ما هي حاسبة مولارية المعايرة؟
تساعدك هذه الأداة على إيجاد التركيز المجهول (المولارية) لمحلول المادة المُحلَّلة انطلاقًا من بيانات معايرة حمض–قاعدة أو معايرة أكسدة–اختزال. عند نقطة التكافؤ تكون كمية المحلول المعاير المضافة مكافئة كيميائيًا لكمية المادة المُحلَّلة الموجودة، ومن ثمّ تتحقق العلاقة \( M_a \cdot V_a \cdot n_a = M_b \cdot V_b \cdot n_b \). هنا \(M_a\) و\(M_b\) هما مولارية المادة المُحلَّلة والمحلول المعاير، و\(V_a\) و\(V_b\) حجماهما، أما \(n_a\)/\(n_b\) فهما معاملا الاتحاد الكيميائي المستمدّان من المعادلة الموزونة. الأداة عامة الاستخدام — فهي تنطبق على أي معايرة بصرف النظر عن البلد أو المختبر.
كيفية الاستخدام
أدخل التركيز المعلوم للمحلول المعاير (مول/لتر)، وحجم المحلول المعاير المُنصرف من السحّاحة عند نقطة النهاية (مل)، وحجم المادة المُحلَّلة المسحوب بالماصة إلى الدورق (مل). بعد ذلك حدّد معاملي الاتحاد الكيميائي \(n_a\) و\(n_b\). ففي تفاعل بسيط بنسبة 1:1 مثل HCl + NaOH يكون كلا المعاملين مساويًا 1. أما في تفاعل H₂SO₄ + 2NaOH فيكون معامل الحمض (\(n_a\)، إذا كان الحمض هو المادة المُحلَّلة) مساويًا 1 ومعامل القاعدة \(n_b\) مساويًا 2.
شرح المعادلة
بما أن عدد المولات = المولارية × الحجم، فإن التكافؤ يعطينا $$M_a \cdot V_a \cdot n_a = M_b \cdot V_b \cdot n_b$$ وبإعادة ترتيب المعادلة لإيجاد مولارية المادة المُحلَّلة المجهولة نحصل على: $$M_a = \dfrac{M_b \cdot V_b \cdot n_a}{V_a \cdot n_b}$$ ويمكن إدخال الحجوم بوحدة المل لأن الوحدات تُختصر — فالمهم هو النسبة \(V_b/V_a\) فقط. كما تعرض الحاسبة عدد مولات المحلول المعاير المضافة \(\left(M_b \times V_b/1000\right)\) وعدد مولات المادة المُحلَّلة المتفاعلة المقابلة لها.
مثال محلول
لنفترض أن 25.0 مل من محلول NaOH بتركيز 0.100 مول/لتر يعادل 20.0 مل من HCl في تفاعل بنسبة 1:1. عندئذٍ يكون $$M_a = \frac{0.100 \times 25.0 \times 1}{20.0 \times 1} = 0.125 \text{ مول/لتر}$$ أي إن تركيز محلول HCl يساوي 0.125 مولاري.
الأسئلة الشائعة
هل يجب أن تكون الحجوم باللتر؟ لا — ما دام \(V_a\) و\(V_b\) بالوحدة نفسها فالنتيجة صحيحة لأن الوحدات تُختصر.
ما المقصود بـ \(n_a\) و\(n_b\)؟ هما معاملا النسبة المولية المستمدّان من المعادلة الموزونة. فعند معايرة حمض ثنائي البروتون بقاعدة أحادية البروتون استخدم \(n_a=1\) و\(n_b=2\).
هل يمكن استخدامها في معايرات الأكسدة والاختزال؟ نعم. استعمل نسب انتقال الإلكترونات لتحديد قيمتي \(n_a\) و\(n_b\).
