حاسبة المعايرة الكيميائية

أدخل الحساب

تركيز المُعاير (mol/L)

حجم المُعاير المستهلك (mL)

حجم المادة المجهولة (mL)

المعامل القياسي للمادة المجهولة

المعامل القياسي للمُعاير

نتائج

تركيز المادة المجهولة

٠٫١٢٥

mol/L

عدد مولات المُعاير المُضافة	٠٫٠٠٢٥ mol
عدد مولات المادة المجهولة المتفاعلة	٠٫٠٠٢٥ mol

ما هي حاسبة المعايرة؟

المعايرة (Titration) تقنية مخبرية كمية تُستخدم لتحديد التركيز المجهول لمادة ما (تُسمى المادة المُحلَّلة أو الـ Analyte) عن طريق تفاعلها مع محلول معلوم التركيز (يُسمى المُعاير أو الـ Titrant). وعندما يصل التفاعل إلى نقطة التكافؤ — التي يدلّ عليها عادةً تغيّر لون الكاشف أو قفزة مفاجئة في الأس الهيدروجيني pH أو الجهد الكهربائي — تصبح مولات المُعاير المُضافة مكافئة قياسيًا (ستوكيومتريًا) لمولات المادة المجهولة الموجودة في العينة. تحوّل هذه الحاسبة تلك القراءات إلى تركيز المادة المجهولة في لحظات.

A typical titration setup: titrant from the burette is added to the analyte in the flask until the endpoint.

طريقة الاستخدام

أدخل التركيز المولاري للمُعاير، وحجم المُعاير الذي استُهلك حتى الوصول إلى نقطة النهاية، وحجم عينة المادة المجهولة. بعد ذلك أدخل المعاملات القياسية المأخوذة من المعادلة الموزونة — ففي تفاعل بنسبة 1:1 مثل HCl + NaOH يكون كلا المعاملين مساويًا 1. أما في تفاعل H₂SO₄ + 2NaOH فإن معامل المادة المجهولة (H₂SO₄) يساوي 1 ومعامل المُعاير (NaOH) يساوي 2. اضغط على زر الحساب للحصول على تركيز المادة المجهولة بوحدة mol/L إضافةً إلى عدد المولات المتفاعلة.

شرح المعادلة

العلاقة الأساسية هي: $$C_a = \frac{\text{C}_t \cdot \text{V}_t \cdot \text{n}_a}{\text{V}_a \cdot \text{n}_t}$$ وبما أن وحدة الحجم نفسها (المليلتر mL) تظهر في البسط والمقام معًا على هيئة نسبة، فإنها تُختصر تلقائيًا — لذا يمكنك إدخال الأحجام بالمليلتر مباشرةً دون تحويل. أما النسبة القياسية \(n_a/n_t\) فتقوم بمعايرة النتيجة لتأخذ في الحسبان التفاعلات التي لا تكون نسبتها 1:1.

Concentration and volume of the titrant, scaled by the mole ratio, give the analyte concentration.

مثال محلول

تُعايَر عينة حجمها 20.00 مل من حمض الهيدروكلوريك HCl بمحلول هيدروكسيد الصوديوم NaOH تركيزه 0.100 mol/L، ويلزم استهلاك 25.00 مل للوصول إلى نقطة النهاية (تفاعل بنسبة 1:1). إذن: $$C_a = \frac{0.100 \times 25.00 \times 1}{20.00 \times 1} = \frac{2.5}{20} = \mathbf{0.125 \ \text{mol/L}}$$ أما مولات المُعاير فهي \(= 0.100 \times 25/1000 = 0.0025\) مول.

A titration curve: pH rises sharply at the equivalence point where the reaction is complete.

الأسئلة الشائعة

هل يجب تحويل المليلتر (mL) إلى لتر (L)؟ لا. لأن الأحجام تظهر على هيئة نسبة فإنها تُختصر، لذا يكفي استخدام وحدة واحدة موحّدة للحجمين معًا.

ماذا لو لم تكن نسبة التفاعل 1:1؟ استخدم المعاملات المأخوذة من المعادلة الكيميائية الموزونة. فمثلًا عند معايرة حمض الكبريتيك بهيدروكسيد الصوديوم يكون \(n_a = 1\) و \(n_t = 2\).

هل تصلح هذه الحاسبة لمعايرات الأكسدة والاختزال؟ نعم — استخدم النسبة المولية بين المادة المجهولة والمُعاير المأخوذة من معادلة الأكسدة والاختزال الموزونة باعتبارها المعاملات.