تركيز كتلة المحلول هو أحد المفاهيم الشائعة في الكيمياء الحديثة. سنحدد في المقالة ميزات الحلول وأنواعها وتطبيقها. دعونا نلاحظ بعض الأمثلة لحساب أنواع مختلفة من التركيزات.
ميزات الحلول
الحل نظام متجانس ذو تركيبة متغيرة. من بين عنصري الحل ، يعمل المرء دائمًا كوسيط. فيه ستذوب الأجزاء الهيكلية للمواد الأخرى. يطلق عليه المذيب ، حيث توجد جزيئات المذاب.
إذا تم خلط مادتين غازيتين ، فلن ينبعث أي مذيب. يتم إجراء حسابات خاصة دائمًا لكل حالة محددة.
الحصول على أنظمة متجانسة
للحصول على حلول متجانسة ، من الضروري سحق المواد الذائبة إلى وحدات هيكلية. عندها فقط ستكون الأنظمة صحيحة. عندما يتم سحقها إلى قطرات صغيرة ، يتم الحصول على حبيبات الرمل ، والتي سيتم توزيعها في الوسط ، المحاليل الغروية ، والمستحلبات ، والمعلقات.
باستخدام الحلول
بالمناسبة ، فيالبناء ، خليط من الرمل والأسمنت والماء يسمى أيضًا محلولًا ، ولكن من وجهة نظر كيميائية ، فهو معلق. يمكن تفسير الأهمية العملية للحلول لأسباب مختلفة.
تحدث التفاعلات الكيميائية في المحاليل السائلة في الجزء الأكبر من المذيب. هذا يجعلها متاحة للتفاعل دون أي إجراء إضافي على النظام. في خليط يحتوي على جسيمات صلبة ، من المستحيل إجراء التفاعل بالكامل. لتسريع العملية ، ستحتاج الجسيمات إلى اللمس في بعض النقاط. لزيادة معدل التفاعل ، يتم طحن البلورات في ملاط ، ثم يتم ضغطها. لكن لا يمكن تحقيق اكتمال العملية على الفور.
في الحل ، تستمر العملية بشكل مختلف. تتحرك الجزيئات بحرية ، وعندما تتصادم تحدث تحولات كيميائية. الطاقة التي تبدأ في التحرر في مثل هذا التفاعل تتراكم بواسطة المذيب ، النظام عمليا لا يسخن.
الخصائص الفيزيائية وتركيز الحلول
يسمح لك الجزء الكتلي لمادة ما بتحديد النسبة الكمية للمذاب والمذيب المأخوذ لتحضيرهما. بالمناسبة ، السبائك المعدنية هي أيضًا حلول ، لكنها صلبة ، وتتميز بمعايير فيزيائية معينة.
الحلول لها القدرة على تغيير قوة المكون الذائب. هذا يجعلها مطلوبة في الزراعة والطب. على سبيل المثال ، يتم استخدام محلول برمنجنات البوتاسيوم (برمنجنات البوتاسيوم) لعلاج الجروح والجروح ذات التركيز المتوسط. لكن عمليتركيزه المنخفض مهم أيضا. وبالتالي ، فإن كسر الكتلة من مادة ما بنسبة 2-3٪ يعطي المحلول لونًا ورديًا قليلاً ، وهو أمر مطلوب لغسل المعدة.
لا تستخدم بلورات الأرجوانية الداكنة من برمنجنات البوتاسيوم للأغراض الطبية لأن لها خصائص مؤكسدة قوية. بشكل عام ، ترتبط شدة اللون ارتباطًا مباشرًا بتركيزه. يسمح لك جزء الكتلة للمادة بضبط سمية المحلول النهائي.
كسر كتلة
كيف يتم حساب هذا التركيز؟ يتسم جزء الكتلة من مادة ما بنسبة كتلة المادة إلى كتلة المحلول ، كنسبة مئوية. تتأثر خصائصها الحسية ليس فقط بما سيذوب ، ولكن أيضًا بمؤشر كمي. على سبيل المثال ، بالنسبة لمحلول ضعيف من الملح الشائع ، لا طعم له تقريبًا ، وبتركيزات عالية ، يتجلى بدرجات متفاوتة.
كيف يتم تحديد التركيز في الممارسة؟ يتم أخذ جزء الكتلة من مادة في المحلول في الاعتبار في المقرر الدراسي للكيمياء غير العضوية. يتم تضمين المهام الخاصة بتحديدها في مهام الاختبار لخريجي الصف التاسع.
