ما هو المحلول القياسي؟

يعرف المحلول القياسي (بالإنجليزية: Standard Solution) بأنه أي محلول كيميائي يحتوي على تركيز محدد ومعلوم من مادة معينة؛ أو المحلول الكيميائي الذي يُعرف تركيزه بدقة، ولتحضيره يتم إذابة تركيز محدد من المادة المذابة في المادة المذيبة، ويتم تخفيف المحلول إلى حجم دقيق، وعادة ما يقاس تركيز المحلول بوحدة المولارية (بالإنجليزية: Molarity)، أو المول/ لتر (mol/L)، ويشار إلى أن المواد التي تستخدم في تحضير المحاليل القياسية يجب أن تكون مستقرة، ونقية، وذات وزن جزئي مرتفع نسبيًا.[١]


كيفية تحضير المحاليل القياسية

يمكن تحضير المحاليل القياسية بطريقتين رئيسيتين، وذلك كالآتي:


تحضير المحاليل القياسية بطريقة الوزن

لتحضير المحاليل القياسية بطريقة الوزن يجب اتباع الخطوات الآتية:[٢]

  1. حساب وزن المادة المذابة
  2. إذابة المادة المذابة في كمية قليلة من الماء المقطر (بالإنجليزية؛ Distilled Water) في دورق زجاجي.
  3. نقل المحلول إلى قارورة حجمية (بالإنجليزية: Volumetric Flask).
  4. إضافة الماء المقطر حتى الوصول إلى الحجم المطلوب.
  5. رج المحلول بعد إغلاق القارورة جيدًا.



السؤال:

كيفية تحضير محلول قياسي حجمه 1 دسم‎³ من هيدروكسيد الصوديوم، وتركيزه 0.5 مول/ دسم³.[٢]

الحل:

1- لحساب وزن مادة هيدروكسيد الصوديوم NaOH المطلوبة نحتاج للمعادلة الآتية:

  • عدد المولات = التركيز المولي × حجم المحلول
  • عدد المولات = 0.5 × 1 = 0.5 مول
  • ومن معادلة؛ عدد المولات = كتلة المادة / الكتلة المولية
  • 0.5 = الكتلة / (23 + 16 + 1)
  • الكتلة = 20 غرام
  • إذاً يتم توزين 20 غرام من مادة هيدروكسيد الصوديوم.

2- تذوب كمية هيدروكسيد الصوديوم في كمية قليلة من الماء المقطر وتحريكها جيدًا حتى تذوب.

3- وضع المحلول داخل قارورة حجمية.

4- إضافة الماء المقطر حتى الوصول إلى الحجم المطلوب (1 دسم³)، ثم إغلاف القارورة الزجاجية ورجها جيدًا.





تحضير المحاليل القياسية بطريقة التخفيف

يتم تحضير المحاليل القياسية بطريقة التخفيف عن طريق إضافة ماء مقطر لمحلول تجاري مركز ومحضر مسبقًا، وبالتالي يتغير تركيز المحلول دون تغير عدد مولات المادة المذابة؛ إذ إن:[٢]

عدد مولات المحلول المركز = عدد مولات المحلول المخفف

وبالتالي فإن:

التركيز المولي للمحلول الأول × حجم المحلول الأول = التركيز المولي للمحلول الثاني × حجم المحلول الثاني

وبالرموز: M1V1 = M2V2



السؤال:

كيفية تحضير محلول قياسي حجمه 500 سم³، وتركيزه المولي 0.15 مول/ دسم³، من محلول مركز لحمض الكبريت تركيزه 2 مول/ دسم³.[٢]

الحل:

1- حساب حجم المحلول المركز اللازم بعد تحويل الحجم إلى دسم³:

  • التركيز المولي للمحلول الأول × حجم المحلول الأول = التركيز المولي للمحلول الثاني × حجم المحلول الثاني
  • 2 × حجم المحلول الأول = 0.15 × 500/1000
  • حجم المحلول الأول = 0.0375 دسم³ = 37.5 سم³

2- وضع المحلول داخل دورق يحتوي على القليل من الماء، ثم إضافة الماء المقطر بالتدريج حتى الوصول إلى الحجم المطلوب وهو 500 سم³.




السؤال:

ما هي الكتلة المطلوبة من مادة ثنائي فثلات البوتاسيوم KH(C8H4O4) بالغرامات؛ واللازمة لتحضير محلول حجمه 200 مللتر، وتركيزه 0.25 مول/ لتر، علمًا أن الكتلة المولية لثنائي فثلات البوتاسيوم هي 204.22 غرام / مول؟[٣]

الحل:

تحويل حجم المحلول من مللتر إلى لتر: 200/1000= 0.2 لتر

عدد المولات = التركيز المولي × حجم المحلول

= 0.25 × 0.2 = 0.05 مول


عدد المولات= الكتلة / الكتلة المولية

0.05 = الكتلة/ 204.22


الكتلة = 10.2 غرام من ثنائي فثلات البوتاسيوم.





المراجع

  1. ↑ "Standard Solution Definition", thoughtco. Edited.
  2. ^ أ ب ت ث "How do you prepare a standard solution?", aplustopper. Edited.
  3. ↑ "Calculating Concentration of a Primary Standard", ausetute. Edited.