الفصل الرابع: المحاليل والتعبير عن التركيز

الفصل الرابع: المحاليل (Solutions)

مقدمة وتعريف المحلول

تعتبر المحاليل وسطاً مهماً للتفاعلات الكيميائية لحدوث التداخل بين المواد.

المحلول: خليط متجانس من مادتين أو أكثر لا يحدث بينهما تفاعل كيميائي، تسمى المادة الأكثر (المذيب) والمادة الأقل (المذاب).

محلول = مذيب + مذاب

أنواع المحاليل
  1. محلول صلب في سائل: (ملح في ماء).
  2. محلول سائل في سائل: (كحول في ماء).
  3. محلول غاز في سائل: (HCl في الماء لتكوين حامض الهيدروكلوريك).
  4. محلول غاز في غاز: (الهواء الجوي).
  5. محلول صلب في صلب: (السبائك وقطع النقود).

طبيعة المحاليل (تصنيف حسب التشبع)
  • المحلول المشبع: يحتوي على أقصى كمية من المذاب ولا يتقبل المزيد.
  • المحلول فوق المشبع: تفوق كمية المذاب قدرة المذيب (غير ثابت، يلفظ الزائد كراسب).
  • المحلول غير المشبع: يحتوي كمية مذاب أقل من اللازمة للتشبع.

س: ما الفرق بين محلول فوق المشبع ومحلول غير مشبع؟

المحلول فوق المشبعالمحلول غير المشبع
كمية المذاب أكثر من حد التشبع.كمية المذاب أقل من حد التشبع.
يتكون فيه راسب (يلفظ الزيادة).لا يتكون فيه راسب.

المحاليل الإلكتروليتية

المحلول الإلكتروليتي: هو الذي تتأين فيه جزيئات المذاب.


1. إلكتروليتي قوي:
تتأين جزيئاته بشكل تام.
HCl → H⁺ + Cl⁻
2. إلكتروليتي ضعيف:
تتأين جزيئاته بشكل غير تام (توازن).
HF ⇌ H⁺ + F⁻

قابلية الذوبان والعوامل المؤثرة
العوامل المؤثرة
  1. طبيعة المذاب والمذيب: (المذيب يذيب شبيهه)، وتزداد بزيادة السطح المعرض (المسحوق أسرع).
  2. درجة الحرارة: تزداد الذوبانية بارتفاع الحرارة (زيادة الطاقة الحركية والتصادمات).
  3. الضغط: يؤثر على الغازات فقط (تزداد ذوبانية الغاز بزيادة الضغط).

علل: تذوب المواد في المحاليل الساخنة أسرع من الباردة؟

ج: لزيادة الطاقة الحركية لجزيئات المذيب وزيادة قوة التصادم مع المذاب.

علل: تصاعد فقاعات CO₂ عند فتح المشروب الغازي؟

ج: لأن فتح الغطاء يقلل الضغط، فتقل قابلية ذوبان الغاز ويتحرر.

المسائل الرياضية: قوانين التركيز

أولاً: التركيز بالنسبة المئوية الكتلية

كتلة المحلول (mT) = كتلة المذاب (m₁) + كتلة المذيب (m₂)

النسبة الكتلية للمذاب = (m₁ / mT) × 100%
النسبة الكتلية للمذيب = (m₂ / mT) × 100%

مثال 4-1: حساب النسبة الكتلية

السؤال: مذاب (ملح) 15.3g في مذيب (ماء) 155g.

الحل:
1. نجد كتلة المحلول: mT = 15.3 + 155 = 170.3 g
2. نسبة المذاب = (15.3 / 170.3) × 100% ≈ 8.98 %
3. نسبة المذيب = (155 / 170.3) × 100% ≈ 91.02 %

مثال 4-2: إيجاد كتلة المحلول

السؤال: خل نسبته 4%، نريد 20g حامض (مذاب)، كم نحتاج خل؟

الحل:
4% = (20 / mT) × 100%
mT = (20 × 100) / 4 = 500 g

ثانياً: التركيز بالنسبة المئوية الحجمية

حجم المحلول (VT) = V₁ + V₂

النسبة الحجمية للمذاب = (V₁ / VT) × 100%

مثال 4-3: حساب النسبة الحجمية

السؤال: 20mL حامض + 30mL ماء.

الحل:
VT = 20 + 30 = 50 mL
نسبة المذاب = (20 / 50) × 100% = 40 %

ثالثاً: التركيز (الكتلة/الحجم) أو الكثافة
التركيز (g/L) = الكتلة (m) / الحجم (V)

أو قانون الكثافة: ρ = m / V

مثال 4-5: حساب التركيز g/L

السؤال: 5g مذاب في 0.5L ماء.

الحل:
التركيز = 5g / 0.5L = 10 g/L

مثال 4-6: ربط الكثافة بالنسبة الكتلية (مهم)

المعطيات: 27.5g كحول (مذاب)، 175mL ماء (مذيب)، كثافة الماء = 1 g/mL.

الحل:
1. نحول حجم الماء إلى كتلة: m₂ = ρ × V = 1 × 175 = 175 g
2. كتلة المحلول: mT = 27.5 + 175 = 202.5 g
3. النسبة الكتلية للكحول = (27.5 / 202.5) × 100% ≈ 13.6 %

تمارين للحل الذاتي:

  • تمرين (4-1): احسب النسبة الكتلية (48.2g سكر في 498g ماء).
  • تمرين (4-3): احسب النسبة الحجمية (20mL حامض في 80mL ماء).
  • تمرين (4-4): ما كتلة NaOH لتركيز 0.5 g/L في لتر ماء؟

🔔
هام : وزاريات ثالث متوسط على التليجرام 2025
اضغط هنا

شاهد فيديو الشرح للفصل الرابع (المسائل):

(الفيديو متاح عبر الروابط أعلاه)

شكراً لكم، لا تنسونا من الدعاء