المحاليل

اذهب الى الأسفل

المحاليل

مُساهمة من طرف الجوري في الخميس مارس 31, 2011 8:25 pm

.. المحـــــــاليــــــــــــل ..

المحاليل :
المحاليل عبارة عن مخاليط متجانسة ، تصنف غالبا طبقا لحالتها الفيزيائية ، فهنالك المحاليل الغازية و الصلبة و السائلة . ويعتبر الهواء الجوي ( خليط متجانس من غازات لا تتفاعل كيميائيا مع بعضها ) . كما ان مياه البحر ( بما تحويه من املاح ذائبة) تعتبر مثالا للحالة السائلة. كذلك فان العملات المعدنية الفضية ( و هي عبارة عن سبيكة نحاس ذائب في فضة بصورة متجانسة ) تعتبر مثالا للمحلول الصلب .

انواع المحاليل :
يعبر المحلول بانه مخلوط متجانس مكون من مركبتين او اكثر لا يحدث بينهما تفاعل كيميائي ، و المركبة الموجودة بوفرة في المحلول تسمى " مذيب ، و المركبة الموجودة بقلة في المحلول تسمى مذاب.
توجد المحاليل في أي من حالات المادة الثلاث : غازية ، سائلة، او صلبة و يمكن القول انه يوجد تسعة محاليل :
* محلول غاز – غاز (مثل : الهواء الجوي – محلول غازي )
* محلول سائل _ غاز (مثل بخار الماء – محلول غازي (
* محلول صلب – غاز ( مثل الدخان – محلول غازي)
* محلول غاز – سائل ( مثل المياه الغازية – محلول سائل(
* محلول سائل – سائل ( مثل محلول الكحول – ماء – محلول سائل (
* محلول صلب – سائل ( مثل محلول السكر – ماء محلول سائل (
* محلول غاز – صلب ( مثل صخور البخور – محلول صلب (
* محلول سائل – صلب ( مثل الهلاميات – محلول صلب (
* محلول صلب – صلب ( مثل السبائك – محلول صلب (
في محاليل ( غاز- غاز) و (سائل- غاز) و (صلب – غاز)، نشير الى الغاز على انه المذيب و المكون الاخر و المذاب و هكذا في باقي المحاليل . على انه من الصعب التمييز في المحاليل السائلة بين المذيب و المذاب ، و لكن عادة يطلق على المادة الاكثر من حيث النسبة " المذيب" و الاقل " المذاب " و لكن يمكن تبادل التعريف فيما بينهما ، حينما يكون ذلك ملائما مثلا في محاليل حمض الكبريتيك في الماء فقد يشار اليه احيانا على انه المذاب و الى الماء بانه المذيب حتى لو كانت جزيئات الماء موجودة بكمية اقل .

تكوين المحاليل :
يتكون المحلول من مادتين – مثلا – عندما تنتشر احداهما بانتظام خلال الاخرى ، فنجد ان الغازات تمتزج مع بعضها باي نسب و ينتج عن ذلك الامتزاج تكون محلول متجانس تماما و يرجع ذلك الا ان جزيئات الغاز متباعدة و حركتها سريعة و قابلية انتشارها كبيرة . و تنطبق جميع قوانين الغازات على محاليل الغازات ، حيث تتبع سرعة انتشار الغازات قانون جراهام كما ان الضغط الكلي للمحلول الغازي يتبع قانون دالتون للضغوط الجزيئية .
و تتكون المحاليل السائلة باذابة غتز في سائل او صلب في سائل او سائل في سائل اخر . و بعض المواد مثل السكر او الملح تذوب بسرعة و سهولة في الماء و بعضها لا يذوب الا بنسبة قليلة كالايثر و غاز ثاني اكسيد الكربون ، و تعرف بانها شحيحة الاذابة او قليلة الاذابة ، و البعض الاخر لا يذوب في الماء كالدهنيات التي يمكن اذابتها في سوائل اخرى مثل الكحول ، و تعتمد قابلية الاذابة على طبيعة المذاب و طبيعة المذيب بصفة اساسية .
و المحاليل الصلبة ذات اهمية عملية كبيرة نظرا لانها تكون جزءا كبيرا من طائفة المواد المعروفة بالسبائك (alloys) . و السبيكة عبارة عن اتحاد عنصرين او اكثر لها خواص فلزية فالفضة الاسترلينية عبارة عن سبيكة مكونة من محلول صلب لنحاس في فضة .

