ሞላሪቲ፣ ማቅጠንና የመፍትሔ ስቶይኪዮሜትሪ

ሞላሪቲ በአንድ ሊትር መፍትሔ ያሉ ሞሎችን ይቆጥራል

ሞላሪቲ፣ የመጠን ክምችትም ተብሎ ይጠራል፣ በሞል ያለው የሟሟ መጠን በሊትር በመፍትሔው መጠን ሲካፈል ነው፦ c = n/V፣ በmol/L፣ ብዙውን ጊዜ M ተብሎ ይጻፋል። 0.250 mol/L የግሉኮስ መፍትሔ በእያንዳንዱ የመጨረሻ መፍትሔ ሊትር ውስጥ 0.250 mol ግሉኮስ ይይዛል። ካሬ ቅንፎች የአንድ ንጥረ ነገር ሞላር ክምችትን ያመለክታሉ፤ ለምሳሌ [Cl⁻]።

መጠኑ የመፍትሔው መጠን ነው እንጂ የማቅለጫው አይደለም። ሟሙን በትክክል 1.000 L ውሃ ውስጥ ማሟሟት በአጠቃላይ 1.000 L ያልሆነ ጠቅላላ መጠን ይሰጣል፤ ስለዚህ መፍትሔዎች የተለካ የውሃ መጠን በመጨመር ሳይሆን በመለኪያ ብልቃጥ ውስጥ እስከ መለኪያ ምልክቱ ድረስ ይሞላሉ።

ለጠንካራ ኤሌክትሮላይት የአዮን ክምችቶች ከቀመሩ ይመነጫሉ። 0.150 mol/L CaCl₂ መፍትሔ በCa²⁺ 0.150 mol/L እና በCl⁻ 0.300 mol/L ነው፤ ምክንያቱም እያንዳንዱ የቀመር አሃድ ሁለት ክሎራይድ አዮኖችን ይለቃል። ሞላሪቲ በሙቀትም በጥቂቱ ይለወጣል፤ ምክንያቱም መፍትሔዎች ሲሞቁ ይሰፋሉ።

ከተመዘነ ጠጣር መፍትሔ ማዘጋጀት

የሚያስፈልገው መጠን n = c × V ነው፤ የሚመዘነው ክብደትም n × M ነው፤ M የሞላር ክብደት ነው። ጠጣሩን ይመዝኑ፣ ከመጨረሻው መጠን ባነሰ ውሃ ውስጥ ይሟሙ፣ ወደ የመለኪያ ብልቃጥ ያስተላልፉ፤ ቢከሩን እያጠቡ ያጠቡትን ውሃ ወደ ብልቃጡ ይጨምሩ፣ እስከ ምልክቱ ድረስ ያቅጥኑ፣ በመገልበጥም ይቀላቅሉ።

የተሠራ ምሳሌ፦ ከመዳብ(II) ሰልፌት ፔንታሃይድሬት CuSO₄·5H₂O ሰማያዊ ክሪስታሎች 250.0 mL 0.0800 mol/L መዳብ(II) ሰልፌት ያዘጋጁ። ወደ ሁለት አስርዮሽ የተጠጋጉ የIUPAC መደበኛ የአቶም ክብደቶችን (Cu 63.55፣ S 32.06፣ O 16.00፣ H 1.01) ስንጠቀም የሃይድሬቱ የሞላር ክብደት 63.55 + 32.06 + 4(16.00) + 5(18.02) = 249.71 g/mol ነው።

n = 0.0800 mol/L × 0.2500 L = 0.02000 mol። ክብደት = 0.02000 mol × 249.71 g/mol = 4.994 g፤ ስለዚህ 4.99 g ፔንታሃይድሬት ይመዝኑ። እያንዳንዱ የቀመር አሃድ አሁንም አንድ Cu²⁺ እና አንድ SO₄²⁻ ያቀርባል፤ የሃይድሬሽን ውሃው ግን በሚመዝኑት ክብደት ላይ ይጨምራል። ውሃ አልባውን የሞላር ክብደት 159.61 g/mol ተጠቅመው 3.19 g ሃይድሬት ቢመዝኑ መፍትሔው 0.0511 mol/L ብቻ ይሆን ነበር፤ ይህም ወደ 36% በጣም የቀጠነ ነው።

