تلخيص درس المحاليل والمخاليط كيمياء ثاني عشر

تلخيص درس المحاليل والمخاليط كيمياء صف ثاني عشر فصل أول

المحاليل والمخاليط

المخاليط : أما تكون مخاليط متجانسة (محاليل ) أو مخاليط غير متجانسة

المخاليط غير المتجانسة

♣ المخلوط هو اتحاد لمادتين أو أكثر من مواد نقية حيث تحتفظ كل مادة بخواصها الكيميائية

♣ يوجد نوعين من المخاليط غير المتجانسة ( المعلقات والغرويات )

المعلقات :

Ω المعلق هو خليط يحتوي جسيمات تستقر إذا تركت بدون توزيع ( مثل الطين في الماء )

Ω بعض المعلقات تنفصل لطبقتين محددتين وعند تحريكها ينتشر الصلب في السائل وتسمى هذه المواد متغيرة الانسيابية thixotropic

Ω جسيمات المعلق أكبر من الذرات

الغرويات

♣ المخلوط بين الحجم الذري لجسيمات المحلول وحجم جسيمات المعلق تعرف بالغروي

♣ قطرجزيئات الغروي بين nm 1 و nm 1000 وتبقى منتشرة أو عائمة في المحلول مثل الحليب

♣ مكونات الحليب لا يمكن فصلها بالترشيح أو بتكوين طبقتين وفصل السائل بصبه

♣ تقسم الغرويات حسب أطوار كلا من الجزيئات المنتشرة ووسط الانتشار فالحليب مثال مستحلب غروي

*علل : الجزيئات المنتشرة في الغروي تمنع من الانفصال ؟

لأنها تمتلك مجموعات قطبية أو مجموعات ذرية مشحونة على سطحها مما يكون طبقات كهروستاتيكية حول الجزيئات تمنع انتشار أو انفصال جزيئات الغروي لتنافرها مع بعضها البعض .

*هل يمكن التغلب على الطبقات الكهروستاتيكية ؟

يمكن بإضافة إلكتروليت أو التسخين حيث تدمر الغروي وتعطيه طاقة حركة يمكن بها التغلب على القوى الكهروستاتيكية وحينها يمكن فصله . الحركة البروانية :

 جزيئات الغروي السائل تنتشر بحركة عشوائية غير منتظمة فيما يعرف بالحركة البروانية

 تنتج الحركة البروانية من تصادم جزيئات وسط الانتشار مع الجزيئات المنتشرة وهذه التصادمات تمنع الغروي من انفصال الأطوار .

ظاهرة أو تأثير تندال :

Ω الغرويات المركزة تظهر ضبابية بينما المخففة احيانا تظهر شفافة كالمحاليل

Ω تشتت الضوء بجزيئات الغروي المنتشرة يعرف بظاهرة أو تأثير تندال

Ω تظهر المحاليل المعلقة ذلك التأثير بينما المحاليل ( مخلوط متجانس ) لا يظهر ذلك التأثير

Ω يمكن استخدام تأثير تندال لتحديد كمية الجزيئات الغروية في معلق 

المخاليط المتجانسة

♣ المحاليل هي مخاليط متجانسة تحتوي مادتين أو أكثر مكونة من مذاب ومذيب

♣ المذاب هي المادة التي يتم إذابتها في المذيب

♣ المذيب هو وسط الإذابة

أنواع المحاليل :

Ω يتواجد المحلول في صورة غاز أو سائل أو صلب حسب حالة مذيبه

Ω معظم المحاليل سائلة ولكن منها الغازي مثل الهواء ( مذيبه النيتروجين ) والسبائك الصلبة

Ω المذيب العام بين السؤال هو الماء للمحاليل السائلة

Ω هناك محاليل تحتوي أكثر من مذاب مثل ماء المحيط

تكوين المحاليل

♣ يقال لسائلين يذوب كل منهما في الأخر بأي نسبة أنهما يمتزجان (كحول – ماء )

♣ المادة التي لا تذوب في المذيب يقال عنها غير ذائبة في هذا المذيب

♣ عند خلط مادتين معا وينفصال إلى طبقتين حسب كثافتهما يكونا غير ممتزجتين (زيت - ماء )

تركيز المحلول :

يمكن التعبير عن التركيز بالنسبة المئوية أو بعدد المولات ( كمية المادة )

التعبير عن التركيز

☼ تركيز المحلول هو قياس كمية المذاب في كمية معينة من المذيب أو المحلول

☼ يمكن التعبير كيفيا أو وصفيا عن التركيز بالقول محلول مركز وآخر محلول مخفف

☼ المحلول المركز : محلول يحتوي كمية كبيرة من المذاب

☼ المحلول المخفف يحتوي كمية قليلة من المذاب

☼ كما يمكن التعبير عن المحلول كميا باستخدام النسبة الكتلية والنسبة الحجمية والمولارية والمولالية

☼ التعبير الكمي يعبر عن التركيز كنسبة لكمية المذاب في كمية المذيب أو المحلول

المولارية ( M )

♣ هي عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول وتعرف ايضا بالتركيز الموالري ووحدتها M أو L / mol

♣ عند التعبير عن المولارية يجب أن يكون حجم المحلول باللتر وليس غيره

♣ عدد المولات يمكن حسابها من القانون (mol/g (Mm) / g (m) = mol(n إذا اعطيت كتلة في السؤال

♣ يمكن حساب عدد المولات باستخدام عدد افوجادرو إذا اعطيت جسيمات (ذرات – جزيئات – أيونات – وحدات صيغة ) من العلاقة NA / N = n

تخفيف المحاليل المولارية :

تأتي المحاليل في المختبرات مركزة ويطلق عليها محاليل أم ويلزم تحضير محاليل مخففة منها

من أهم المعلومات التي يجب معرفتها أن عدد موالت المذاب لا تتغير إثناء التخفيف

عدد المولات ( mol = ) المولارية (x )حجم المحلول باللتر (L ) ومنها عدد مولات المذاب في المحلول الأم ( قبل التخفيف ) = عدد مولات المذاب بعد التخفيف

M1V1 = M2V2 حيث تمثل M1 مولارية المذاب قبل التخفيف و V1 الحجم قبل التخفيف ، M2 التركيز بعد التخفيف و V2 الحجم بعد التخفيف

المولالية ( m )

♣ حجم المحلول يتغير بتغير درجة الحرارة بالتمدد أو الانكماش مما يؤدي لتغير مولارية المحلول

♣ الكتلة لا تتغير بتغير درجة الحرارة فمن المفيد التعبير عن التركيز بعدد مولات المذاب في كتلة من المذيب

♣ المولارية هي عدد مولات المذاب في kg 1 من المذيب وتأخذ الرمز (m )وتقرأ مولال

العوامل المؤثرة في الإذابة

وهي العوامل المؤثرة في تكوين المحلول مثل درجة الحرارة والضغط والقطبية

عملية الإذابة

ليتم تكوين محلول يجب أن تنفصل جسيمات المذاب عن بعضها البعض وتخلط مع جسيمات المذيب تلعب قوة قوى التجاذب بين جزيئات المذاب والمذيب دورا فاعلا في تكوين المحلول عملية احاطة جزيئات المذاب بجزيئات المذيب لتكوين المحلول تسمى الإذابة للتعرف على قاعدة " المذيب يذيب الشبيه " يجب فحص الترابط داخل الجزيئات (التساهمي والأيوني ) والقطبية والقوى بين الجزيئات ) الترابط الهيدروجيني وثنائيات القطب وقوى تشتت لندن

المحاليل المائية للمركبات الأيونية :

♣ الماء مركب قطبي جزيئاته في حركة ثابتة يمتلك روابط هيدروجينية

♣ عند وضع بلورة من مركب أيوني في الماء تصطدم جزيئات الماء بها والأطراف المشحونة للماء تجذب أيونات المركب الأيوني الموجبة والسالبة

♣ هذا التجاذب بين ثنائيات القطب ( جزيئات الماء ) وأيونات البلورة الأيونية أقوى من تجاذب الأيونات مع بعضها البعض ومنها تنفصل الأيونات

♣ تستمر عملية الإذابة حتى يتم إذابة جميع البلورات

♣ ليس كل المواد الأيونية تذوب في الماء مثل الجير وهذا يرجع لأن قوى التجاذب بين الأيونات تكون أقوى من تجاذب الأيونات لثنائيات القطب في الماء

المحاليل المائية للمركبات الجزيئية

*تذيب الماء القطبية المركبات الجزيئية القطبية مثل السكروز لأحتوائه على العديد من الروابط (H – O )

*كل رابطة H – O تصبح جانب لترابط هيدروجيني مع الماء

*يتم التغلب على قوى التجاذب بين الجزيئية للسكر بقوى التجاذب القطبي بين السكر والماء مما يؤدي لذوبان السكر كوحدات كاملة منه وليس في شكل أيونات وهذا يجعله لا يوصل التيار الكهربائي

*هناك مواد جزيئية ليس لها أطراف قطبية فال تذوب في الماء مثل الزيت بينما يمكنه الذوبان في المركبات غير القطبية

حرارة المحلول

♣ اثناء عملية الإذابة يجب انفصال جسيمات المذاب وتباعد جزيئات المذيب لتسمح لجزيئات المذاب بأن تأتي

بينها .

♣ تلزم قوى للتغلب على قوى التجاذب داخل المذاب والمذيب فكال الخطوتين ماص للطاقة

♣ عند تكوين المحلول واتمام عملية الإذابة تنطلق طاقة فهي خطوة طاردة للطاقة

♣ التغير الكلي للطاقة إثناء تكوين المحلول تسمى حرارة المحلول العوامل التي تؤثر في الإذابة

يوجد ثالث طرق لزيادة التصادمات بين المذاب والمذيب ومنها زيادة معدل ذوبان المذاب وهي الإثارة (الحركة ) وزيادة مساحة سطح المذاب وزيادة درجة حرارة المذيب