طبيعة المحاليل :
يوجد حد معين من كمية المادة التي تذوب في مذيب معين . و ان اذابة مادة في مذيب معين عند درجة حرارة محددة هي اقصى كمية من مذاب ، يمكن ان تذوب في كمية محددة من مذيب لكي ينتج نظام ثابت .
و يوصف المحلول الذي يحتوي على كمية قليلة من المذاب بالمحلول المخفف بينما يعرف المحلول الذي يحتوي على كمية اكبر من المذاب بالمحلول المركز .
و عامة يوصف المحلول المخفف بانه ذلك المحلول الذ يمكنه اذابة المزيد من المذاب عند درجة حرارة معينة .
و يعرف المحلول المشبع على انه ذلك المحلول الذي لا يقبل اذابة المزيد من المذاب عند درجة الحرارة و الضغط المعين .
كما تعرف الاذابة لماة ما في مذيب معين عند ضغط و درجة حرارة معينة ، بانها الكمية القصوى من المذا التي تذوب في كمية محددة من المذيب لتكون محلولا مستقرا و في هذه الحالة يوجد اتزان بين المذاب الصلب و المذاب الذائب في المحلول ، و عند الاتزان يتساوى معدل اذابة او دخول الجسيمات للمذاب في المحلول و مع معدل انفصال او تبلور المذاب من المحلول .
و قد يحتوي المحلول على كمية من المذاب عند درجة حرارة و ضغط معينين ، تفوق ما قد يمكن للمذيب اذابته في الظروف العادية و تسمى هذه المحاليل بالمحاليل فوق المشبعة .
و تعتبر هذه المحاليل غير ثابتة اذ انها لا تبقى على هذه الحال بل تلفظ الكمية الزائدة من المذاب معطية محلول مشبع ( ثابتا ) . و اذا احتوى المحلول على كمية من المذاب اقل من الكمية اللازمة للتشبع عند درجة حرارة و ضغط معينين فانه يعرف بالمحلول غير المشبع ، و هنا يمكن القول ان الاذابة الذائبية تحت ظروف معينة من الضغط و الحرارة و ما هي الا تركيز المحلول عند حالة التشبع .

