آنالیز کمی

تعیین کمی یک ماده با بارش ، به دنبال آن جداسازی و وزن گیری رسوب ، تجزیه و تحلیل گرانشی نامیده می شود. از تجزیه و تحلیل کمی برای تعیین درصد یک عنصر خاص یا یون در یک نمونه استفاده می شود.

در یک تجزیه و تحلیل گرانشی معمولی ، درصد یون مورد علاقه به یک ترکیب جامد تعیین می شود. این روش شامل حل کردن ماده ای از ترکیب ناشناخته در آب و اجازه دادن به یون مورد علاقه با یک ضد یون برای تشکیل رسوب است. سپس رسوب جدا شده ، خشک و وزن می شود.

با دانستن جرم و فرمول شیمیایی رسوب ، می توان جرم یون مورد علاقه را از درصد درصد انبوه رسوب تعیین کرد. از توده های یون علاقه و ترکیب اصلی ، درصد یون مورد علاقه به ترکیب اصلی قابل محاسبه است.

جدول محتویات

• تجزیه و تحلیل کمی از ترکیبات آلی
• تخمین کربن و هیدروژن
• تخمین نیتروژن
• تخمین هالوژن
• تخمین گوگرد
• تخمین فسفر
• تعیین فرمول مولکولی ترکیب
• مثال حل شده
• سوالات متداول

تجزیه و تحلیل کمی از ترکیبات آلی

تخمین درصد ترکیب عناصر مختلف موجود در یک ترکیب ، مرحله بعدی در تعیین فرمول ترکیب است. روشهای مختلف به کار رفته برای تخمین عناصر مختلف در زیر شرح داده شده است.

1. تخمین کربن و هیدروژن

این دو عنصر همیشه با روش احتراق لبیگ با هم تخمین زده می شوند. مقدار وزنی این ترکیب با اکسید مس اضافی در جو هوا یا اکسیژن به شدت گرم می شود. ترکیبات هیدروژن و کربن به این ترتیب به آب و دی اکسید کربن اکسید می شوند که به طور جداگانه جمع آوری و وزن می شوند. درصد کربن و هیدروژن موجود در ترکیب را می توان مطابق شکل زیر محاسبه کرد.

٪ C = 12/44 x جرم CO₂تشکیل/ جرم ماده x 100

٪ H = 1/18 x جرم H₂o تشکیل / جرم ماده x 100

2. تخمین نیتروژن

روش دوما

این روش را می توان برای تمام ترکیبات آلی حاوی نیتروژن اعمال کرد. این روش بر این اصل استوار است که اگر یک ترکیب آلی حاوی نیتروژن با اکسید مس گرم شود، نیتروژن آزاد و اکسیدهای نیتروژن همراه با سایر محصولات (دی اکسید کربن، بخار آب و غیره) تشکیل می شوند. اکسیدهای نیتروژن با عبور از مس گرم شده به نیتروژن آزاد تبدیل می شوند و کل نیتروژن روی محلول KOH جمع آوری می شود. حجم نیتروژن جمع آوری شده اندازه گیری شده و درصد موجود در ترکیب محاسبه می شود.

% N = 28/22400 x حجم نیتروژن در NTP / جرم ترکیب x 100

روش کجلدال

این روش معمولاً برای تخمین نیتروژن در مواد غذایی و کودها استفاده می شود. اگرچه این روش ساده تر از روش دوما است، اما برای همه ترکیبات آلی نیتروژنی قابل اجرا نیست.

3. تخمین هالوژن

روش کاریوس

توده شناخته شده ای از ماده آلی حاوی هالوژن با اسید نیتریک دوددار همراه با چند بلور نیترات نقره در یک لوله مهر و موم شده گرم می شود. هالید نقره تشکیل می شود که جدا شده، خشک شسته شده و وزن می شود. از جرم هالید نقره به دست آمده درصد هالوژن محاسبه می شود.

% هالوژن = جرم اتمی هالوژن x جرم هالید نقره بدست آمده x 100 / جرم مولی هالید نقره x جرم ترکیب گرفته شده.

روش کاریوس با ید نتیجه رضایت بخشی نمی دهد زیرا یدید نقره کمی در اسید نیتریک محلول است و حتی در حضور نیترات نقره مقداری ید نیز تولید می شود. علاوه بر این، برای ترکیبات آروماتیک بسیار هالوژنه، نتایج دقیق نیستند.

4. تخمین گوگرد

گوگرد نیز با روش کاریوس تخمین زده می شود. در این مورد، ترکیب آلی تنها با اسید نیتریک گرم می شود. بنابراین گوگرد موجود در ترکیب به اسید سولفوریک اکسید می شود که با کلرید باریم برای رسوب سولفات باریم تصفیه می شود. رسوب سولفات باریم شسته، خشک و وزن می شود. از جرم وزنی سولفات باریم به دست آمده، درصد گوگرد محاسبه می شود.

% S = 32/233 x جرم BaSO₄/ جرم ترکیب x 100

5. برآورد فسفر

فسفر مانند گوگرد تخمین زده می شود، یک ترکیب آلی که با اسید نیتریک بخار گرم می شود. بنابراین فسفر موجود در ترکیب به اسید فسفریک اکسید می شود که با افزودن مخلوط منیزیم رسوب می کند. رسوب منیزیم آمونیوم فسفات مشتعل می شود تا پیروفسفات منیزیم به دست آید.

منیزیم پیرو فسفات وزن می شود و درصد محاسبه فسفر است

٪ P = 62/222 x جرم میلی گرم₂P₂O₇/جرم ترکیب x 100

تعیین فرمول مولکولی ترکیب

فرمول مولکولی یک ترکیب تعداد واقعی اتم های عناصر مختلف موجود در یک مولکول از ترکیب را بیان می کند.

فرمول مولکولی ممکن است همان فرمول تجربی یا یک چند ساده از آن باشد.

فرمول مولکولی = (فرمول تجربی) x n

جایی که n یک عدد کامل است. مقدار n با تقسیم توده مولکولی توسط توده فرمول تجربی بدست می آید.

n = جرم مولکولی/ توده فرمول تجربی.

مثال حل شده

سوال:

در یک آزمایش DUMNS ، 0. 1877 گرم از یک ماده آلی 31. 7 سی سی گاز نیتروژن را در 14 درجه سانتیگراد و فشار 758 میلی متر جیوه به همراه داشت. درصد نیتروژن موجود در ترکیب را محاسبه کنید.(تنش آبی در 14 درجه سانتیگراد = 12 میلی متر)

راه حل:

حجم N₂در STP = V1 + (P-P) 273/(T + 273) x 760

جایگزین مقادیر v₁

= 31. 7 x (758 - 12) x 273/(14+ 273) x 760 = 29. 6ml

جرم 29. 6 میلی لیتر نیتروژن

٪ ازت = 28/22400 x 29. 6 x 100/0. 1877 = 19. 72

سوالات متداول در مورد تجزیه و تحلیل کمی

تجزیه و تحلیل کیفی در شیمی چیست؟

تحقیقات کیفی مؤلفه ای از شیمی است که به شناخت عناصر یا ترکیباتی که یک ترکیب یا مخلوط را تشکیل می دهند ، می پردازد. تعیین مواد تشکیل دهنده یک محلول نمک خاص ، نمونه ای از تحقیقات کیفی است.

اندازه گیری کمی در شیمی چیست؟

به معنای کمی محاسبه یک مقدار تعیین شده آن به یک مقدار است. به عنوان مثال ، شما ممکن است با دیدن چند ثانیه برای تغییر ، مانند یک قطعه روبان منیزیم برای حل شدن در اسیدهای غلظت های مختلف ، میزان واکنش را محاسبه کنید. معنی کیفی ، بدون اینکه معنایی محاسبه شود.

روشهای تجزیه و تحلیل کمی چیست؟

رویکردهای کمی بر اندازه گیری های عینی و تجزیه و تحلیل آماری ، تحلیلی یا عددی داده های به دست آمده توسط مصاحبه ها ، پرسشنامه ها و نظرسنجی ها یا با استفاده از تکنیک های محاسباتی برای دستکاری داده های آماری از قبل موجود تأکید می کنند.

مزایای تحقیقات کمی چیست؟

در پایان ، تحقیقات و تجزیه و تحلیل بی طرفانه ، پشتیبانی یا نتیجه گیری را رد می کند. هنگام جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها ، هر حرکت برای کاهش تعصب سیستماتیک است. مهمترین مزیت این روش این است که آزمایشات برای یک جمعیت وسیع تر صحیح ، دقیق و قابل تعمیم است.

نمونه ای از کمی چیست؟

کمی صفت است که در واقع به معنای چیزی ملموس است. به عنوان مثال ، ما می توانیم تعداد گوسفندان را در یک مزرعه حساب کنیم ، یا می توانیم گالن های شیر یک گاو را محاسبه کنیم. این مهم است که بتوانیم آنچه را که می توانیم در دنیای نتایج انتزاعی که نمی توان آنها را اندازه گیری کرد ، مانند خشم یا خاطرات تعیین کنیم.