Back to chapter

12.7:

التعبير عن تركيز المحلول

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Expressing Solution Concentration

Languages

Share

إذا أضيفت كمية قليلة من المذاب،إلى كمية كبيرة من المذيب،يتشكل محلول خفيف التركيز. تركيزات المحاليل الخفيفة جدًا،كشوائب الفلزات النزرة في الماء،يُعبّر عنها غالبًا بعدد الأجزاء في كل مليار،ppb،أو عدد الأجزاء في كل مليون،ppm. يمكن حساب عدد الأجزاء لكل مليون،بتقسيم كتلة المذاب على كتلة المحلول وضرب الناتج في مليون.إذا أضيفت كمية كبيرة من المذاب إلى كمية صغيرة من المذيب،يتكون محلول مركّز. من الوحدات الشائعة،الوحدات النسبية المعبّر عنها بالنسبة المئوية،مثل النسبة المئوية للكتلة،وتساوي كتلة المذاب مقسومة على كتلة المحلول ويضرب الناتج في مائة؛وهناك النسبة المئوية للحجم،وتساوي حجم المذاب مقسومًا على حجم المحلول،مضروبًا في مائة؛وهناك النسبة المئوية للكتلة مقابل الحجم وتساوي كتلة المذاب مقسومة على حجم المحلول،ويضرب الناتج في مائة. في المختبر تستخدم هذه الوحدات مع الكسر المولي،والتركيب الجزيئي،والمولية الوزنية.الكسر المولي لعنصر i”والذي قد يكون مذابًا أو مذيبًا،يساوي عدد مولات المكون،مقسومة على العدد الكلي لمولات جميع المكونات للمحلول. هذه نسبة بدون وحدات،أشير إليها بالحرف χi”التركيب الجزيئي يساوي عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول. يشار إليه بحرف M”كبير وتكون الوحدة بعدد المولات لكل لتر.أما المولية الوزنية فتساوي عدد مولات المذاب في كيلوغرام واحد من المذيب. يشار إليها بحرف m”صغير وتكون الوحدات بعدد المولات لكل كيلوغرام. في المولية الوزنية كتلة المذيب هي التي تؤخذ بالاعتبار،بينما في التركيب الجزيئي حجم المحلول بأكمله هو الذي يؤخذ بالاعتبار.لتحضير محلول مولار أو محلول مولي واحد،يًحل مول واحد من مذاب كاليود،في مذيب كرباعي كلوريد الكربون. يزاد حجم المحلول النهائي ليصل إلى لتر واحد لتكوين محلول مولار واحد. وبالنسبة للمحلول المولي،يوزن كيلوغرام واحد من رباعي كلوريد الكربون.إذا علمنا أن كثافة الكربون هي 1.59 غرام لكل مللتر،يكون حجم كيلوغرام واحد من المذيب 629 مللتر مكعب. وهكذا يكون التركيز النهائي لمحلول مولي واحد في رباعي كلوريد الكربون مساويًا لـ1.59 محلول مولار.

12.7:

التعبير عن تركيز المحلول

المذاب هو أحد مكونات المحلول الذي يوجد عادةً بتركيز أقل بكثير من المذيب. وغالباً ما يتم وصف تركيزات المذاب بعبارات نوعية مثل مخفف (بتركيز منخفض نسبياً) ومركّز (بتركيز مرتفع نسبياً) .

يمكن تقييم التركيزات كميًا باستخدام مجموعة متنوعة من وحدات القياس، كل منها مناسب لتطبيقات معينة. المولارية (M) هي وحدة تركيز مفيدة للعديد من التطبيقات في الكيمياء. تُعرَّف المولارية بأنها كمية المذاب في عدد المولات مقسومة على حجم المحلول باللترات:

 Eq1

نظراً لأن أحجام المحلول تختلف باختلاف درجة الحرارة، فإن التركيزات المولية ستختلف أيضاً. عند التعبير عن المولارية، فإن تركيز المحلول بأعداد متطابقة من الأنواع المذابة والمذيبات سيكون مختلفاً عند درجات حرارة مختلفة بسبب تقلص/تمدد المحلول. الأكثر ملاءمة للحسابات التي تنطوي على العديد من الخصائص التجميعية هي وحدات التركيز القائمة على المول والتي لا تعتمد قيمها على درجة الحرارة. اثنتان من هذه الوحدات هما الكِسر المولي (الذي تم تقديمه في الفصل السابق المتعلق بالغازات) والمولالية.

الكِسر المولي، χA لمكون ما هو نسبة الكمية المولية إلى العدد الإجمالي للمولات لجميع مكونات المحلول :

 Eq1

وفقاً لهذا التعريف، فإن مجموع الكسور المولية لجميع مكونات المحلول (المذيب وجميع المواد المذابة) يساوي واحداً.

المولالية هي وحدة تركيز يتم تعريفها على أنها نسبة عدد مولات المذاب إلى كتلة المذيب بالكيلوغرام:

 Eq1

نظراً لأن هذه الوحدات يتم حسابها باستخدام الكتل والكميات المولية فقط، فإنها لا تختلف باختلاف درجة الحرارة، وبالتالي فهي مناسبة بشكل أفضل للتطبيقات التي تتطلب تركيزات لا تعتمد على درجة الحرارة.

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 11.4: Colligative Properties.

Suggested Reading

  1. Irving, Harry MNH, Henry Freiser, and Thomas Summers West. Compendium of analytical nomenclature: definitive rules 1977. Elsevier, 2017.