ايسڊ بيس ٽائيٽريشن بحث جي سوالن جي مثال
تيزابي بنياد جي ٽائيٽريشن ڪيمسٽري ۾ سڀ کان عام مقداري تجزيي طريقن مان هڪ آهي. هن ٽيڪنڪ ۾ هڪ محلول جي ڪنسنٽريشن کي طئي ڪرڻ لاءِ تيزابي ۽ بنيادي جي وچ ۾ رد عمل شامل آهي. هن آرٽيڪل ۾، اسان تيزابي بنياد جي ٽائيٽريشن مسئلن ۽ انهن جي حل جي ڪيترن ئي مثالن تي بحث ڪنداسين، جنهن جو مقصد توهان کي بنيادي تصورن کي سمجهڻ ۽ انهن کي ڪيئن انجام ڏيڻ ۾ مدد ڪرڻ آهي.
ايسڊ بيس ٽائيٽريشن جا بنيادي تصور
تيزابي بنياد جي ٽائيٽريشن ۾ هڪ تيزابي مان هائيڊروجن آئن (H⁺) ۽ هڪ بنياد مان هائيڊرو آڪسائيڊ آئن (OH⁻) جي وچ ۾ پاڻي (H₂O) ٺاهڻ لاءِ هڪ غير جانبداري رد عمل شامل آهي. برابري وارو نقطو اهو نقطو آهي جنهن تي تيزابي جي مول جو تعداد شامل ڪيل بنياد جي مول جي تعداد جي برابر آهي. هن نقطي تي، تيزابي ۽ بنياد جي وچ ۾ رد عمل مڪمل طور تي ٿي چڪو آهي.
عام فارمولو
ايسڊ-بنيادي ٽائيٽريشن ۾ استعمال ٿيندڙ بنيادي فارمولا هي آهي:
\[ ن_{الف} \سي ڊاٽ ايم_{الف} \سي ڊاٽ وي_{الف} = ن_{ب} \سي ڊاٽ ايم_{ب} \سي ڊاٽ وي_{ب} \]
انسان ۾:
– \( n_{a} \) تيزاب جي ويلنس آهي،
– \( M_{a} \) تيزاب جي molarity آهي،
– \( V_{a} \) تيزاب جو مقدار آهي،
– \( n_{b} \) بنيادي ويلنس آهي،
– \( M_{b} \) بنياد جي مولرٽي آهي،
– \( V_{b} \) بنياد جو حجم آهي.
لٽمس پيپر ۽ اشارا
ٽائيٽريشن جي مشق ۾، تيزابي بنيادن جا اشارا جهڙوڪ فينولفٿلين يا ميٿائل نارنگي اڪثر ڪري برابري واري نقطي کي طئي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن. اهي اشارا هڪ مخصوص پي ايڇ تي رنگ تبديل ڪندا آهن، اهو ظاهر ڪن ٿا ته برابري واري نقطي تي پهچي ويو آهي.
نموني سوال ۽ بحث
مثال سوال 1: مضبوط تيزاب ۽ مضبوط بنياد جو ٽائيٽريشن
سوال:
اهو معلوم آهي ته 0,1 M HCl محلول جي 25 mL کي 0,1 M NaOH محلول سان ٽائيٽريٽ ڪيو ويندو آهي. برابري واري نقطي تائين پهچڻ لاءِ NaOH جي ڪهڙي مقدار جي ضرورت آهي؟
بحث:
HCl ۽ NaOH جي وچ ۾ رد عمل هي آهي:
\[ HCl + NaOH \ rightarrow NaCl + H_2O \]
قدم 1: HCl مان H⁺ جا مول طئي ڪريو.
\[ ن_{\ٽيڪسٽ{ايڇ سي ايل}} = ايم_{\ٽيڪسٽ{ايڇ سي ايل}} \وقت وي_{\ٽيڪسٽ{ايڇ سي ايل}} \]
\[ n_{\ٽيڪسٽ{HCl}} = 0,1 \ٽائيم 0,025 = 0,0025 \ٽيڪسٽ{ mol} \]
قدم 2: گهربل NaOH جي مقدار جو تعين ڪريو.
ڇاڪاڻ ته HCl ۽ NaOH جي رد عمل ۾ 1:1 تناسب آهي (n = 1):
\[ ن_{\ٽيڪسٽ{ايڇ سي ايل}} = ن_{\ٽيڪسٽ{نائو ايڇ}} \]
\[ ايم_{\ٽيڪسٽ{نائو ايڇ}} \ٽائمز وي_{\ٽيڪسٽ{نائو ايڇ}} = 0,0025 \ٽيڪسٽ{مول} \]
\[ وي_{\ٽيڪسٽ{NaOH}} = \فريڪ{0,0025 \ٽيڪسٽ{ mol}}{0,1 \ٽيڪسٽ{ ايم}} = 0,025 \ٽيڪسٽ{ ايل} = 25 \ٽيڪسٽ{ ايم ايل} \]
تنهن ڪري، گهربل NaOH جو مقدار 25 mL آهي.
