خصائص المحاليل المائية وكيفية تحضيرها

المحلول هو خليط متجانس، تتوزع فيه جزئيات المذاب بشكل منتظم بين جزئيات المذيب، المحلول المائي هو نوع من أنواع المحاليل السائلة، والتي يكون فيها الماء هو السائل المذيب، يتكون المحلول من المذيب وهي المادة التي تذيب المادة المذابة، كما أنه يوجد بكمية أكبر، ويشير المذاب إلى المادة التي تذوب في المذيب وتشكل معه محلولاً، وهو يوجد بكمية أقل، ومن الأمثلة على ذلك محلول نيترات الفضة والماء، حيث إن الماء هو المذيب، هو المذاب، كما تعتمد حالة المحلول إن كان صلب أو سائل أو غازي على الحالة الفيزيائية للمذيب، لأن نسبة المذيب في المحلول تكون عادةً أكبر من المذاب.

كيفية التعبير عن الكميات في المحاليل

يمكن التعبير عن كمية المذاب وكمية المذيب في المحلول عن طريق:

•  تركيز المحلول: عبارة عن كمية المادة المذابة في كمية محددة من المحلول.

• ذائبية المحلول: هي أكبر كمية يمكن إذابتها في 100 غرام من المذيب عند درجة حرارة معينة، وتعرف أيضاً بتركيز المحلول المشبع عند درجة حرارة معينة، حيث المحلول المشبع هو المحلول الذي لا يستوعب مزيدا من المادة المذابة مهما زاد تحريك المحلول، وذلك عند نفس درجة الحرارة، بينما المحلول المشبع هو المحلول الذي يستوعب كمية إضافية من المادة المذابة دون أن يحدث ترسيب عند درجة حرارة معينة.

كيفية تحديد الكميات في المحلول السائل

يمكن تحديد المذيب والمذاب في المحلول السائل عن طريق:

• في حالة المحاليل المائية يكون الماء هو المذيب والمادة المخلوطة معه هو المذاب.

• في حالة المحاليل التي تكون مكوناتها سوائل (ماعدا الماء) فإن السائل الأكبر حجماً يكون مذيباً والأقل حجماً هو مذاباً.

ما هي الأدوات المخبرية المستخدمة في تحضير المحاليل

• ميزان حساس.

• دوارق حجمية.

• قارورة غسيل.

خطوات تحضير المحاليل

1- يتم وزن المادة الصلبة بالميزان الحساس، ثم نضع المادة في الدورق الحجمي المناسب.

2- يتم إضافة قليلاً من الماء المقطر من قارورة الغسيل.

3- يتم رج الدورق الحجمي يشكل جيد من أجل العمل على ذوبان المادة الصلبة.

4- يتم إضافة الماء المقطر حتى يتم الوصول إلى العلامة الموجودة على عنق الدورق.

5- يغلق الدورق الحجمي بالسدادة ثم يرج جيداً حتى يتم ذوبان المادة الصلبة بشكل تام والحصول علا محلول متجانس.

خصائص المحاليل المائية

• التوصيل الكهربائي: المواد التي توصل محاليلها التيار الكهربائي تتفكك عندما تذوب في الماء إلى أيونات موجبة وسالبة، تتحرك داخل المحلول وتسمى بالمواد الأيونية، أما المواد التي لا توصل محاليلها التيار الكهربائي فهي تتكون من جزئيات غير مشحونة وتسمى هذه المواد بالمواد الجزيئية.

• الماء وسط تتم فيه التفاعلات: التفاعل يكون أسرع في حالة ذوبان المركبات الأيونية في الماء؛ لأنها عندما تتفكك إلى أيونات حرة الحركة يسهل التقاءها وتصادمها واتحادها مع الأيونات الأخرى فتزداد سرعة التفاعل، أي أن وجود الماء يزيد من سرعة التفاعل، فمثلاً لو خلطنا مركبين أيونين بدون ذوبان في الماء، فإنه لا يحدث تفاعل بينهما وإن حدث تفاعل سيكون بطيء، ولكن لو قمنا بإضافة الماء إلى الخليط فإن التفاعل يصبح أسرع.

أنواع المركبات الكيميائية

• مركبات أيونية (كهرلية): هي مركبات كيميائية تتكون من أيونات موجبة وسالبة، فعند إذابتها في الماء تتفكك إلى أيونات موجبة وسالبة، حيث تكون موصلة للتيار الكهربائي، مثل (كلوريد الصوديوم ) :.

• مركبات جزيئية (لا كهرلية): هي مركبات كيميائية تتكون من جزيئات غير مشحونة، فعند إذابتها في الماء لا تتفكك إلى أيونات بل تبقى على شكل جزيئات غير مشحونة، بحيث تكون غير موصلة للتيار الكهربائي، مثل سكر المائدة (سكروز ) .

أنواع التفاعلات التي تحدث في الماء

تفاعلات الترسيب

هي عبارة عن نوع من أنواع التفاعلات التي تحدث عند مزج محلولين لمركبين أيونيين، فينتج من تفاعلهما مركب أيوني غير ذائب يترسب في وعاء التفاعل. كما تحدث عملية الترسيب عند اتحاد أيونات موجبة وأخرى سالبة وتكوين مركب قليل الذوبان أو غير ذائب في الماء، ويتم فصل المادة الصلبة المترسبة عن المحلول بطريقة الترشيح.

مثال: كلوريد الصوديوم +نترات الفضة كلوريد الفضة + نترات الصوديوم

، حيث راسب من كلوريد الفضة.

التفاعلات المنتجة للغازات

هي شكل من أشكال التفاعلات التي تحدث بين المواد الأيونية، حيث يستدل على حدوثها من خلال تصاعد غاز ينتج عن التفاعل. وعند خلط محاليل مائية لمادتين مثل كلوريد الأمونيوم وهيدروكسيد الصوديوم، فإن جزئيات كل منهما تتحلل إلى أيونات بوجود الماء، ثم تلتقي مع بعضها البعض وتكون مواد جديدة لها صفات جديدة.

مؤشرات تدل على حدوث التفاعل الكيميائي

• تغير في اللون.

• تكون راسب.

• انطلاق غاز.

• تغير في درجة حرارة مكونات التفاعل.