العلومالكيمياءالكيمياء غير العضوية

كيف نحسب التركيز في الكيمياء؟

في الكيمياء هناك عدة مقاييس من أجل حساب تراكيز مادة معينة أو عدة مواد، ومن هذه المقاييس المولارية والمولية حيث تعدان أهم مقاييس من أجل حساب تركيز المحلول الكيميائي، حيث يتمثل الاختلاف الأساسي بين الاثنين في الكتلة مقابل الحجم.

 

المولارية في الكيمياء

 

  • المولارية (M) هي عبارة عن أحد الطرق الكيميائية الأساسية لحساب التراكيز للمواد المختلفة، وهي كمية المادة التي قد استخدمت في حجم معين من المحلول، وهي تُعرف أيضا على أنها عبارة عن عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول، كما وتُعرف المولارية أيضًا بالتركيز المولي للمحلول.

 

  • القانون الخاص بالمولارية هو عدد المولات = مولات المذاب / كيلوجرام من المذيب.

 

  • وحدات المولارية هي M أو مول / لتر، كما ويُقال أن محلول 1 مولار، وهو عبارة عن واحد مول على واحد متر مكعب من المادة.

 

  • كما قلنا سابقا  يُقاس تركيز المحلول غالبًا بالمولارية (M) وهي عبارة عن عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول، ويتم حساب هذا التركيز المولي (ci) بقسمة مولات المذاب (ni) على الحجم الكلي (V) كالتالي: ci=niV

 

  • وحدة SI للتركيز المولي هي مول / م 3، ومع ذلك يعتبر مول / لتر وحدة أكثر شيوعًا للمولارية، والمحلول الذي يحتوي على 1 مول من المذاب لكل 1 لتر من المحلول (1 مول / لتر) يسمى “مولار واحد” أو 1 م، ومن الممكن تحويل وحدة مول / لتر إلى وحدة مول / م 3 باستخدام المعادلة التالية: 1 مول / لتر = 1 مول / دسم 3 = 1 مول دسم − 3 = 1 م = 1000 مول / م 3.

 

  • من أجل حساب مولارية المحلول يجب أن تتم قسمة عدد مولات المذاب على إجمالي لترات المحلول الناتج، وإذا تم إعطاء كمية المذاب بالجرام فيجب علينا أولاً حساب عدد مولات المذاب باستخدام الكتلة المولية للمذاب، ثم بعد ذلك حساب المولارية باستخدام عدد المولات والحجم الكلي.

 

حساب المولارية وعدد المولات

 

إذا كان هناك 10.0 غرام من كلوريد الصوديوم (المذاب) مذاب في الماء (المذيب) لينتج 2.0 لتر من المحلول فما مولارية هذا المحلول؟

 

أولًا: علينا تحويل كتلة كلوريد الصوديوم بالغرام إلى عدد المولات، ونقوم بذلك عن طريق القسمة على الوزن الجزيئي لكلوريد الصوديوم (الكتلة المولية: 58.4 غم / مول).

 

10.0 غرام NaCl×1 مول 58.4 غرام لكل مول= 0.17 مول NaCl

 

ثانيا: ثم نقوم بعملية قسمة عدد مولات على الحجم الكلي للمحلول باللتر من أجل الحصول على التركيز ci=niV، حيث أن ci هو التركيز، و ni هي عدد المولات و V وهو الحجم، وبعد الحل نجد أن ci=0.1محلول كلوريد الصوديوم هو محلول 0.1 مولار، ولحساب عدد المولات في محلول بمعرفة المولارية نضرب المولارية في الحجم الكلي للمحلول باللترات.

 

مثلا: كم عدد مولات كلوريد البوتاسيوم (KCl) في 4.0 لتر من محلول 0.65 مولار؟ يتم استخدام القانون التالي ci=niعدد المولات n ي ساوي 0.65 * 4.0، ni=(0.65 M)(4.0 L) ويساوي 2.6 مول من KCl، وذلك يعني أنه يوجد 2.6 مول من KCl في محلول 0.65 M يشغل حجم مقداره يساوي 4.0 لتر.

 

الفرق بين المولارية والمولالية

 

المولارية المولالية
قياس  التركيز التركيز
التعريف عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول عدد مولات المذاب لكل كيلوجرام من المذيب
الوحدة M m
المعادلة مولارية = مولات المذاب / لتر محلول مولالية = مولات المذاب / كجم مذيب
نسبة المول إلى الحجم باللتر الكتلة بالكيلو غرام

 

مثال: قارن بين الحجم في المولالية والمولارية لـ 1 مول من مادة مذابة في رابع كلوريد الكلور CCl4 علما أن الكثافة معطاة (d = 1.59 / mL).

 

بالنسبة لمحلول 1 مولار يتم إذابة 1 جزيء جرامي من المذاب في CCl4 حتى يصبح الحجم النهائي للمحلول 1 لتر، وبالنسبة لمحلول 1 مول فإنه يتم إذابة 1 مول من المذاب في 1 كجم من CCl4 كجم من CCl4 × (1000 جم / 1 كجم) × (مل / 1.59 جم) = 629 مل CCl4

 

تُعرَّف المولارية (M) على أنها عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول، وقانون المولارية = مولات المذاب / لترات المحلول، بينما تُعرَّف المولالية (م) على أنها عدد مولات المذاب لكل كيلوغرام من المذيب.

 

على الرغم من أن هجائهما متشابه نوعا ما إلا أنه لا يمكن تبادل المولارية والمولالية، المولارية هي قياس المولات في الحجم الكلي للمحلول في حين أن المولالية هي قياس المولات بالنسبة إلى كتلة المذيب.

 

عندما يكون الماء هو المذيب وعندما يكون تركيز المحلول منخفضًا أيضا من الممكن أن تكون هذه الاختلافات ضئيلة علما أن (الكثافة = 1.00 جم / مل)، ومع ذلك عندما تختلف كثافة المذيب بشكل كبير عن 1 أو يكون تركيز المحلول مرتفعًا تصبح هذه التغييرات أكثر وضوحًا.

المصدر
INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author). ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 2018 ‘Inorganic Chemistry’, by Shriver, Weller, Overton, Rourke, Armstrong, 6th Edition, Oxford University Press,2014.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى