أوراق عمل المخاليط والمحاليل كيمياء الصف العاشر
العوامل المؤثرة في الذوبان
يحدث الذوبان عند تماس جسيمات المذاب والمذيب معا وهناك ثلاثة طرائق تؤدي لزيادة التصادمات بين جزئيات المذيب والمذاب معا.
أ- التحريك
ب- مساحة السطح
ت- الحرارة
أـ التحريك :
يعمل تحريك المحلول على إبعاد جسيمات المذاب عن سطوح التماس بسرعة أقل وبالتالي يسمح لحدوث تصادمات جديدة بين جسيمات المذاب والمذيب ومن دون تحريك المحلول تتحرك الجسيمات الذائبه بعيدا عن مناطق التماس ببطء.
ب- مساحة السطح :
تكسير المذاب إلى قطع صغيرة يزيد مساحة سطحه ويعمل على زيادة عدد التصادمات بين جسيمات المذيب والمذاب. ( السكر البودرة يذوب اسرع من المكعبات)
ج- الحرارة :-
معظم المواد تزداد سرعه ذوبانها بزيادة درجة الحرارة مثل السكر في الشاي . ولكن هناك بعض المواد تقل سرعة ذوبانها بزيادة درجة الحرارة مثل الغازات في السوائل .
الذائبية :- تعتمد الذائبية على طبيعة كل من المذيب والمذاب .
عند اضافة جسيمات المذاب الى المذيب تتصادم جسيمات سطح المذاب مع سطح المذيب وتبدأ جسيمات المذاب في الاختلاط عشوائيا مع جسيمات المذيب .
الا ان مع زيادة عدد جسيمات المذاب الذائبة يزداد عدد تصادماتها مع بقية البلورة مما يجعل بعضها يلتصق بسطح البلورة يتبلور مرة اخرى) ومع استمرار عملية الذوبان تزداد سرعة التبلور .
التبلور : هو التصاق جسيمات المذاب بسطح بلورة المذاب .
وتستمر عملية الذوبان ما دامت سرعة الذوبان اعلى من سرعة التبلور . حتى يصل المحلول الى حالة الاتزان الديناميكي التي يتساوى فيها سرعة الذوبان مع سرعة الترسيب .
المحلول غير المشبع : - هو محلول يحتوي على كمية مذاب اقل مما في المحلول المشبع عند درجة حرارة وضغط
المحلول المشبع :- هو محلول يحتوي على اكبر كمية من المذاب ذائبة في كمية محددة من المذيب عند ضغط وحرارة محددين .
المحلول فوق المشبع : - هو محلول يحتوي على كمية اكبر من المادة المذابة مقارنة بمحلول مشبع
- عند اضافة قطعة صغيرة جدا من مذاب تسمى نواة التبلور الى محلول فوق مشبع تترسب المادة المذابة الزائدة بسرعة على سطح نواة التبلور .
ظاهرة استمطار الغيوم :
باستعمال بوصفه نوى تكاثف في الهواء فوق المشبع ببخار الماء تتجمع جزيئات الماء في صورة قطيرات قد تسقط على الارض على هيئة مطر وتسمى هذة الالية ( استمطار الغيوم)
درجة الحرارة والمحاليل فوق المشبعة :-
تتأثر الذابية بارتفاع درجة حرارة المذيب حيث تزداد طاقة حركة الجسيمات فتزداد التصادمات ذات الطاقة الكبيرة مقارنة بالتصادمات عند درجة حرارة منخفضة . بعض المواد تقل ذائبيتها بزيادة درجة الحرارة ولكنها تبقى ثابتة عند الوصول الى درجة حرارة معينة .
استخدم الشكل المجاور للاجابة على الاسئلة التالية :
السؤال
اي المواد تزداد زائبيتها بزيادة الحرارة
اي المواد تقل زائبيتها بزيادة الحرارة
عند درجة حرارة 10 c ايهما اكثر زائبيه (NaCL KCL)
عند درجة حرارة 60 c اكثر زائبية) (NaCL KCL)
علل: لا تترسب جزيئات المذاب في المخاليط الغروبة .
1- بسبب وجود مجموعات ذرية أو قطبين مشحونة على سطح جزيئات المذاب تجذب اليها المناطق الموجبة أو السالبة لجسيمات المذيب فتكون طبقات كهروسكونية حول الجسميات تتنافر مع بعضها عندما تصطدم جسيمات المذاب معا
2- بسبب الحركة الدائمة والعشوائية لجزيئات المذاب ( الحركة البراونية )
الحركة البراونية :
* هي حركة جزيئات المذاب في المخاليط الغروية السائلة حركة عشوائية عنيفة
* لاحظها العالم الاسكتلندى روبرت براون حينما لاحظ الحركة العشوائية لحبوب اللقاح
المتناثرة في الماء
* تنتج هذه الحركة نتيجة لتصادم حزئيات المذيب مع جزئيات المذاب بحيث تمنعها من الترسيب في المخلوط .
علل عند تحريك مادة متأنية ( الكتروليتية ) في مخلوط غروي تترسب جسيمات المذاب
- لان المادة المتأنية في المخلوط تتجمع جزيئات المذاب معا وتترسب ونتلف المخلوط الغروي كما أنه بالتسخين يتلف المخلوط الغروي .
علل يتلف المخلوط الغروي عند التسخين ؟
- لان الحرارة تعطي الجسيمات المتصادمة طاقة حركية الكهروسكونية ثم ترسبها في المخلوط .
تكوين المحاليل :
المادة الذائبة : هي المادة التي تذوب في المذيب . مثل السكر في الماء .
المواد القابلة للامتزاج : هما المادتان التي لهما القابلية لان تذوب احداهما في الاخرى .
المادة الغير ذائبة : المادة التى لا تذوب في المذيب مثل الرمل في الماء .
السوائل الغير ممتزجة : هي السوائل التي تمتزج معا فترة قصيرة عند خلطها ثم تنفصل بعدها مثل ( الزيت والخل )
ثانيا المخاليط الغير متجانسة :
لا تمتزج المواد تماما معا . ويمكن التميز بين كل منها وهناك نوعان منها
أـ المخلوط المعلق
ب- المخلوط الغروي.
المخلوط المعلق :
هو مخلوط يحتوي على جسيمات يمكن أن تترسب بالترويق إذا ترك فترة دون تحريك أو عن طريق الترشيح بواسطة ورق ترشيح ويكون حجم جسيمات المذاب اكبر من nm l000 .
مثل التراب فى الماء والرمل في الماء
المخلوط الغروي.
- هو مخلوط غير متجانس يتكون من جسيمات متوسطة الحجم .
- تتراوح أقطار الجسيمات مابين1 nm و nm l000
- لا تترسب بالترويق مثل الحليب . الذي لا يمكن فصل مكوناته بالترويق أو الترشيح
- المادة الاكثر توافرا في المخلوط هي المذيب
العوامل المؤثرة في الذوبان
الذوبان : هو عملية إحاطة جسيمات المذاب بجسيمات المذيب. ( المذيبات تذيب أشباها)
القاعدة الذهبية في الاذابة :
(like dissolves Like)
- المركبات الأيونية والتساهمية القطبية تذوب فى المذيبات القطبية مثل الماء .
- المركبات التساهمية الغير قطبية ( مثل الزيت ) تذوب فى المذيبات الغير قطبية مثل (الاسيتون ورابع كلوريد الكربون) .
- تذكر ان الماء مذيب قطبي
محاليل المركبات الأيونية :
علل يذوب ملح الطعام .Nacl في الماء ولا يذوب الجبس بالرغم من أن ملح الطعام والجبس من المركبات الأيونية
يذوب ملح الطعام لأن : أقطاب جزئيات الماء المشحونة تجذب إليها ايونات الصوديوم الموجبة وأيونات الكلور السالبة وهذا التجاذب بين الأقطاب والأيونات أكبر من الأيونات وبعضها في البلوره لذلك تنزلق الأيونات مبتعده عن سطح البلوره.
بينما لا يذوب الجبس في الماء: لأن قوى التجاذب بين أيونات الجبس قويه بحيث لا تستطيع قوى التجاذب بين الماء وأيونات الجبس التغلب عليها .
محاليل المركبات الجزيئية
يعد الماء مذيبا جيدا للمركبات الجزئيية مثل السكر
علل يذوب السكر في الماء ولا يذوب الزيت في الماء بالرغم من كونهما مركبان جزيئيان ؟
يذوب السكر في الماء :
بسبب إحتواء جزئيات السكر القطبيه على عدة مجموعات -( التي تكون روابط هيدروجينيه مع جزئيات الماء عند ملامسة الماء لسطح البلوره.
بينما لا يذوب الزيت في الماء :
يتكون الزيت من الكربون والهيدروجين وقوه التجاذب بين جزئيات الماء القطبيه والزيت الغير قطبي ضعيفة . لذا فالزيت يذوب بواسطة مذيب غير قطبي لان المذاب الغير قطبي يذوب بسهولة اكبر في المذيب الغير قطبي .
حرارة الذوبان :- التغير الكلي فى الطاقة خلال عملية تكون المحلول .
عملية الذوبان تحدث على خطوتان :
الخطوة الأولى : مصاصه للطاقة حيث تنفصل جسيمات المذاب عن بعضها البعض
الخطوة الثانية : طارده للطاقة حيث تتباعد جزئيات المذيب لتسمح للمذاب بالإنتشار خلالها
لذا هناك بعض المحاليل تنتج طاقة أثناء تكونها والبعض الآخر ماص للطاقة