شیمی دهم صفحه 99 - با هم بیندیشیم
۱- شکل زیر دو محلول از یک نوع حلشونده را در آب نشان میدهد. با توجه به آن به پرسشها پاسخ دهید.
آ) کدام کمیت در این محلولها یکسان است؟
ب) کدام کمیت در این محلولها متفاوت است؟
پ) اگر هر ذرهٔ حلشونده در شکل همارز با $0/001$ مول باشد، نسبت مولهای حلشونده به حجم محلول (برحسب لیتر) را برای هر یک از دو محلول بهدست آورید.
ت) کمیت بهدست آمده در قسمت «پ»، غلظت مولی نام دارد. آن را در یک سطر تعریف و یکای آن را مشخص کنید.
ث) براساس غلظت مولی محاسبه شده، کدام محلول رقیقتر است؟ چرا؟
پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دهم صفحه 99 - با هم بیندیشیم
سلام به شیمیدانهای باهوش! در این بخش میخواهیم با یکی از پرکاربردترین مفاهیم در آزمایشگاههای شیمی، یعنی **غلظت مولی (مولاریته)** آشنا شویم.
**آ) بررسی کمیت یکسان:**
با نگاه به درجهبندی بشرها در تصویر، متوجه میشویم که سطح مایع در هر دو ظرف روی خط $50\,mL$ قرار دارد.
بنابراین **حجم محلول** در هر دو ظرف یکسان و برابر با $50\,mL$ است.
**ب) بررسی کمیت متفاوت:**
اگر به تعداد ذرات قرمز رنگ (حلشونده) داخل ظرفها دقت کنید، متوجه میشوید که تعداد آنها در ظرف سمت چپ بیشتر از ظرف سمت راست است.
پس **تعداد ذرات (جرم یا مول حلشونده)** در این دو محلول متفاوت است.
**پ) محاسبات غلظت:**
ابتدا حجم را به لیتر تبدیل میکنیم: $50\,mL = 0/05\,L$
* **محلول سمت چپ:** با شمارش ذرات، ۱۰ ذره داریم. تعداد مول برابر است با: $10 \times 0/001 = 0/01\,mol$
نسبت مول به حجم: $\frac{0/01\,mol}{0/05\,L} = 0/2\,mol \cdot L^{-1}$
* **محلول سمت راست:** با شمارش ذرات، ۴ ذره داریم. تعداد مول برابر است با: $4 \times 0/001 = 0/004\,mol$
نسبت مول به حجم: $\frac{0/004\,mol}{0/05\,L} = 0/08\,mol \cdot L^{-1}$
**ت) تعریف غلظت مولی:**
**غلظت مولی** برابر است با مقدار مول ماده حلشونده در یک لیتر از محلول.
یکای رایج آن **مول بر لیتر** ($mol \cdot L^{-1}$) است که با نماد $M$ نیز نشان داده میشود.
**ث) مقایسه رقیق بودن:**
**محلول سمت راست رقیقتر است.**
زیرا مقدار عددی غلظت مولی آن ($0/08$) کمتر از محلول سمت چپ ($0/2$) است؛ به زبان سادهتر، در حجم یکسان، ماده حلشونده کمتری در خود دارد.
شیمی دهم صفحه 99 - خود را بیازمایید
۲- با توجه به شکل، هر یک از جملههای زیر را با خط زدن واژههای نادرست کامل کنید.
آ) با افزودن مقداری حلال/حلشونده به یک محلول در حجم ثابت، غلظت محلول کاهش/افزایش مییابد.
ب) با افزودن مقداری حلال/حلشونده به محلولی با غلظت معین، غلظت محلول کاهش/افزایش مییابد.
پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دهم صفحه 99 - خود را بیازمایید
در این تمرین میخواهیم تأثیر تغییر اجزای محلول را بر غلظت آن درک کنیم.
**آ) تحلیل بخش اول:**
وقتی در یک حجم ثابت، مقدار ماده **حلشونده** را زیاد میکنیم (مانند ریختن نمک بیشتر در یک لیوان آب ثابت)، تعداد ذرات در واحد حجم بالا میرود.
بنابراین: با افزودن مقداری **حلشونده** به یک محلول در حجم ثابت، غلظت محلول **افزایش** مییابد. (واژههای «حلال» و «کاهش» نادرست هستند).
**ب) تحلیل بخش دوم (رقیقسازی):**
وقتی به یک محلول، **حلال** (مانند آب) اضافه میکنیم، حجم کل زیاد میشود در حالی که مقدار ماده حلشونده ثابت مانده است. این کار باعث میشود ذرات از هم فاصله بگیرند.
بنابراین: با افزودن مقداری **حلال** به محلولی با غلظت معین، غلظت محلول **کاهش** مییابد. (واژههای «حلشونده» و «افزایش» نادرست هستند).
این فرآیند دقیقاً همان کاری است که وقتی چای خیلی پررنگ است انجام میدهیم؛ با اضافه کردن آب جوش (حلال)، آن را رقیق میکنیم.