انثالبي الاذابة:
هو عبارة عن التغير في الانثالبي المصاحب لعملية يذوب فيها مذاب في مذيب . و تعتمد قيمة انثالبي الاذابة ( معبرا بوحدة KJ لكل مول من المذاب ) على التركيز النهائي للمحلول .
و يكون انثالبي الاذابة ثابت تقريبا في حالة المحلول المخفف .
و التغيير الملاحظ في الانثالبي عندما يحضر محلول عبارة عن محصلة الطاقة اللازمة لكسر روابط كيميائية او تجاذبات معينة بعيدا عن بعضها البعض فمثلا يمكن اعتبار انثالبي الاذابة الخاص لتحضير محلول معين من KCl في الماء بانه مجموع تغييرين في الانثالبي و يمكن التعبير عنهما في الخطوتين التاليتين :
* الطاقة اللازمة لكسر التركيب البلوري لبلورة KCl الى ايونات منفصلة بعيدا عن بعضها البعض ، و تكوين ايونات في الحالة الغازية
* انثالبي هيدرة KCl و هي الطاقة المنبعثة عندما تتميه الايونات الغازية
و العوامل التي تؤدي الى قيمة موجبة عالية بالنسبة للخطوة الاولى ( شحنات ايونية عالية ، و ايونات صغيرة تؤدي ايضا الى قيمة سالبة كبيرة بالنسبىة للخطوة الثانية . و تبعا لذلك فان القيم بالنسبة للخطوتين (مع اهمال الاشارة ) تكون عادة متقاربة عدديا و تكون قيمة انثالبي الاذابة نفسه اقل بكثير من أي من القيمتين .
و اذا استخدم مذيب اخر غير الماء مثل الكحول فانه يمكن اجراء النوع نفسه من التحليل و تعرف القيم للخطوة الثانية بانثالبي الاستذواب .
و هناك عدة اعتبارات لاذابة مواد غير ايونية حيث ملاحظ ان قيم طاقات الشكل البلوري لا تكون كبيرة للبلورات الجزيئية مثل تلك الخاصة بالبلورات الايونية ، فالقوى التي تمسك البلورات الجزيئية معا ، كمان طاقات الاستذواب بالنسبة لتلك المواد غير الايونية تكون ايضا منخفضة .
و المواد الجزيئية التي تذوب في مذيبات غير قطبية دون حدوث تاين لها و دون تعاملات متبادلة و يكون انثالبي الذوبان ماصا للحرارة و له تقريبا المقدار نفسه الخاص بانثالبي انصهار المذاب .
محاليل الغازات في السوائل
تذوب الغازات بدرجات متفاوتة في السوائل مكونة محاليل حقيقية و تقسم الغازات –حسب درجة ذوبانها في السوائل – الى قسمين و هما :

1- غازات تامة الاذابة
و هي تلك الغازات التي تذوب في السوائل و تمتزج معا امتزاجا تاما ، و بجميع النسب ، نتيجة حدوث تفاعل كيميائي بينها ، و من امثلتها تلك الغازات التي تتفاعل مع الماء مثل النشادر و كلوريد الهيدروجين و ثاني اكسيد الكبريت ، فهي لا تكون محاليل حقيقية من الغازات في السوائل بسبب تكوينها لمركبات مع الماء كما هو مبين في الملف المرفق.

2- غازات شحيحة الاذابة
و هي تلك الغازات التي تذوب بقلة او جزئيا في السوائل دون حدوث تفاعل كيميائي مكونة محاليل حقيقية ، حيث لا يحتوي المحلول على قدر كبير من الغاز بل و يمكن طرد الغاز كلية من المحلول ، اما برفع درجة الحرارة و اما بتخفيف الضغط عن المحلول . و من امقثلة ذلك الغازات التي تكون محلولا حقيقيا في الماء : غازي الاكسيجين و النيتروجين ، فهما يذوبان فيه بقلة و لا يتفاعلان مع الماء بل و يمكن طردهما تماما من المحلول .

العوامل المؤثرة في اذابة الغازات في السوائل :
تعتمد اذابة الغازات شحيحة الذوبان على التالي :
1- طبيعة الغاز و السائل
أ- طبيعة الغاز :
هناك غازات تذوب في سائل و لا تذوب في اخر او تذوب بقلة مثلا HCl يذوب تماما في الماء بينما الاكسجين يذوب بقلة في الماء .
ب- طبيعة السائل
نجد ان هناك غازات تذوب في سائل معين في حين انها لا تذوب في سوائل اخرى لاحظ الجدول التالي المبين لقيم اذابة بعض الغازات في السوائل و تاثرها بدرجة الحرارة حيث يلاحظ زيادة الاذابة بارتفاع نقطة غليان العنصر الخامل و ان قيمة اذابة البنزين تفوق الماء بسبب التشابه في القوى بين جزيئات البنزين و جزيئات الغاز الخاملة
ج- درجة الحرارة:
تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على اذابة الغازات في السوائل ، فنجد ان اذابة الغازات تقل في الماء عادة كلما ارتفعت درجة حرارة المحلول اذ ان الفقاقيع الدقيقة التي تتكون عندما يسخن الماء انماترجع الى ان الهواء المذاب يصبح اقل اذابة عند درجات حرارة اعلى .
ان حجما واحدا من الماء يمتص عند درجة حرارة صفر مئوي نحو 0.049 حجما من غاز الاكسجين تحت ضغط واحد جوي ، بينما يمتص الحجم نفسه من الماء عند 25 م نحو 0.024حجما من غاز الاكسجين تحت ضغط واحد جوي . و يوضح الجدول التالي مدى تاثير درجة الحرارة على اذابة الغازات في السوائل بشرط ان تكون اذابة هذه الغازات ضعيفة او متوسطة .

