الذوبان: ما هو المعامل والمنحنى

الذوبان هو خاصية فيزيائية للمواد لتذوب أو لا تذوب في سائل معين.

يسمى المذاب، مركبات كيميائية تذوب في مادة أخرى. ا مذيب إنها المادة التي يتم فيها إذابة المذاب لتشكيل منتج جديد.

ال الذوبان الكيميائي هي عملية نثر المذاب في مذيب ، مما يؤدي إلى ظهور محلول أو خليط متجانس

يمكن تصنيف المذابات إلى:

• قابل للذوبان: هي المواد المذابة التي تذوب في المذيب.
• قابل للذوبان قليلا: هي المواد المذابة التي يصعب إذابتها في المذيب.
• لا يتحلل في الماء: هي المواد المذابة التي لا تذوب في المذيب.

مبدأ شائع في الذوبان هو: "مثل حل مثل”. هذا يعني أن المذاب القطبي يميل إلى الذوبان في مذيب قطبي. وينطبق الشيء نفسه على المواد غير القطبية.

انظر بعض الأمثلة:

• الهيدروكربونات ، المركبات الموجودة في البنزين ، غير قطبية وذوبان قليل في الماء ، وهو قطبي.
• تعتبر الكحوليات ، مثل الإيثانول والميثانول ، قطبية بسبب وجود الأكسجين في سلسلة الكربون ، وبالتالي فهي قابلة للذوبان في الماء.
• الأملاح لها قابلية ذوبان مختلفة. يمكن تصنيفها إلى: ملح قابل للذوبان وملح غير قابل للذوبان عمليا.

معامل الذوبان

ا معامل الذوبان يحدد (Cs) السعة القصوى للمذاب الذي يذوب في كمية معينة من المذيب. هذا ، حسب ظروف درجة الحرارة.

باختصار ، معامل الذوبان هو كمية المذاب اللازمة لتشبع كمية قياسية من المذيب في حالة معينة.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك الموقف التالي:

في كوب من الماء المملح (NaCl) ، يختفي الملح في البداية في الماء.

ومع ذلك ، إذا تمت إضافة المزيد من الملح ، فسيبدأ في مرحلة ما في التراكم في قاع الزجاج.

هذا لأن الماء ، وهو المذيب ، قد وصل إلى حد الذوبان وأقصى قدر من التركيز. هذا يسمى أيضا نقطة التشبع.

يسمى المذاب الذي يبقى في قاع الحاوية ولا يذوب بالجسم السفلي أو الراسب.

المتعلق ب نقطة التشبع، تصنف الحلول إلى ثلاثة أنواع:

• محلول غير مشبع: عندما تكون كمية المذاب أقل من Cs.
• محلول مشبع: عندما تكون كمية المذاب هي نفسها Cs بالضبط. إنه حد التشبع.
• محلول مفرط التشبع: عندما تكون كمية المذاب أكبر من Cs.

حاصل الإذابة

كما رأينا ، تمثل القابلية للذوبان كمية المذاب الذائب في المحلول. ا حاصل الإذابة (Kps) هو ثابت توازن يرتبط ارتباطًا مباشرًا بقابلية الذوبان.

يسمح لك حسابه بتحديد ما إذا كان المحلول مشبعًا أو غير مشبع أو مشبعًا بترسيب. يرتبط هذا الحساب بتوازن الذوبان وتركيز الأيونات في المحلول.

وذلك لأن ناتج القابلية للذوبان يشير إلى توازن انحلال المواد الأيونية.

فهم المزيد عن المذاب والمذيب.

منحنى الذوبان

قدرة الذوبان الكيميائي لمادة خاضعة لتغير درجة الحرارة ليست خطية. يُعرف التباين في سعة الذوبان ، كدالة لدرجة الحرارة ، بمنحنى الذوبان.

معظم المواد الصلبة لها معامل ذوبانها يزداد بزيادة درجة الحرارة. وبالتالي ، فإن قابلية الذوبان لكل مادة تحدث بشكل متناسب ، اعتمادًا على درجة الحرارة.

كل مادة لها منحنى قابلية الذوبان الخاص بها لمذيب معين.

يعتبر اختلاف الذوبان خطيًا عندما لا يكون تحت تأثير درجة الحرارة. لمعرفة الاختلاف ، من الضروري النظر إلى منحنى الذوبان.

منحنى الذوبان

يوضح منحنى الذوبان في الرسم البياني أن الحل هو:

• مشبع: عندما تكون النقطة على منحنى الذوبان.
• غير مشبع: عندما تكون النقطة أسفل منحنى الذوبان.
• مشبعة بشكل متجانس: عندما تكون النقطة فوق منحنى الذوبان.

اقرأ أيضًا عن تركيز الحل.

صيغة معامل الذوبان

الصيغة لحساب معامل الذوبان هي:

Cs = 100. م₁/ م₂

أين:

سي اس: معامل الذوبان
م₁: كتلة المذاب
م₂: كتلة المذيب

اريد معرفة المزيد؟ اقرأ حلول كيميائية و تمييع الحلول.

تمارين

1. (Fuvest-SP) قرأ الكيميائي التعليمات التالية في إجراء موصوف في دليل المختبر الخاص به:
"قم بإذابة 5.0 جم من الكلوريد في 100 مل من الماء عند درجة حرارة الغرفة ...".

من بين المواد الواردة أدناه ، أي منها مذكور في النص؟

أ) Cl₂.
ب) CCl₄.
ج) كلوريد الصوديوم.
د) NH₄Cl.
ه) AgCl.

انظر للاجابة

د) NH₄Cl.

2. (UFRGS-RS) ملح معين له قابلية ذوبان في الماء تساوي 135 جم / لتر عند 25 درجة مئوية. عن طريق إذابة 150 جم من هذا الملح تمامًا في لتر واحد من الماء ، عند 40 درجة مئوية ، وتبريد النظام ببطء إلى 25 درجة مئوية ، يتم الحصول على نظام متجانس يكون حله:

أ) مخفف.
ب) مركزة.
ج) غير مشبعة.
د) مشبعة.
هـ) مفرط التشبع.

انظر للاجابة

هـ) مفرط التشبع.

3. (Mackenzie-SP) من الأمثلة النموذجية على محلول مفرط التشبع:

المياه المعدنية.
ب) مصل محلي الصنع.
ج) الصودا في وعاء مغلق.
د) الكحول 46 درجة مئوية.
هـ) الخل.

انظر للاجابة

ج) الصودا في وعاء مغلق.

4. (PUC-RJ) لاحظ الشكل أدناه ، والذي يمثل قابلية الذوبان ، بالجرام لكل 100 جرام من H2O ، لثلاثة أملاح غير عضوية في نطاق درجة حرارة معين:

تحقق من البيان الصحيح:
أ) تزداد قابلية ذوبان الأملاح الثلاثة مع زيادة درجة الحرارة.
ب) تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى انحلال الليثيوم₂فقط₄.
ج) قابلية ذوبان KI أكبر من قابلية ذوبان الأملاح الأخرى ، في نطاق درجة الحرارة الموضح.
د) تختلف قابلية ذوبان كلوريد الصوديوم باختلاف درجة الحرارة.
هـ) تقل قابلية ذوبان أملاح 2 مع درجة الحرارة.

انظر للاجابة

ج) قابلية ذوبان KI أكبر من قابلية ذوبان الأملاح الأخرى ، في نطاق درجة الحرارة الموضح.