونش هر مرحله را نیز بنویسید؟

25- قدرت یونی محلولی شامل KCl و K2SO4 به ترتیب با غلظت های 3/0 و 5/0 مول بر لیتر چقدر است ؟

26- چرا با تزریق آمپول ویتامین C ( اسید آسکوربیک ) به بدن PH خون تغییر نمی کند؟

۲۷- دو شناساگر رنگی را نام برده و درباره هرکدام توضیح دهید؟

فصل سوم : روش های وزنی

1- به سوالات زیر پاسخ مناسب دهید؟

الف) هم رسوبی چیست؟ب) ناخالصی رسوبی از نوع تشکیل رسوب مختلط راتوضیح دهید ؟این نوع ناخالصی در چه صورت پدید می آید؟2

۲- محصول بدست آمده نوسط یک عامل رسوب دهنده ، چه ویژگیهایی باید داشته باشد ؟

۳- ناخالصی رسوبی از نوع محبوس شدن راتوضیح دهید و روشهای حذف یا برطرف کردن آن را بنویسید؟

فصل چهارم : روش های طیف سنجی

1- حساسیت روشهای طیف سنجی به چه عاملی بستگی دارد؟

۲-- معایب شعله در تکنیک نشر اتمی را بنویسید؟

۳- تکنیک نشراتمی برای اندازه گیری چه عناصری به کار می رود؟4

۴- به سوالات زیر پاسخ دهید.الف : اساس تکنیک طیف سنجی نشر اتمی چیست ؟ب : انواع شعله ها که در طیف سنجی نشر اتمی استفاده می شود را نام ببرید؟

5- چرا برای اندازه گیری عناصر قلیایی و قلیایی خاکی در طیف سنجی نشراتمی نمی توان از شعله های داغ استفاده کرد ؟

6- پس از اعمال ولتاژ به لامپ کاتدی گود ، چه مراحلی در آن انجام می شود ؟

7- انواع لامپ های مورداستفاده در طیف سنجی جذب اتمی را نام ببرید و هریک را توضیح دهید؟8

- آیا می توان در این نوع طیف سنجی از لامپ های با طیف پیوسته استفاده کرد ؟چرا؟

با تشکر فراوان از جناب آقای مهندس سعیدی نژاد

اندازه گیری میزان سختی آب :

به طورکلی دونوع سختی داریم : 1- دایم 2- موقت

وقتی که یونهایی مثل درآب حل شده باشداین آب دارای سختی است .

باعث می شودکه PH آب باران پایین آمده و آب خاصیت اسیدی پیداکند . که باحرارت دادن می توان یونهای فوق راخارج کرد .

چنین ترکیبی دارای سختی موقت است که می توان باحرارت دادن راجداکرد ولی اگراین یونهابه صورتی باشندکه به وسیلة حرارت دادن جدانشوندمی گوئیم ترکیب مادارای سختی دایم است . که می توان بااستفاده ازترکیباتی مثل ( کربنات سدیم ) یونهاراجداکرد .

سختی موقت + سختی دایم = سختی کل

موادموردنیاز :

1- متیل اورانژ 2- HCl

وسایل موردنیاز :

1- ارلن 2- بورت

1- شرح آزمایش :

درآزمایش اول برای اندازه گیری سختی موقت حدود100 cc آب شهر بر می داریم و 3 تا 4 قطره متیل اورانژ ( معرف ) به آن اضافه می کنیم وسپس به کمک 0.1 HCl نرمال آن راتیترمی کنیم . وقتی که رنگ زرد به نارنجی تبدیل شد به پایان تیترمی رسیم وحجم مصرفی اسید ( V ) را می نویسیم .

نرمالیتة اسید * حجم اسیدمصرفی = سختی موقت a = V x N

دراین مرحله 3.5 cc اسیدمصرف می شود .

a = 3.5 x 0.1 = 0.35 سختی موقت

قسمت دوم : تعیین سختی داتم

موادموردنیاز : 1- کربنات سدیم 2 -آب HCl -3

وسایل موردنیاز : 1- شعله 2- کاغذصافی 3- ارلن

شرح آزمایش : 1000 cc آب شهررابرداشته و 20 cc کربنات سدیم 0.1 نرمال به آن اضافه می کنیم . اجازه می دهیم که تمام آب بخارشده و فقط رسوب باقی بماندپس ازآن که تمام آب بخارشد 20 cc آب مقطر اضافه می کنیم وخوب هم می زنیم وسپس محلول رااضافه می کنیم . وقتی که محلول راصاف کردیم محلول زیر صافی را با استفاده از 0.1 HCl نرمال تیترمی کنیم حجم مصرفی اسیددراین مرحله است .

برابر 15.9 میلی لیتر

قسمت سوم :

درمرحلة سوم 20 cc کربنات سدیم 0.1 نرمال رابرداشته به کمک 0.1 HCl نرمال آن راتیترمی کنیم . ( البته قبل ازآن چندقطره متیل اورانژبه آن اضافه می کنیم ) . حجم مصرفی اسیددراین مرحله است . =11میلی لیتر

b=(15.9 - 11 ) 0.1 = 0.49 سختی دایم

سختی کل =420 gr/lit سختی کل

نتیجه گیری :

خواص فیزیکی وشیمیائی آب مانندشفافیت ، رنگ ، بو ، دما ،‌نمک های محلول درآن ، سختی خواص کاهشی و PH ، کیفیت آب رابیان می کند . دراین میان نمک های محلول درآب یکی ازمهمترین عوامل است . تمام نمک هایی که در آب محلول اند نشان دهندة ناخالصی های آب معدنی اند .

مهمترین عامل ازخواص آب سختی آن است . درجة سختی آب عبارت است ازتعدادمیلی اکی والان گرم های یون های کلسیم ومنیزیم دریک دسی مترمکعب آب . مقدار یون کلسیم و یون منیزیم راواحدسختی آب انتخاب می کنند .

به طورکلی سه نوع سختی وجوددارد : 1- سختی موقت 2- سختی دایم 3-سختی کل

سختی موقت : این سختی به دلیل وجودبی کربناتهای کلسیم ومنیزیم است که دراثرجوشیدن به کربناتهای نامحلول تبدیل می شوندوبه صورت جامدته نشین می گردند .

2- سختی دایمی : این سختی شامل آن دسته ازنمک های کلسیم ومنیزیم است که دراثرجوشیدن آب به صورت محلول باقی می مانند .

3- سختی کل : مجموع سختی های دایمی و موقتی راسختی کل می گویند . آبی راکه هرکیلوگرم آن کمترازیک گرم نمک داشته باشد آب شیرین می گویند وآبی راکه درهرکیلوگرم آن بیش از یک گرم نمک وجودداشته باشدآب شورمی گویند . آبی که درهر آن کمتراز3 میلی گرم اکی والان گرم نمک های وجودداشته باشدآب نرم می گویند . آبی که درهردسی مترمکعب آن بیش از 3 میلی اکی والان گرم نمک های وجودداشته باشدراآب نیم سخت گویند . وآبی که درهر ازآن 4 تا 10 میلی گرم اکی والان گرم موجودباشد راآب سخت می گویند .

کتاب آزمایشهای شیمی عمومی refrence :112 تا 115 : صفحه محمدرزمجو : تألیف