ورقاتشرح درس المحاليل والذائبية ثاني متوسط الفصل الأول
المحلول مخلوط متجانس يذوب فيه المذاب في المذيب، وتتحدد ذائبية المادة بأقصى كمية تذوب في كمية معينة من المذيب عند درجة حرارة معينة، ويقاس تركيز المحلول بنسبة المذاب إلى المحلول.
أهداف الدرس
- يميز بين المخلوط المتجانس وغير المتجانس ويحدد المذيب والمذاب في محلول.
- يفسر قدرة الماء على إذابة كثير من المواد بقطبية جزيئاته.
- يذكر العوامل المؤثرة في سرعة الذوبان وفي الذائبية.
- يصنف المحلول إلى غير مشبع ومشبع وفوق مشبع.
- يحسب النسبة المئوية بالحجم لمحلول ويصنفه إلى مخفف أو مركز.
المفهوم الأساسي
المحلول مخلوط متجانس يذوب فيه المذاب في المذيب، وتتحدد ذائبية المادة بأقصى كمية تذوب في كمية معينة من المذيب عند درجة حرارة معينة، ويقاس تركيز المحلول بنسبة المذاب إلى المحلول.
شرح الدرس
حين تضع ملعقة سكر في كوب شاي وتحرك يختفي السكر ويصبح الشاي كله حلوًا، أما إذا وضعت رملًا في الماء فإنه يستقر في القاع. فما الفرق بين الحالتين؟
المخاليط المتجانسة وغير المتجانسة
المخلوط مادتان أو أكثر مجتمعتان دون أن تتحدا كيميائيًا:
- المخلوط غير المتجانس: تظهر مكوناته بالعين أو يمكن تمييزها، كالرمل مع الماء وسلطة الخضار.
- المخلوط المتجانس: متساوي التركيب في كل أجزائه فلا نميز مكوناته، ويسمى المحلول، كماء البحر وماء السكر والهواء.
المذيب والمذاب
في المحلول يوجد مكونان:
- المذيب: المادة الأكثر كمية التي تذيب غيرها، وهو الماء غالبًا.
- المذاب: المادة التي تذوب، وتكون قليلة الكمية غالبًا كالملح والسكر.
وقد يكون المحلول غازيًا كالهواء أو صلبًا كالسبائك، فالمحاليل لا تقتصر على السوائل.
لماذا يسمى الماء المذيب العام؟
جزيء الماء قطبي، أي أن أحد طرفيه موجب الشحنة قليلًا والآخر سالب الشحنة قليلًا. فتجذب هذه الأطراف جسيمات مواد كثيرة، كالملح والسكر، وتفصلها عن بعضها فتذوب. وبسبب قدرته على إذابة عدد كبير من المواد سمي الماء المذيب العام.
المواد القطبية تذوب في المذيبات القطبية، وتلخص ذلك قاعدة: الشبيه يذيب الشبيه.
الذائبية وعوامل الذوبان
الذائبية أقصى كمية من المذاب تذوب في كمية معينة من المذيب عند درجة حرارة معينة. أما سرعة الذوبان فتتأثر بعوامل:
- التحريك: يجعل المذيب الجديد يلامس المذاب باستمرار فيذوب أسرع.
- مساحة السطح: سحق المادة إلى قطع صغيرة يزيد المساحة المعرضة للمذيب فيزيد سرعة الذوبان.
- درجة الحرارة: ترتفع بها ذائبية معظم المواد الصلبة، فالسكر يذوب في الشاي الساخن أكثر منه في البارد.
وفي الغازات تقل الذائبية بارتفاع الحرارة وتزيد بزيادة الضغط، ولذلك تفور المشروبات الغازية حين نفتح العبوة لأن الضغط يقل فيخرج CO₂.
أنواع المحاليل حسب الذائبية
- غير المشبع: يستطيع إذابة كمية إضافية من المذاب عند درجة الحرارة نفسها.
- المشبع: أذاب أقصى كمية ممكنة، وأي زيادة تبقى راسبة في القاع.
- فوق المشبع: يحتوي مذابًا أكثر مما يذوب عادة، ويتكون بتسخين محلول مشبع وإذابة المزيد ثم تبريده بحذر، وهو غير مستقر فقد يتبلور مذابه بسرعة.
تركيز المحلول
التركيز مقدار المذاب في كمية معينة من المحلول. نقول إن المحلول مخفف إذا قلت فيه كمية المذاب، ومركز إذا زادت. ونعبر عنه بالنسبة المئوية بالحجم:
«النسبة المئوية بالحجم = (حجم المذاب ÷ حجم المحلول) × ١٠٠»
مسألة: محلول من ٢٠ مل كحول طبي في ١٠٠ مل محلول. ما نسبته المئوية بالحجم؟ الحل: النسبة = (٢٠ ÷ ١٠٠) × ١٠٠ = ٢٠٪
نقسم على حجم المحلول كله لا على حجم المذيب وحده.
نشاط تعليمي
النشاط الأول
صنف إلى متجانس وغير متجانس: عصير برتقال صافٍ، ماء مع حصى، ماء مع زيت، ماء مع ملح ذائب.
العصير الصافي والماء مع الملح الذائب متجانسان، والماء مع الحصى وماء مع الزيت غير متجانسين.
أن يميز الطالب نوعي المخاليط.
التطبيق الثاني
خلط طالب ٣٠ مل عصيرًا مركزًا مع الماء ليصبح الحجم الكلي ٢٠٠ مل. ما النسبة المئوية بالحجم؟
(٣٠ ÷ ٢٠٠) × ١٠٠ = ١٥٪ وهو محلول مخفف نسبيًا.
أن يطبق الطالب قانون النسبة المئوية بالحجم.
المسألة الثالثة
وضع طالبان ملعقتين من سكر خشن وسكر ناعم في كوبين من الماء متساويين في الحرارة دون تحريك. أيهما يذوب أسرع ولماذا؟
الناعم لأن مساحة سطحه أكبر وملامسته للماء أكثر.
أن يفسر الطالب أثر مساحة السطح.
ملاحظات مهمة
- 1المحلول مخلوط متجانس من مذيب ومذاب.
- 2الماء مذيب عام لأن جزيئاته قطبية.
- 3التحريك والتسخين وصغر الحبيبات تزيد سرعة الذوبان.
- 4الغازات تقل ذائبيتها بالتسخين وتزيد بالضغط.
- 5النسبة المئوية بالحجم = (حجم المذاب ÷ حجم المحلول) × ١٠٠
أخطاء شائعة
- ✗ خطأالاعتقاد أن التحريك يزيد كمية المذاب الذائب.✓ الصواب: التحريك يزيد سرعة الذوبان لا الذائبية.
- ✗ خطأالقول إن الماء والزيت محلول.✓ الصواب: الزيت لا يذوب في الماء لأنه غير قطبي فيتكون مخلوط غير متجانس.
+عرض جميع الأخطاء (3) ←إخفاء الأخطاء الإضافية
- ✗ خطأحساب النسبة بالقسمة على حجم المذيب.✓ الصواب: نقسم على حجم المحلول الكلي.
ملخص الدرس
- المحاليل مخاليط متجانسة، مذيبها أكثر مكوناتها كمية.
- الماء مذيب عام بسبب قطبيته.
- ترتفع ذائبية معظم الصلبات بالحرارة، وتقل ذائبية الغازات بها.
- المحلول غير مشبع أو مشبع أو فوق مشبع.
- التركيز: مخفف أو مركز ويحسب بالنسبة المئوية بالحجم.
هل أتقنت الدرس؟اختبر نفسك من خلال اختبار قصير من عدة أسئلة.
