محاسبه غلظت یون پس از اختلاط دو محلول
محاسبه غلظت یون پس از اختلاط دو محلول با تبدیل مقدار هر یون به مول، جمع‌کردن حجم‌ها و تقسیم مول یون باقی‌مانده بر حجم نهایی انجام می‌شود؛ اگر واکنش یا رسوب رخ دهد، ابتدا مقدار مصرف‌شده را از استوکیومتری کم کنید.
محاسبه غلظت یون پس از اختلاط دو محلول؛ از کجا شروع کنیم؟
در این مسئله باید میان مقدار ماده و غلظت نهایی تفاوت بگذارید. برای هر محلول، مول یون از حاصل‌ضرب غلظت در حجم به‌دست می‌آید. سپس اگر یون‌ها با هم واکنش ندهند، مول‌های آن‌ها جمع می‌شود؛ اما اگر واکنش یونی مانند تشکیل رسوب رخ دهد، مقدار یون مصرف‌شده با نسبت ضرایب واکنش کم می‌شود. در پایان، حجم نهایی برابر مجموع حجم‌های افزوده‌شده است، مگر آنکه صورت مسئله تغییر حجم را مشخص کند.
روش گام‌به‌گام
- معادله تفکیک یا واکنش یونی را بنویسید و مشخص کنید کدام یون مورد پرسش است.
- حجم هر محلول را به لیتر تبدیل کنید و مول یون موجود در هر بخش را از رابطه n=CV به‌دست آورید.
- اگر یون موردنظر از چند محلول وارد شده است، مول‌های آن را پیش از واکنش با هم جمع کنید.
- در صورت وجود واکنش، ماده محدودکننده و نسبت استوکیومتری را تعیین کنید و مول یون مصرف‌شده را از مقدار اولیه کم کنید.
- حجم نهایی محلول را از جمع حجم‌های مخلوط‌شده به‌دست آورید.
- مول نهایی یون را بر حجم نهایی تقسیم کنید و واحد غلظت را mol/L بنویسید.
۵۰ میلی‌لیتر محلول ۰٫۲۰ مولار NaCl را با ۱۵۰ میلی‌لیتر آب مخلوط می‌کنیم. کلرید واکنش نمی‌دهد؛ پس مول کلرید برابر ۰٫۲۰×۰٫۰۵۰ یعنی ۰٫۰۱۰ مول است. حجم نهایی ۰٫۲۰۰ لیتر می‌شود و غلظت یون کلرید برابر ۰٫۰۱۰÷۰٫۲۰۰=۰٫۰۵۰ مولار خواهد بود.
چطور این مبحث را مرور کنیم؟
در مثال، رقیق‌شدن باعث کاهش غلظت از ۰٫۲۰ به ۰٫۰۵۰ مولار شده است، اما مول کلرید ثابت مانده است. کنترل پاسخ با رابطه CنهاییVنهایی=CاولیهVاولیه انجام می‌شود: ۰٫۰۵۰×۰٫۲۰۰ برابر ۰٫۰۱۰ مول است.
اشتباه اصلی این است که غلظت‌ها را مستقیماً با هم جمع یا میانگین بگیریم. غلظت باید پس از محاسبه مول یون و با استفاده از حجم کل تعیین شود؛ همچنین میلی‌لیتر باید پیش از استفاده در n=CV به لیتر تبدیل شود.
جمع‌بندی
برای محاسبه غلظت یون پس از اختلاط، ابتدا مول یون را از هر محلول به‌دست آورید، اثر واکنش احتمالی را اعمال کنید، حجم نهایی را بسنجید و فقط سپس مول باقی‌مانده را بر حجم کل تقسیم کنید.
مطالعه مطلب آموزشی مرتبط ←