تركيز المحلول
يستنتج أن تركيز المحلول يزداد بزيادة كمية المذاب في الحجم نفسه ويقل بزيادة حجم المحلول، ويحسب التركيز بالعلاقة: التركيز = كتلة المذاب ÷ حجم المحلول.
المحاكاة التفاعلية
محاكاة تفاعلية: التركيز — من PhET
لا تُحمَّل المحاكاة إلا بطلبك. اضغط لبدء التشغيل — قد تستغرق لحظات على الاتصال البطيء.
في كتابك
- نشاط (٢): تركيز المحلول — الجزء الثاني، ص ٤٠
خطوات التجربة
افتح شاشة «التركيز»، واختر «خليط مشروب» من قائمة «المُذاب»، وهو أقرب ما في المحاكاة إلى السكر، وتأكد أن الخيار «صلب» مختار.
اسحب مجسّ مقياس «التركيز» إلى داخل الماء، وسجّل قراءته قبل إضافة أي مذاب.
هزّ علبة المذاب فوق الكأس هزّات قليلة. سجّل قراءة «التركيز» ولون المحلول في جدول أعمدته: كمية المذاب، الحجم، التركيز، اللون.
هزّ العلبة عددًا مماثلًا من الهزّات لتضاعف كمية المذاب تقريبًا، وسجّل القراءة واللون، وقارنهما بالقراءة السابقة كما يقارن نشاط الكتاب بين الكأسين.
افتح صنبور الماء العلوي قليلًا لتزيد حجم المحلول دون أن تضيف مذابًا. سجّل ما يحدث لقراءة «التركيز» واللون.
حرّك منزلق «التبخر» ليتبخّر جزء من الماء، وسجّل ما يحدث لقراءة «التركيز» حين يقل الحجم ويبقى المذاب.
الفكرة العلمية
المحلول خليط متجانس من مذاب ومذيب، وتركيزه هو النسبة بين كتلة المادة المذابة وحجم معيّن من المحلول: التركيز = كتلة المذاب (g) ÷ حجم المحلول (L)، ومن وحداته g/L. ولأن التركيز نسبة فهو يتغيّر بتغيّر أيٍّ من طرفيها: فإضافة المذاب إلى الحجم نفسه ترفعه، ولذلك كان الشاي ذو السكر الأكثر أحلى، واشتدّ لون المحلول في المحاكاة. وإضافة الماء تزيد الحجم فيقل التركيز ويفتح اللون، أما التبخير فيقلّل الحجم ويُبقي المذاب فيرتفع التركيز. تنبيه: مقياس المحاكاة يعرض التركيز بوحدة mol/L، وهي وحدة تعتمد على عدد جسيمات المذاب لا على كتلته وستدرسها لاحقًا، لكن العلاقات التي رأيتها هي نفسها. وفي المختبر لا نتذوّق المحاليل غير المعروفة.
قوّم نفسك
جرّب المحاكاة أولًا ثم أجب. لا درجات ولا تسجيل — الإجابات لك وحدك، وتختفي بإغلاق الصفحة.
أضفت ماءً من الصنبور دون أن تضيف مذابًا. ماذا يحدث؟
- يزداد التركيز ويشتدّ اللون
- لا يتغيّر التركيز لأن المذاب لم يتغيّر
- يقل التركيز ويفتح اللون
- يترسّب المذاب في القاع
اعرض الإجابة
ج) يقل التركيز ويفتح اللون
التركيز نسبة المذاب إلى حجم المحلول، فزيادة الحجم مع ثبات المذاب تقلّل النسبة. ومن ظنّ أن التركيز لا يتغيّر خلط بين كمية المذاب وتركيزه.
حرّكت منزلق «التبخر» فتبخّر بعض الماء. ماذا تقرأ على مقياس «التركيز»؟
- قراءة أكبر من قبل
- قراءة أقل من قبل
- القراءة نفسها
- صفرًا
اعرض الإجابة
أ) قراءة أكبر من قبل
المذاب لا يتبخّر مع الماء، فيبقى كما هو بينما يقل حجم المحلول، فترتفع النسبة. ومن ظنّ أن التركيز يقل ربط نقص الماء بنقص كل شيء في الكأس.
كأسان فيهما الحجم نفسه من المحلول، وفي الثانية ضعف كمية المذاب التي في الأولى. كم تركيز الثانية؟
- نصف تركيز الأولى
- مثل تركيز الأولى
- أربعة أضعاف تركيز الأولى
- ضعف تركيز الأولى
اعرض الإجابة
د) ضعف تركيز الأولى
عند ثبات الحجم يتناسب التركيز طرديًا مع كمية المذاب، فمضاعفتها تضاعفه. ومن أجاب «مثل تركيز الأولى» ظنّ أن التركيز يعتمد على الحجم وحده.
في نشاط الكتاب وُضع ٥ g من السكر في كأس و١٠ g في كأس أخرى، ثم صُبّ في كل منهما ٠٫٢ L من الشاي. احسب تركيز السكر في كل كأس، وبيّن أيّهما أحلى.
اعرض الإجابة
تركيز الأولى = ٥ ÷ ٠٫٢ = ٢٥ g/L، وتركيز الثانية = ١٠ ÷ ٠٫٢ = ٥٠ g/L. فالكأس الثانية أحلى لأن تركيز السكر فيها ضعف تركيزه في الأولى، كما اشتدّ اللون في المحاكاة حين ضاعفت المذاب.
كوبان من الشاي أحدهما صغير والآخر كبير، ولهما الحلاوة نفسها. أيّهما فيه سكّر أكثر؟ وهل تركيزهما مختلف؟
اعرض الإجابة
الكوب الكبير فيه سكّر أكثر لأن حجمه أكبر، لكن تركيز السكر فيهما واحد ولذلك تساوت حلاوتهما. فالتركيز نسبة بين كمية المذاب وحجم المحلول، وقد زاد الطرفان في الكوب الكبير معًا.