راهنمایی کوتاه: ابتدا مقدار مس را به مول تبدیل کن، سپس با استفاده از معادله موازنهشده، مولهای نیتریک اسید مصرفشده را پیدا کن.
گامبهگام:
- ۱) دادهها را مشخص کن: حجم محلول اولیه نیتریک اسید = ۲۰۰ میلیلیتر = ۰.۲ لیتر. حجم محلول رقیقشده = ۲ لیتر. جرم مس مصرفی = ۱۲۸ میلیگرم = ۰.۱۲۸ گرم. جرم مولی مس (Cu) = ۶۴ گرم بر مول.
- ۲) معادله واکنش را بنویس و موازنه کن: Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O. از معادله میبینیم که ۱ مول مس با ۴ مول نیتریک اسید واکنش میدهد.
- ۳) مولهای مس را حساب کن: n(Cu) = جرم / جرم مولی = ۰.۱۲۸ / ۶۴ = ۰.۰۰۲ مول.
- ۴) با استفاده از نسبت استوکیومتری، مولهای نیتریک اسید مورد نیاز برای واکنش با این مقدار مس را پیدا کن: از معادله: ۱ mol Cu : ۴ mol HNO₃. پس n(HNO₃) = ۴ × n(Cu) = ۴ × ۰.۰۰۲ = ۰.۰۰۸ مول. این مقدار HNO₃ در ۲ لیتر محلول رقیقشده وجود دارد.
- ۵) غلظت محلول رقیقشده را حساب کن: M_رقیق = n / V = ۰.۰۰۸ mol / ۲ L = ۰.۰۰۴ M.
- ۶) از رابطه رقیقسازی استفاده کن: M₁V₁ = M₂V۲. که در آن M₁ غلظت اولیه (نامعلوم)، V₁ = ۰.۲ L، M₂ = ۰.۰۰۴ M، V۲ = ۲ L. پس: M₁ × ۰.۲ = ۰.۰۰۴ × ۲ → M₁ = (۰.۰۰۸) / ۰.۲ = ۰.۰۴ M.
پاسخ نهایی: غلظت محلول نیتریک اسید اولیه ۰.۰۴ مولار بوده است.
مثال مشابه: اگر ۱۰۰ میلیلیتر از یک محلول اسید سولفوریک را تا ۱ لیتر رقیق کنیم و ۰.۰۵ مول منیزیم با آن واکنش دهد (Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂)، غلظت اولیه اسید چقدر است؟ (جواب: ۰.۵ M)
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: مفهوم رقیقسازی و محاسبات استوکیومتری را با حل مسائل بیشتر تمرین کن. رابطه M₁V₁ = M₂V۲ را برای تمام محاسبات رقیقسازی به خاطر بسپار.
یادآوری ایمنی: نیتریک اسید یک اسید قوی و خورنده است. در آزمایشگاه با احتیاط و تحت نظارت معلم استفاده شود.