የመነሻ መፍትሔን በC₁V₁ = C₂V₂ ማቅጠን

ማቅለጫ መጨመር መጠኑን ይለውጣል እንጂ የሟሙን መጠን አይለውጥም። ከማቅጠን በፊትና በኋላ n = cV ስለሆነ C₁V₁ = C₂V₂፤ 1 የመነሻ መፍትሔውን፣ 2 ደግሞ የቀጠነውን መፍትሔ ያመለክታል። አሃዶቹ ስለሚሰረዙ ሁለቱም መጠኖች ተመሳሳይ አሃድ እስከተጠቀሙ ድረስ ማንኛውም የመጠን አሃድ ይሠራል።

የተሠራ ምሳሌ፦ 500.0 mL 0.360 mol/L ሶዲየም ክሎራይድ ያስፈልግዎታል፤ 2.40 mol/L የመነሻ መፍትሔም አለዎት። V₁ = C₂V₂ ÷ C₁ = (0.360 mol/L × 500.0 mL) ÷ 2.40 mol/L = 75.0 mL። ፍተሻ፦ የመነሻ መፍትሔው 2.40 ÷ 0.360 = 6.67 እጥፍ የተከማቸ ነው፤ ስለዚህ ከመጨረሻው መጠን ወደ አንድ ሰባተኛ ያስፈልግዎታል፤ 500.0 mL ÷ 6.67 = 75.0 mL።

75.0 mL የመነሻ መፍትሔ ወደ 500-mL የመለኪያ ብልቃጥ ይለኩና እስከ ምልክቱ ያቅጥኑ። 425.0 mL ውሃ ብቻ አይጨምሩ፤ የመፍትሔዎች መጠኖች በጥብቅ አይደመሩም፤ C₂ የሚያመለክተው የመጨረሻውን መጠን ነው። የተከማቸ አሲድ ሲያቀጥኑ ውሃን ወደ አሲድ ሳይሆን አሲዱን ወደ ውሃ ይጨምሩ፤ ምክንያቱም የሚለቀቀው ሙቀት መተፋትን ሊያስከትል ይችላል።

የመፍትሔ ስቶይኪዮሜትሪ፦ ከመጠን ወደ ሞል እና ወደ ኋላ

በመፍትሔዎች መካከል በሚደረጉ ምላሾች ሞላሪቲ መጠንን በn = c × V ወደ ሞል ይቀይራል። ከዚያ ከተመጣጠነው እኩልታ የሚመጣው የሞል ሬሾ በክብደት ላይ በተመሠረተ ስቶይኪዮሜትሪ እንደሚተገበረው በትክክል ይተገበራል፤ ሁለተኛ ሞላሪቲ ደግሞ ከተፈለገ ወደ መጠን ይመልሳል።

የተሠራ ምሳሌ፦ ከ40.0 mL 0.0850 mol/L ሶዲየም ሰልፌት ሁሉንም ሰልፌት ለማዝቀጥ ምን ያህል መጠን 0.125 mol/L ባሪየም ክሎራይድ ያስፈልጋል፤ ምን ያህል ክብደት ያለው ባሪየም ሰልፌትስ ይፈጠራል? የተጣራው አዮናዊ እኩልታ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s) ነው። n(SO₄²⁻) = 0.0850 mol/L × 0.0400 L = 3.40 × 10⁻³ mol። ሬሾው 1:1 ነው፤ እያንዳንዱ BaCl₂ አንድ Ba²⁺ ያቀርባል፤ ስለዚህ V = 3.40 × 10⁻³ mol ÷ 0.125 mol/L = 0.0272 L፣ ወይም 27.2 mL።

የBaSO₄ የሞላር ክብደት (Ba 137.33፣ S 32.06፣ O 16.00) 233.39 g/mol ነው፤ ስለዚህ የሚፈጠረው ክብደት 3.40 × 10⁻³ mol × 233.39 g/mol = 0.794 g ነው። እያንዳንዱ መልስ በ0.0850 mol/L፣ በ40.0 mL እና በ0.125 mol/L የተወሰኑ ሦስት ጉልህ አሃዞች አሉት።

