Télécharger

Report
‫التركيز والمحاليل اإللكتروليتية‬
‫‪La concentration et les solutions électrolytiques‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :1‬ذوبان جسم صلب أيوني في الماء‬
‫‪ ‬تجربة ‪ :1‬نصب في المحلل الكهربائي كمية من الماء المقطر‪.‬‬
‫‪ .1‬شدة التيار المارة في الدارة قبل إضافة كلورور الصوديوم هي‪ .I # 0 :‬ولكن بعد إضافة كلورور‬
‫الصوديوم أصبحت شدة التيار ‪.I > 0‬‬
‫‪ .2‬نفترض أن ذوبان الملح في الماء أدى إلى ظهور أيونات في المحلول‪ ,‬وهي تلعب دور حمالت الشحن‪,‬‬
‫مما سمح بمرور التيار الكهربائي في الدارة‪.‬‬
‫‪ ‬تجربة ‪ :2‬التأكد من الفرضية المقترحة سابقا‬
‫‪  .1‬إضافة محلول نترات الفضة أدت إلى تكون راسب أبيض هو كلورور الفضة‪ .‬إذن محلول كلورور‬
‫الصوديوم يحتوي على أيونات الصوديوم ‪.Cl-‬‬
‫‪ ‬تعريض سلك النحاس المغمور في محلول كلورور الصوديوم أدى إلى ظهور لهب برتقالي‪ .‬إذن‬
‫محلول كلورور الصوديوم يحتوي على أيونات الصوديوم ‪.Na+‬‬
‫)‪NaCl(S) Na+(aq) + Cl+(aq‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :3‬ذوبان جسم سائل في الماء‬
‫‪  .1‬انطالقا من قياس ‪ PH‬محلول حمض الكبريتيك نقول أنه محلول حمضي‪ .‬إذن فهو يحتوي على أيونات ‪.H3O+‬‬
‫‪ ‬إضافة محلول كلورور الباريوم أدى إلى تكون راسب أبيض هو ككبريتات الباريوم‪ .‬إذن محلول حمض‬
‫الكبريتيك يحتوي على أيونات الكبريتات ‪.SO42-‬‬
‫)‪H2SO4 (l) 2H+(aq) + SO42- (aq‬‬
‫‪.2‬‬
‫التركيز والمحاليل اإللكتروليتية‬
‫الجسم األيوني الصلب‬
‫‪.I‬‬
‫يتكون الجسم الصلب األيوني من أيونات موجبة (كاتيونات) وأيونات سالبة (أنيونات) متراصة في ترتيب منظم‬
‫يسمى البلور ‪ .Cristal‬ويعزى تماسك البلور إلى التأثيرات الكهرساكنة المتبادلة بين األيونات‪ .‬ولكن الجسم الصلب‬
‫األيوني يكون دائما متعادال كهربائيا‪.‬‬
‫أمثلة‪:‬‬
‫‪ ‬يتكون كلورور الصوديوم من األيونات ‪ Na+‬و ‪ Cl-‬وهي مموضعة‬
‫وفق التنظيم التالي‪:‬‬
‫‪ ‬يتكون بلور فلورور الكالسيوم من ‪ Ca2+‬و ‪ F-‬وتكتب صيغته كالتالي‪.CaF2 :‬‬
‫‪ .II‬الميزة الثنائية القطبية لجزيئة‬
‫‪ .1‬كهرسلبية عنصر‬
‫تنتج الرابطة التساهمية بين ذرتين عن إشراك كل ذرة إلكترونا من طبقتها االلكترونية الخارجية‪.‬‬
‫‪ ‬في حالة جزيئة مكونة من ذرتين متماثلتين فإن الزوج االلكتروني الرابط يتموضع على‬
‫نفس المسافة بينهما‪.‬‬
‫‪ ‬في حالة جزيئة مكونة من ذرتين مختلفتين يمكن إلحداهما جذب الزوج االلكتروني‬
‫الرابط أكثر من الثانية‪ .‬ينتج عن ذلك ظهور شحنة جزئية سالبة على الذرة التي‬
‫تجذب الزوج االلكتروني أكثر‪ ,‬وشحنة جزئية موجبة على الذرة األخرى ‪.‬‬
‫فنقول إن الرابطة التساهمية مستقطبة ‪Polarisée‬والجزيئة ذات ميزة ثنائية قطبية ‪.Caractère dipolaire‬‬
‫‪ ‬تعريف‪ :‬الكهرسلبية هي ميول ذرة عنصر لجذب زوج الرابطة التساهمية التي تكونها مع ذرة أخرى‪.‬‬
‫التركيز والمحاليل اإللكتروليتية‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫تتزايد كهرسلبية العناصر من اليسار إلى اليمين ومن األسفل إلى األعلى في جدول الترتيب الدوري‬
‫للعناصر الكيميائية‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫الميزة الثنائية القطبية لجزيئة كلورور الهيدروجين‬
‫‪.3‬‬
‫الميزة الثنائية القطبية لجزيئة الماء‬
‫بما أن ذرة الكلور أكثر كهرسلبية من ذرة الهيدروجين فإن الرابطة ‪ H-Cl‬مستقطبة‪ ,‬ونقول إن لجزيئة ‪HCl‬‬
‫ميزة ثنائية قطبية‪.‬‬
‫بما أن ذرة األكسجين أكثر كهرسلبية من ذرة الهيدروجين فإن الرابطة ‪ H-O‬مستقطبة‪.‬‬
‫‪.‬‬
‫كل ذرة هيدروجين تحمل شحنة جزئية وذرة األكسجين تحمل شحنة جزئية‬
‫بما أن جزيئة الماء غير خطية فإن مرجح الشحن السالبة ال ينطبق مع مرجح الشحن‬
‫الموجبة‪ ,‬فنقول إن لجزيئة الماء ميزة ثنائية قطبية‪.‬‬
‫‪ .III‬المحاليل المائية اإللكتروليتية‬
‫‪ .1‬تعاريف‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫على محلول بإذابة جسم صلب أو سائل أو غازي في سائل يسمى المذيب‪.‬‬
‫إذا كان المذيب هو الماء يسمى المحلول محلوال مائيا‪.‬‬
‫عندما يحتوي المحلول على أيونات‪ ,‬نقول إنه محلول أيوني وبما أنه موصل للتيار الكهربائي نقول إنه محلول‬
‫إلكتروليتي‪.‬‬
‫األجسام التي تعطي عند إذابتها في الماء محاليال إلكتروليتية تسمى الكتروليتات‪.‬‬
‫أمثلة‪:‬‬
‫التركيز والمحاليل اإللكتروليتية‬
‫‪ ‬محلول كلورور الصوديوم يحتوي على أيونات‪ Na+ :‬و ‪.Cl-‬‬
‫‪ ‬محلول حمض الكبريتيك يحتوي على أيونات‪ H+ :‬و ‪.SO42-‬‬
‫‪ ‬محلول حمض الكلوريدريك يحتوي على أيونات‪ H+ :‬و ‪.Cl-‬‬
‫‪ .2‬مراحل ذوبان اإللكتروليت في الماء‬
‫‪ .a‬مرحلة التفكك‬
‫عند وضع إلكتروليت في الماء‪ ,‬فإن األقطاب الموجبة لجزيئات الماء تجذب األيونات السالبة للبلور أو‬
‫الذرات األكثر كهرسلبية في الجسم الجزيئي (تنفرد بالزوج المشترك فتصبح أنيونا)‪ ,‬بينما تجذب األقطاب السالبة‬
‫لجزيئات الماء األيونات الموجبة للبلور أو الذرات األقل كهرسلبية في الجسم الجزيئي (تفقد اإللكترون المشارك‬
‫في الزوج وتتحول إلى كاتيون)‪.‬‬
‫‪ .b‬مرحلة التميه‬
‫بعد تحرير األيون من البلور أو من الجزيئة فإنه يحاط بعدد معين من‬
‫جزيئات الماء‪ ,‬فتحول دون عودة األيون لالرتباط من جديد‪ .‬وتسمى هذه الظاهرة‬
‫تميه األيونات‪.‬‬
‫للتعبير عن تميه االيونات تضاف اإلشارة)‪ (aq‬إلى رمز األيون ‪.‬‬
‫حالة خاصة‪ :‬يؤدي تميه أيون الهيدروجين ‪ H+‬إلى ارتباطه بجزيئة ماء واحدة ويكتب على شكل‪:‬‬
‫)‪ H+(aq‬أو ‪H3O+‬األكسونيوم‪.‬‬
‫‪ .c‬مرحلة التشتيت‬
‫تتمثل هذه المرحلة في انتشار األيونات المتميهة في المحلول ليصبح متجانسا‪ .‬يمكن تسريع هذه العملية‬
‫بالتحريك‪.‬‬
‫التركيز والمحاليل اإللكتروليتية‬
‫‪.3‬‬
‫معادلة التفاعل المقرون بذوبان اإللكتروليت‬
‫ذوبان اإللكتروليت في الماء هو تحول كيميائي يعبر عنه بمعادلة تفاعل الذوبان‪.‬‬
‫أمثلة‪:‬‬
‫‪ ‬ذوبان ‪ NaCl‬في الماء‪ NaCl(S) Na+(aq) + Cl+(aq) :‬ويمثل المحلول ب‪.Na+ + Cl+ :‬‬
‫‪ ‬ذوبان ‪ H2SO4‬في الماء‪ H2SO4 (l) 2H+(aq) + SO42- (aq) :‬ويمثل المحلول ب‪.2H+ + SO42- :‬‬
‫‪ ‬ذوبان ‪ HCl‬في الماء‪ HCl(g) + H2O H3O+(aq) + Cl-(aq) :‬ويمثل المحلول ب‪.H3O+ + Cl- :‬‬
‫‪ .IV‬التراكيز المولية‬
‫‪ .1‬التركيز المولي للمذاب المستعمل‬
‫يساوي التركيز المولي للمذاب ‪ A‬كمية مادة هذا المذاب المتواجدة في لتر واحد من المحلول‪.‬‬
‫)‪(mol‬‬
‫)‪(mol.L-1‬‬
‫)‪(L‬‬
‫‪.2‬‬
‫التركيز المولي لنوع كيميائي موجود في المحلول‬
‫يساوي التركيز المولي لنوع كيميائي ‪ X‬موجود في المحلول كمية مادة هذا النوع المتواجدة في لتر‬
‫واحد من المحلول ونعبر عنه بالرمز ]‪.[X‬‬
‫)‪(mol‬‬
‫)‪(mol.L-1‬‬
‫)‪(L‬‬
‫التركيز والمحاليل اإللكتروليتية‬
‫تمرين تطبيقي‪ :‬نحضر محلوال مائيا لكلورور الرصاص‪ ,‬ذي حجم ‪V = 10 mL‬بإذابة كتلة ‪ m = 250 mg‬من كلورور‬
‫الرصاص )‪ PbCl2(s‬في الماء‪.‬‬
‫‪ .1‬احسب التركيز المولي ‪ C‬للمذاب المستعمل‪.‬‬
‫‪ .2‬اكتب معادلة الذوبان‪.‬‬
‫‪ .3‬احسب التراكيز المولية الفعلية لأليونات األساسية الموجودة في المحلول‪.‬‬
‫‪M(Cl) = 35 .5 g.mol-1 ; M(Pb) = 207.2 g.mol-1‬‬
‫نعطي‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫و‬
‫ت ع‪C = 8.99 10-3 mol/L :‬‬
‫‪Pb2+(aq) + Cl-(aq) .2‬‬
‫‪[Pb2+] = C .3‬‬
‫‪[Cl-] = 2C‬‬
‫)‪PbCl2(s‬‬
‫‪[Pb2+] = 8.99 10-3 mol/L‬‬
‫‪[Cl-] = 1.80 10-2 mol/L‬‬

similar documents