مثال سوال 2: ڪمزور تيزاب ۽ مضبوط بنياد جو ٽائيٽريشن
سوال:
ڪُل 50 ملي ليٽر 0,1 ايم ايسٽڪ ايسڊ (CH₃COOH) محلول کي 0,1 ايم NaOH محلول سان ٽائيٽريٽ ڪيو ويو. برابري واري نقطي تائين پهچڻ لاءِ NaOH جي ڪهڙي مقدار جي ضرورت آهي؟
بحث:
ايسٽڪ ايسڊ ۽ NaOH جي وچ ۾ رد عمل هي آهي:
\[ CH_3COOH + NaOH \ ساڄي طرف CH_3COONa + H_2O \]
قدم 1: CH₃COOH مان H⁺ جا مول طئي ڪريو.
\[ n_{\ٽيڪسٽ{CH}_3\ٽيڪسٽ{COOH}} = M_{\ٽيڪسٽ{CH}_3\ٽيڪسٽ{COOH}} \وقت V_{\ٽيڪسٽ{CH}_3\ٽيڪسٽ{COOH}} \]
\[ n_{\text{CH}_3\text{COOH}} = 0,1 \ ڀيرا 0,05 = 0,005 \text{ mol} \]
قدم 2: گهربل NaOH جي مقدار جو تعين ڪريو.
ڇاڪاڻ ته CH₃COOH ۽ NaOH جي وچ ۾ تل جو تناسب 1:1 آهي:
\[ ن_{\ٽيڪسٽ{سي ايڇ}_3\ٽيڪسٽ{ڪوه}} = ن_{\ٽيڪسٽ{نائو ايڇ}} \]
\[ ايم_{\ٽيڪسٽ{نائو ايڇ}} \ٽائمز وي_{\ٽيڪسٽ{نائو ايڇ}} = 0,005 \ٽيڪسٽ{مول} \]
\[ وي_{\ٽيڪسٽ{NaOH}} = \فريڪ{0,005 \ٽيڪسٽ{ mol}}{0,1 \ٽيڪسٽ{ ايم}} = 0,05 \ٽيڪسٽ{ ايل} = 50 \ٽيڪسٽ{ ايم ايل} \]
تنهن ڪري، گهربل NaOH جو مقدار 50 mL آهي.
مثال سوال 3: مضبوط تيزابن ۽ بنيادن جو پولي پروٽوڪ ٽائيٽريشن
سوال:
اهو معلوم آهي ته 0,05 M H₂SO₄ محلول جي 40 mL کي 0,1 M KOH محلول سان ٽائيٽريٽ ڪيو ويندو آهي. پهرين ۽ ٻئي برابري واري نقطي تائين پهچڻ لاءِ KOH جي ڪهڙي مقدار جي ضرورت آهي؟
بحث:
H₂SO₄ هڪ ڊائيپروٽوڪ ايسڊ آهي جيڪو ٻه H⁺ آئن جاري ڪري سگهي ٿو. KOH سان رد عمل ٻن مرحلن تي مشتمل آهي:
\[ H_2SO_4 + 2KOH \ ساڄي طرف K_2SO_4 + 2H_2O \]
قدم 1: H⁺ جي مول کي H₂SO₄ مان طئي ڪريو.
\[ n_{\ٽيڪسٽ{H}_2\ٽيڪسٽ{SO}_4} = M_{\ٽيڪسٽ{H}_2\ٽيڪسٽ{SO}_4} \وقت V_{\ٽيڪسٽ{H}_2\ٽيڪسٽ{SO}_4} \]
\[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 0,05 \ ڀيرا 0,04 = 0,002 \text{ mol} \]
قدم 2: هر مرحلي ۾ گهربل KOH جي مقدار جو تعين ڪريو.
پهرين ٽائيٽليشن ۾ (هڪ H⁺ جاري ڪندي):
\[ ن_{\ٽيڪسٽ{ايڇ}_2\ٽيڪسٽ{ايس او}_4} = ن_{\ٽيڪسٽ{ڪوه}} \]
\[ ايم_{\ٽيڪسٽ{ڪوه}} \وقت وي_{\ٽيڪسٽ{ڪوه}} = 0,002 \ٽيڪسٽ{مول} \]
\[ وي_{\ٽيڪسٽ{ڪوه}}_{\ٽيڪسٽ{پهريون}} = \فريڪ{0,002 \ٽيڪسٽ{مول}}{0,1 \ٽيڪسٽ{ايم}} = 0,02 \ٽيڪسٽ{ايل} = 20 \ٽيڪسٽ{ايم ايل} \]
ٻئي ٽائيٽريشن ۾ (ٻه H⁺ ڪڍڻ) ٻه ڀيرا پوئين تل گهربل آهن:
\[ n_{\text{KOH}}_{\text{سيڪنڊ}} = 2 \ ڀيرا 0,002 \text{ mol} = 0.004 \text{ mol} \]
\[ V_{\text{KOH}}_{\text{second}} = \frac{0.004 \text{ mol}}{0,1 \text{ M}} = 0,04 \text{ L} = 40 \text{ mL} \]
تنهن ڪري، پهرين برابري واري نقطي لاءِ گهربل KOH جو مقدار 20 mL آهي، ۽ ٻئي برابري واري نقطي لاءِ 40 mL آهي.
نتيجو
مٿي ڏنل ڪيترن ئي تيزابي-بنيادي ٽائيٽريشن مثالن ذريعي، اسان سکيو آهي ته مختلف قسمن جي ٽائيٽريشن ۾ برابري واري نقطي تائين پهچڻ لاءِ گهربل محلول جي مقدار کي ڪيئن طئي ڪجي. اهو ضروري آهي ته هميشه رد عمل اسٽوچيوميٽري تي ڌيان ڏيو ۽ صحيح نتيجا حاصل ڪرڻ لاءِ بنيادي ٽائيٽريشن فارمولا کي صحيح طريقي سان استعمال ڪريو. مختلف قسمن جي مسئلن سان مسلسل مشق تجزياتي ڪيمسٽري ۾ تيزابي-بنيادي ٽائيٽريشن جي توهان جي سمجھ کي مضبوط ڪرڻ ۾ مدد ڪندي.