ቲትሬሽን፦ የቡሬት ንባብን ወደ ክምችት መቀየር

በቲትሬሽን ውስጥ የታወቀ ክምችት ያለው መፍትሔ፣ ቲትራንቱ፣ ምላሹ እስኪጠናቀቅ ድረስ ከቡሬት ወደ ተለካ የናሙና መጠን ይጨመራል። የእኩልነት ነጥቡ የተጨመረው የቲትራንት መጠን ከናሙናው ጋር በስቶይኪዮሜትሪክ ሬሾ የሚስማማበት ነው። የመጨረሻ ነጥቡ አመልካቹ ቀለም የሚቀይርበት ነው፤ ተስማሚ አመልካች ሁለቱን ሊያስተካክላቸው ይቀርባል።

የተሠራ ምሳሌ፦ ያልታወቀ ክምችት ያለው 20.00 mL የባሪየም ሃይድሮክሳይድ መፍትሔ ናሙና የፌኖልፍታሊን የመጨረሻ ነጥብ ላይ ለመድረስ 28.36 mL 0.1208 mol/L ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ይፈልጋል። Ba(OH)₂(aq) + 2 HCl(aq) → BaCl₂(aq) + 2 H₂O(l)። n(HCl) = 0.1208 mol/L × 0.02836 L = 3.426 × 10⁻³ mol። n(Ba(OH)₂) = 3.426 × 10⁻³ mol ÷ 2 = 1.713 × 10⁻³ mol። c(Ba(OH)₂) = 1.713 × 10⁻³ mol ÷ 0.02000 L = 0.08565 mol/L፣ በአራት ጉልህ አሃዞች።

የ2 ብዜት አስፈላጊ ነው። ምላሹን እንደ 1:1 መውሰድ 0.1713 mol/L ይሰጥ ነበር፤ ይህም ከእውነተኛው እሴት እጥፍ ነው፤ C₁V₁ = C₂V₂ ለቲትሬሽኖች መጠቀም የሌለበት ለዚህ ነው። የቲትራንቱ የራሱ ክምችት አስቀድሞ በደረጃ ማውጣት ይወሰናል፤ ይህም ከተመዘነ ዋና መደበኛ ንጥረ ነገር ጋር በመቲትሬት ነው፤ ለአሲዶች ሶዲየም ካርቦኔት የተለመደ ምርጫ ነው።

የክምችት ስህተቶችና እንዴት እንደሚታዩ

አብዛኞቹ የክምችት ስህተቶች የአሃድ ወይም የአዘገጃጀት ስህተቶች ናቸው። በእያንዳንዱ መጠን ላይ አሃዶችን መጻፍና ውጤቱ በሚጠበቀው አቅጣጫ መሄዱን መፈተሽ ሁሉንም ማለት ይቻላል ይይዛል።

የቀጠነ መፍትሔ ከመነሻ መፍትሔው ያነሰ የተከማቸ መሆን አለበት፤ ለሃይድሬት የሚመዘን ክብደት ከውሃ አልባው ጨው የሚበልጥ መሆን አለበት፤ የቲትራንት መጠንም በቡሬቱ ክልል ውስጥ መሆን አለበት። ከእነዚህ ማንኛውንም የሚጥስ ውጤት ሁለተኛ እይታ ይገባዋል።

• በc በmol/L ሲሆን በn = c × V ውስጥ ሚሊሊትሮችን መጠቀም። መጀመሪያ ወደ ሊትር ይለውጡ፤ mL × mol/L ሞል አይሰጥም።
• ከመፍትሔው የመጨረሻ መጠን ይልቅ የማቅለጫውን መጠን መጠቀም።
• ለሃይድሬት ውሃ አልባውን የሞላር ክብደት መጠቀም።
• C₁V₁ = C₂V₂ን ለምላሽ መተግበር። የሚገልጸው ማቅጠንን ብቻ ነው፤ ለምላሾች በሞልና በሞል ሬሾ ይሂዱ።
• የአዮን ብዜትን መርሳት፤ ለምሳሌ 0.150 mol/L CaCl₂ን በCl⁻ 0.150 mol/L አድርጎ መውሰድ።
• እስከ የመጨረሻ መጠን ከማቅጠን ይልቅ የመጨረሻውን የውሃ መጠን መጨመር።