ملخص الفصل ١: المخاليط والمحاليل

1-1 أنواع المخاليط

• المخاليط نوعان: غير متجانسة تبقى فيها مكونات يمكن تمييزها، ومتجانسة تسمى المحاليل وتتوزع فيها المكونات بانتظام تام.
• المخلوط المعلّق تترسب جسيماته الكبيرة عند تركه دون تحريك ويمكن فصلها بالترشيح، أما المخلوط الغروي فجسيماته متوسطة الحجم (بين 1 nm و1000 nm) ولا تترسب ولا تُفصل بالترشيح.
• تبقى جسيمات المخلوط الغروي منتشرة بسبب الطبقات الكهروستاتيكية المشحونة حولها التي تجعلها تتنافر، ويتميز الغروي بالحركة البراونية وبتأثير تندال الذي يشتت فيه الضوء.

راجع صفحة ١٤ في الكتاب

1-2 تركيز المحلول

• التركيز مقياس لكمية المذاب الذائبة في كمية محددة من المذيب أو المحلول، ويمكن وصفه نوعيًا بكلمتي مركّز ومخفّف أو التعبير عنه كميًا.
• النسبة المئوية بدلالة الكتلة تساوي كتلة المذاب مقسومة على كتلة المحلول مضروبة في ١٠٠، وكتلة المحلول هي مجموع كتلتي المذاب والمذيب، وبالطريقة نفسها تُحسب النسبة المئوية بدلالة الحجم.
• المولارية M هي عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول، والمولالية m هي عدد مولات المذاب في كيلوجرام واحد من المذيب، والكسر المولي نسبة مولات أحد المكونات إلى مجموع مولات المحلول.

راجع صفحة ١٩ في الكتاب

1-3 العوامل المؤثرة في الذوبان

• الذوبان عملية إحاطة جسيمات المذاب بجسيمات المذيب، ويحدث عندما تكون قوى التجاذب بين المذاب والمذيب أكبر من قوى التجاذب بين جسيمات المذاب نفسه، وفق قاعدة «المذيب يذيب شبيهه».
• تزيد سرعة الذوبان بالتحريك وبزيادة مساحة السطح وبرفع درجة الحرارة، والذائبية هي أكبر كمية من المذاب تذوب في كمية معينة من المذيب عند درجة حرارة وضغط محددين.
• المحلول غير المشبع يمكنه إذابة مزيد من المذاب، والمشبع لا يذيب المزيد، وفوق المشبع يحوي أكثر مما يحويه المشبع، وينص قانون هنري على تناسب ذائبية الغاز طرديًا مع ضغطه فوق السائل: S1/P1 = S2/P2.

راجع صفحة ٢٩ في الكتاب

1-4 الخواص الجامعة للمحاليل

• الخواص الجامعة خواص فيزيائية للمحاليل تعتمد على عدد جسيمات المذاب لا على نوعها، وتشمل الانخفاض في الضغط البخاري والارتفاع في درجة الغليان والانخفاض في درجة التجمد والضغط الأسموزي.
• المادة المتأينة القوية مثل NaCl تتفكك إلى أيونات فيعطي المول الواحد منها مولين من الجسيمات، لذا يكون تأثيرها في الخواص الجامعة أكبر من المادة غير المتأينة مثل السكروز.
• يُحسب الارتفاع في درجة الغليان من العلاقة ΔTb = Kb × m، والانخفاض في درجة التجمد من ΔTf = Kf × m، والخاصية الأسموزية هي انتشار المذيب عبر غشاء شبه منفذ من المحلول الأقل تركيزًا إلى الأعلى تركيزًا.

راجع صفحة ٣٨ في الكتاب

مثال محلول

أُذيب 11.7 g من كلوريد الصوديوم NaCl في الماء ليصبح حجم المحلول 0.500 L. ما مولارية المحلول؟ (الكتلة المولية لـ NaCl تساوي 58.5 g/mol)

1. المعطيات: كتلة المذاب 11.7 g، والكتلة المولية 58.5 g/mol، وحجم المحلول 0.500 L، والمطلوب المولارية M.
2. نحسب عدد المولات: n = m / M = 11.7 g ÷ 58.5 g/mol = 0.200 mol.
3. نطبق تعريف المولارية: M = n / V = 0.200 mol ÷ 0.500 L = 0.400 mol/L.
4. تحقق: 0.400 mol/L × 0.500 L = 0.200 mol، و0.200 mol × 58.5 g/mol = 11.7 g، وهي الكتلة المعطاة.

الإجابة: مولارية المحلول 0.400 M.