2- الضغط
تزداد اذابة جميع الغازات كلما ازداد الضغط الجزئي للغاز ، فوق المحلول . و من اكثر الامثلة الفة عن هذه الظاهرة يوجد في المشروبات الغازية المشبعة بغاز CO2 و هي عبارة عن محاليل لهذا الغاز في مذيب سائل . حيث يعتمد تركيز الغاز الموجود في المشروبات الغازية على الضغط الجزئي ل CO2 و عندما تفتح الزجاجة فان ضغط الغاز فوق المحلول يهبط و عليه تقل اذابته حيث تتكون فقاقيع من ثاني اكسيد الكربون و تهرب من المشروب .
و للضغط تاثير على اذابة الغازات في السوائل و يوضح قانون هنري العلاقة بين كمية الغاز الذائب و ضغطه عند ثبوت درجة الحرارة .
و ينص قاون هنري على انه:
" عند درجة حرارة ثابتة ، فان كمية الغاز المذابة في كمية معينة من المذيب تتناسب طرديا مع ضغط الغاز فوق المحلول "
او : " تتناسب كتلة الغاز المذاب في قدر معين من السائل عند ثبوت درجة الحرارة ، تناسبا طرديا مع ضغط الغاز الواقع على سطح السائل
و يمكن صياغة القانون بالمعادلة :
Cg = K Pg
حيث Cg = تركيز الغاز في المحلول
=Pg الضغط الجزئي للغاز فوق المحلول
K = ثابت يعتمد على طبيعة الغاز و السائل ، و يعرف بثابت قانون هنري . و تعتمد وحداته على الوحدات المستخدمة للتعبير عن الضغط و تركيز الغاز .
و من القانون نستنتج انه بمضاعفة الضغط للغاز يمكن اذابة ضعف كمية الغاز في الحجم نفسه من السائل عند درجة الحرارة نفسها
و تعين كمية الغاز المذاب في السائل بحجم ( مقاسا عند درجة الصفر المئوي ) .



المراجع :
• كتاب أساسيات الكيمياء والفيزياء " بتصرف ". عبد الوهاب المسيري
• موقع كيمياء العرب .
• موقع جوجل .
avatar
الجوري

عدد المساهمات : 266
تاريخ التسجيل : 24/03/2011

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المحاليل

مُساهمة من طرف نور العيون في الخميس مارس 31, 2011 11:59 pm

رائع جداًًً ما جادت به يمناك من معلومات طيبة عن المحاليل...

شكراًًً لك وفقك الله..
avatar
نور العيون

عدد المساهمات : 72
تاريخ التسجيل : 31/03/2011
العمر : 24
الموقع : بين هنـــا وهناكـ

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المحاليل

مُساهمة من طرف غ ــموض بنيهـ في الجمعة أبريل 01, 2011 3:32 pm

شكرا ع المعلومات الرائعة

في ميزان حسناتك
avatar
غ ــموض بنيهـ

عدد المساهمات : 242
تاريخ التسجيل : 25/03/2011
العمر : 24
الموقع : ف قلبي

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: المحاليل

مُساهمة من طرف الجوري في الأحد أبريل 03, 2011 9:53 pm

لا شكر ع واجب احم احم
هههههههههههههههه
مشكورين ع المرور اتمنى تكونوا استفدتوا
avatar
الجوري

عدد المساهمات : 266
تاريخ التسجيل : 24/03/2011

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى