التركيز المولاري للمحلول
يحسب الطالب التركيز المولاري للمحلول من عدد مولات المذاب وحجم المحلول، ويتنبأ بأثر تغيير كل منهما فيه.
المحاكاة التفاعلية
محاكاة تفاعلية: مولارية — من PhET
لا تُحمَّل المحاكاة إلا بطلبك. اضغط لبدء التشغيل — قد تستغرق لحظات على الاتصال البطيء.
في كتابك
- نشاط (١): العلاقة الكمّيّة بين المذاب والمذيب — الجزء الأول، ص ٧٤
خطوات التجربة
افتح المحاكاة «مولارية»، وفعّل «أظهر القيم» لتظهر الأرقام على المنزلقين وعلى مقياس التركيز.
اختر مذابًا من القائمة، ثم اضبط «كمية المذاب» على 0.500 mol و«حجم المحلول» على 1.000 L. احسب التركيز بنفسك ثم قارنه بقراءة «تركيز المحلول».
ضاعف «كمية المذاب» إلى 1.000 mol مع تثبيت الحجم. سجّل التركيز الجديد ولون المحلول.
أعد كمية المذاب إلى 0.500 mol، وغيّر «حجم المحلول» إلى 0.500 L. سجّل التركيز في جدول: (المولات، الحجم L، التركيز M).
اختر «برمنغنات البوتاسيوم»، وزد كمية المذاب وقلل الحجم حتى تظهر عبارة «مشبع!» ويظهر صلب في القاع. سجّل أعلى تركيز يقرؤه المقياس.
واصل زيادة كمية المذاب بعد ظهور «مشبع!»، ولاحظ هل يتغير التركيز.
الفكرة العلمية
المولارية (التركيز المولاري) طريقة للتعبير عن تركيز المحلول، وهي عدد مولات المذاب في لتر من المحلول: M = n / V، ووحدتها mol/L ويرمز لها M. والحجم هنا حجم المحلول كله لا حجم المذيب، ولهذا يُحضَّر المحلول في دورق حجمي حتى العلامة كما في نشاط الكتاب. فإذا زادت مولات المذاب في الحجم نفسه زاد التركيز واشتد اللون، وإذا زاد حجم المحلول للمولات نفسها قل التركيز. ولكل مذاب حد للذوبان عند درجة حرارة معينة؛ إذا بلغه صار المحلول مشبعًا، وما يُضاف بعده يبقى صلبًا في القاع ولا يرفع التركيز. والمحاكاة تتعامل مع المولات والحجم مباشرة، ولا تعرض الكتل ولا سكر المائدة الذي في النشاط، فتحويل الكتلة إلى مولات يبقى حسابًا عليك.
قوّم نفسك
جرّب المحاكاة أولًا ثم أجب. لا درجات ولا تسجيل — الإجابات لك وحدك، وتختفي بإغلاق الصفحة.
محلول فيه 0.500 mol من المذاب في 0.500 L من المحلول. ما تركيزه؟
- 0.250 M
- 0.500 M
- 2.00 M
- 1.00 M
اعرض الإجابة
د) 1.00 M
M = n / V = 0.500 ÷ 0.500 = 1.00 M. ومن يختار 0.250 ضرب بدل أن يقسم، ومن يختار 0.500 نقل عدد المولات كما هو ونسي أن الحجم أقل من لتر.
ضاعفت حجم المحلول مع تثبيت كمية المذاب. ماذا يحدث للتركيز؟
- يتضاعف
- يقل إلى النصف
- لا يتغير لأن المذاب لم يتغير
- يقل إلى الربع
اعرض الإجابة
ب) يقل إلى النصف
الحجم في مقام الكسر، فمضاعفته مع ثبات المولات تنصّف التركيز. ومن يظن أنه لا يتغير يخلط بين كمية المذاب وتركيزه.
ظهرت «مشبع!» ثم زدت كمية المذاب. ماذا يحدث؟
- يبقى التركيز ثابتًا ويزداد الصلب في القاع
- يستمر التركيز في الارتفاع
- ينخفض التركيز
- يختفي الصلب ويذوب كله
اعرض الإجابة
أ) يبقى التركيز ثابتًا ويزداد الصلب في القاع
المحلول المشبع لا يذيب مزيدًا من المذاب عند درجة الحرارة نفسها، فيبقى الزائد صلبًا ولا يدخل في التركيز. والتركيز يقيس المذاب الذائب فقط، لا كل ما وُضع في الوعاء.
لماذا يُكمَل المحلول بالماء حتى علامة الدورق الحجمي بدل إضافة لتر كامل من الماء إلى المذاب؟
اعرض الإجابة
لأن المولارية تُحسب بحجم المحلول لا بحجم المذيب. وإذابة المذاب في لتر من الماء تعطي محلولًا حجمه ليس لترًا بالضبط. أما الإكمال حتى العلامة فيجعل حجم المحلول معلومًا بدقة، فيكون التركيز المحسوب صحيحًا.
تريد تحضير 0.250 L من محلول تركيزه 2.00 M. كم مولًا من المذاب تضبط في المحاكاة؟ وضّح الحساب.
اعرض الإجابة
n = M × V = 2.00 × 0.250 = 0.500 mol. أضبط «كمية المذاب» على 0.500 mol و«حجم المحلول» على 0.250 L، فيقرأ المقياس 2.00 M ما لم يكن المذاب قد بلغ حد الإشباع.