ការវាស់កំហាប់ HCl៖ តើតម្លៃមួយណាដែលគួរយកជាលទ្ធផល?
សិស្សថ្នាក់ទី 9 ក្រុមមួយវាស់កំហាប់អាស៊ីតក្លរីឌ្រិក (HCl) ដែលមិនស្គាល់កំហាប់ ដោយប្រើសូលុយស្យុង NaOH កំហាប់ 0.100 mol/L។ ពួកគេដាក់ HCl ចំនួន 25.00 mL ក្នុង Erlenmeyer ហើយដាក់ methyl orange 2–3 ដំណក់។ លទ្ធផលប៊ូរ៉េត៖ លើកទី 1 អានចុងក្រោយ 20.40 mL; លើកទី 2 បាន 20.55 mL; លើកទី 3 បាន 20.50 mL។ នៅលើកទី 1 សិស្សម្នាក់បើកសន្ទះប៊ូរ៉េតលឿនពេក ហើយពណ៌ប្រែពីក្រហមទៅលឿងភ្លាមៗ ដោយមិនបានករឡើយ។ គ្រូឱ្យក្រុមនេះសរសេររបាយការណ៍ និងសម្រេចដោយខ្លួនឯងថាតើតម្លៃណាត្រូវយក និងហេតុអ្វី។
1. គណនាមាឌមធ្យមនៃ NaOH ដែលគួរប្រើ និងកំហាប់ HCl។ បង្ហាញសមីការ និងជំហានគណនា។
Read the worked answer
សមីការប្រតិកម្ម៖ HCl + NaOH → NaCl + H₂O (សមាមាត្រ 1:1)។
ជម្រើសមាឌ៖ លើកទី 1 ត្រូវបោះបង់ ព្រោះពណ៌ប្រែភ្លាមៗដោយមិនករ ដែលបញ្ជាក់ថាសូលុយស្យុងមិនស្មើគ្នា ហើយអាចចាក់លើសចំណុចបញ្ចប់។ យកតែលើកទី 2 និងទី 3 ដែលស្ថិតក្នុងចន្លោះ 0.10 mL ពីគ្នា៖ មាឌមធ្យម = (20.55 + 20.50) ÷ 2 = 20.525 mL = 0.020525 L។
ម៉ូល NaOH៖ n = C × V = 0.100 × 0.020525 = 2.0525 × 10⁻³ mol។ ដោយសមាមាត្រ 1:1 n(HCl) = 2.0525 × 10⁻³ mol។
កំហាប់ HCl៖ C = n ÷ V = 2.0525 × 10⁻³ ÷ 0.02500 = 0.0821 mol/L។
ចំណាំ៖ បើប្រើតែ 20.50 mL នឹងបាន 0.0820 mol/L ដែលខុសគ្នាត្រឹម 0.0001 mol/L - តិចជាង 0.2% ដូច្នេះការជ្រើសរើសមិនប៉ះពាល់ដល់លេខសំខាន់ 3 ខ្ទង់ទេ។
2. ចូរពន្យល់ពីផលប៉ះពាល់នៃស្ថានភាពខាងក្រោមលើលទ្ធផល ដោយបញ្ជាក់ទិសដៅនៃកំហុស (លើស ឬខ្វះ)៖ (ក) ចាក់លើសចំណុចបញ្ចប់; (ខ) Erlenmeyer ទើបលាងដោយទឹកចម្រោះ ហើយនៅសើម; (គ) ខ្យល់នៅចុងប៊ូរ៉េត។
Read the worked answer
(ក) ចាក់លើសចំណុចបញ្ចប់៖ មាឌ NaOH ដែលអានបានធំជាងមាឌពិតដែលត្រូវការ → n(NaOH) ធំ → គណនាថា HCl មានកំហាប់ខ្ពស់ជាងពិត (កំហុសខាងលើស)។ នេះជាករណីលើកទី 1 ដែលពណ៌ប្រែភ្លាមៗ។
(ខ) Erlenmeyer សើមដោយទឹកចម្រោះ៖ ទឹកចម្រោះមិនបន្ថែមម៉ូល HCl ទេ គ្រាន់តែធ្វើឱ្យសូលុយស្យុងរំលាយខ្លួនបន្ថែម។ ចំនួនម៉ូល HCl នៅដដែល ដូច្នេះមាឌ NaOH ដែលត្រូវការមិនផ្លាស់ប្តូរ → គ្មានផលប៉ះពាល់។ (ខុសគ្នាទាំងស្រុងពីករណីប្រើទឹកលាងនៅក្នុងប៊ូរ៉េត ដែលនឹងធ្វើឱ្យ NaOH រំលាយ។)
(គ) មានខ្យល់នៅចុងប៊ូរ៉េត៖ ខ្យល់កាន់កន្លែងសូលុយស្យុង ដូច្នេះការអានបង្ហាញមាឌធំជាងបរិមាណ NaOH ដែលពិតជាចូលក្នុងដប → គណនាកំហាប់ HCl ខ្ពស់ជាងពិត។ ត្រូវបើកសន្ទះឱ្យសូលុយស្យុងហូរចេញខ្យល់មុនចាប់ផ្តើម។
3. សិស្សម្នាក់ស្នើឱ្យយកមធ្យមភាគទាំង 3 លើក ព្រោះ «កាន់តែច្រើនលើក កាន់តែត្រឹមត្រូវ»។ ចូរគណនាមធ្យមភាគនោះ រួចវាយតម្លៃយោបល់នេះ។
Read the worked answer
ការគណនា៖ (20.40 + 20.55 + 20.50) ÷ 3 = 61.45 ÷ 3 = 20.483 mL → C = (0.100 × 0.020483) ÷ 0.02500 = 0.0819 mol/L។
ការវាយតម្លៃ៖ យោបល់នេះមិនត្រឹមត្រូវតាមគោលការណ៍វិទ្យាសាស្ត្រ ទោះបីលេខជិតគ្នាក៏ដោយ។
- ការបញ្ចូលលទ្ធផលដែលដឹងច្បាស់ថាមានកំហុសជាប្រព័ន្ធ (systematic error) មិនធ្វើឱ្យលទ្ធផលត្រឹមត្រូវជាងទេ - វាគ្រាន់តែទាញលទ្ធផលទៅរកតម្លៃខុស។ គោលការណ៍គឺ៖ បោះបង់ទិន្នន័យដែលមានបញ្ហាដែលអាចកំណត់បាន រួចយកមធ្យមភាគតែពីទិន្នន័យដែលអាចទុកចិត្តបាន។
- ភាពខុសគ្នាជាលេខតូច (0.0819 ធៀបនឹង 0.0821) បង្ហាញថាកំហុសលើកទី 1 មិនធំដូចដែលគេគិត តែមិនមែនជាហេតុផលដើម្បីទទួលយកទេ។ ការគណនាត្រឹមត្រូវតាមលេខសំខាន់ 3 ខ្ទង់គឺ 0.082 mol/L ទាំងពីរករណី។
- បញ្ហាធំជាងនេះគឺ ការជ្រើសសូចនាករ៖ methyl orange ប្រែពណ៌នៅ pH ≈ 4.4 ខណៈចំណុចសមមូលនៃ HCl/NaOH គឺ pH 7។ ដូច្នេះទោះធ្វើបានល្អយ៉ាងណា ក៏មានកំហុសជាប្រព័ន្ធតូចមួយដែរ។ បើចង់បានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ គួរប្រើ phenolphthalein ឬ pH meter។