دعونا نعطي مثالا على مهمة تستخدم التركيز.
نسبة كتلة ملح الطعام 25٪. كتلة المحلول 250 جرام. حدد كتلة الماء الموجودة فيه. لإجراء العمليات الحسابية ، تحتاج أولاً إلى معرفة كتلة المادة. بناءً على النسبة ، نجد أن المواد الموجودة في المحلول هي 62.5 جرامًا. لتحديد كتلة الماء ، اطرح نتيجة ذلك كتلة المادة نفسها من 250 جرامًانحصل على 187.5 جرام
أنواع التركيزات
ما هو التركيز؟ قد لا تحتوي الكسور الكتلية في المحلول على أكثر من مائة بالمائة. في الكيمياء ، يشير مصطلح "تركيز" إلى كمية معينة من المذاب. هناك عدة خيارات: الضرس ، تركيز الكتلة
على سبيل المثال ، إذا كنت بحاجة إلى تحضير محلول من 80 جرامًا من الماء و 20 جرامًا من ملح الطعام وتحديد الكسور الكتلية لمادة ما في محلول ما ، فأنت بحاجة أولاً إلى تحديد كتلة المحلول. سيكون مائة جرام. النسبة المئوية للمادة 20 في المئة
قمنا بتحليل ما يشكل كسرًا كتليًا. يشير التركيز المولي إلى نسبة كمية المادة إلى حجم المحلول المأخوذ. لتحضير محلول بتركيز مولاري معين ، يتم تحديد كتلة المادة أولاً. ثم تزن بالكمية الصحيحة وتذاب في لتر من المذيب.
حساب التركيز المولي
لذا ، لتحضير 2 لتر من المحلول بتركيز 0.15 مول / لتر ، احسب أولاً كتلة الملح الموجودة في المحلول. للقيام بذلك ، تحتاج إلى قسمة 0.15 مول على 2 لتر ، نحصل على 0.075 مول. الآن نحسب الكتلة: 0.075 مول مضروب في 58.5 جم / مول. النتيجة - 4 ، 39
مشاكل الكيمياء التحليلية
يعتبر التحليل مشكلة كيميائية تطبيقية. بمساعدتها ، يتم الكشف عن تركيبة الخليط ، وإجراء الاختبارات التشخيصية ، وتحليل الصخور. للقيام بذلك ، تحتاج إلى تحديد التركيب النوعي والكمي للحل.
من بين تلك المهام التي غالبًا ما يتم مواجهتها في الكيمياء غير العضوية ، نفرد تحديد تركيز مادة ما من قيمة معينة في مادة أخرى. بمساعدة التجارب ، من الممكن إجراء إضافة تدريجية إلى محلول يُعرف فيه التركيز المولي للحل المطلوب. تسمى هذه العملية بالمعايرة.
الذوبان والمذيبات
المذيب الأكثر شيوعًا هو الماء. يذوب تمامًا القواعد والأحماض والأملاح وبعض المركبات العضوية. المحاليل المائية هي أكثر الأنظمة شيوعًا في الطبيعة. يعمل الماء كمذيب بيولوجي. يعتبر أساس تدفق العديد من الوسائط: الدم والعصارة الخلوية والسوائل بين الخلايا. تعيش أنواع كثيرة من الحيوانات والنباتات في البيئة المائية.
الذوبانية هي خاصية المادة التي تذوب في مذيب مختار. هذه ظاهرة معقدة تتطلب مراعاة بعض الفروق الدقيقة والسمات الهيكلية للمذيب.
يمكن ملاحظة الكحوليات كمواد عضوية جيدة. وهي تشتمل على مجموعات الهيدروكسيل في تركيبتها ، وبالتالي فهي تتمتع بقابلية عالية للذوبان.
الخلاصة
يمكن اعتبار أي سائل مذيبًا. هذا هو السبب في أننا نتحدث غالبًا عن الذوبان المتبادل للمواد السائلة المختلفة. على سبيل المثال ، من بين المواد العضوية يمكن ذكر ذوبان الإسترات في الماء.
أنواع مختلفة من التركيزات المستخدمة في الكيمياء العضوية وغير العضوية تساعد على القيام بهالتحديدات النوعية والكمية للمواد. نظرية الحلول مطلوبة في الكيمياء التحليلية والأدوية والطب الحديث.
