الأسس العلمية لتحضير المحاليل الكيميائية بتركيز المول/لتر

ما هي الأسس العلمية لتحضير المحاليل الكيميائية بتركيز المول/لتر؟

ملاحظة : هذا المقال يشرح الأسس العلمية لتحضير المحال بتركيز المول/لتر ، و لكن و لتسهيل تحضير المحاليل، فإن هناك مقالا موضح فيه خطوات تحضبر المحاليل الاكثر شيوعا في المختبرات : طرق تحضير المحاليل و الكواشف و الأدلة الأكثر شيوعا في المختبرات

المقدمة:

العديد من الكواشف المستخدمة في العلوم هي في شكل محاليل تحتاج إلى شرائها أو تحضيرها. ولأغراض عديدة فإن القيمة الدقيقة للتركيز ليس ذات أهمية و لكن في حالات أخرى ، يجب أن يكون تركيز المحلول وطريقة تحضيره دقيقة قدرالإمكان. و في هذا المقال سوف نقوم بشرح الاسس العلمية و توفير معلومات قيمة حول المفاهيم الأساسية لتحضير المحاليل الأكثر استخداما عند تدريس الكيمياء . و يمكن تحضير المحاليل عالية الدقة عند استخدام مواد كيميائية ومذيبات عالية الجودة و حديثة التحضير مع اتباع طرق تحضير دقيقة.

 

الأسس العلمية لتحضير  المحاليل الكيميائية بطريقة المولارية

إن الوحدة الأكثر شيوعًا لتركيز المحلول هي المول/لتر أو المولارية (M). و تُعرَّف مولارية المحلول على أنها عدد مولات المذاب لكل لتر واحد من المحلول. و لاحظ هنا أن وحدة حجم المولارية هي اللتر وليس المليلتر أو غيرها الوحدات الأخرى. ولاحظ هنا أيضًا أن اللتر الواحدًا من المحلول يحتوي على كل من المذاب والمذيب. و عليه ، فإن المولارية هي النسبة بين مولات المذاب ولترات المحلول. و لتحضير المحاليل المخبرية ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى حجم معين ومولارية. و لتحديد المولارية ، يلزم استخدام وزن الصيغة الكيميائية أو الكتلة المولية للمذاب.

إذا  أردت أن تحضر محولا بتركيز المول/لتر (المولارية) بدءً من مادة صلبة يجب أن تتوفر المعلومات الآتية :

• تحديد الكتلة المولية للمادة الصلبة (المذاب) المراد تحضير المحلول منها، MW.
• تحديد حجم المحلول المطلوب ، باللترات ، V.
• تحديد مولارية المحلول المطلوب ، M.
• حساب عدد جرامات المادة الصلبة (gs) المطلوب تذويبها في المذاب للحصول على التركيز المطلوب.

لتحضير أي محلول بتركيز المول/لتر من مادة صلبة نطبق العلاقة الآتية :

gs = MW x V x M

مثال : كيف يمكن تحضير محلول لكلوريد الصوديوم NaCl حجم 250 مل و تركيز 2 مول/لتر

gs = MW x V x M

gs = 58.54 x 0.25 X 2

gs = 29.27 g

• في دورق حجمي سعة 250 مل ضع 29.27 جرام من كلوريد الصوديوم ( a )
• أضف كمية قليلة من الماء المقطر . أغلق الدورق ثم رجه جيد حتى تذوب المادة الصلبة ( b )
• و من ثم اضف بالماء المقطر إلى المحلول حتى تحصل على حجم 250 مليلتر (لحد العلامة)  ( c و d ).

 

تحضير المحاليل بالتخفيف 

أما إذا أردت أن تحضر محلول بتركيز المول/لتر من مادة بالأصل سائلة ، ففي هذه الحالة يجب تخفيف المحلول الأكثر تركيزا (المحلول الأصلي) للحصول على المحلول المراد تحضيره . و هنا يجب أن يتوفر لدينا المعلومات الآتية:

• تركيز المادة الأصلية M1
• تركيز المادة المراد تحضيرها M2
• حجم المادة المراد تحضيرها V2 (باللتر أو بالمليلتر)

من خلال المعلومات السابقة و عن طريق العلاقة الآتية يمكن حساب V1 (الحجم المطلوب أخذه من المحلول الأصلي لتحضير المحلول الجديد) :

M1 x V1 = M2 x V2

مثال : كيف يمكن تحضير محلول مخفف لكبريتات النحاس حجم 500 مل و تركيز 0.1 مول/لتر ، من محلول آخر لكبريتات النحاس تركيزه 1 مول/لتر .

M1 x V1 = M2 x V2

1 x V1 = 0.1 x 500

V1 = 50 ml

إذا نأخذ من محلول كبريتات النحاس الأصلي 50 مل و نضعها في دورق حجمي سعة 500 مل ، ثم نخفف بالماء المقطر حتى نحصل على حجم 500 مل (لحد العلامة)

 

تحضير المحاليل بالتخفيف من محاليل الحموض أو القواعد المركزة Stock Solutions 

أن تركيز الحموض أو القواعد المركزة Stock solutions يختلف من عبوة لأخرى و لكي نحضر المحاليل بالتخفيف يجب علينا أن نحسب تركيز المادة الاصلية من خلال المعلومات التي تكون موجودة على الملصق الأصلي و بكل دقة من خلال العلاقة الآتية:

 

مثال : ما هو التركيز الاصلي للعبوة الأصلية لحمض الهيدروكلوريك إذا علمت أنه حسب المعلومات المكتوبة على ملصق العبوة : الكثافة 1.174 جرام/مل ، و نسبة حمض الهيدروكلوريك في المحلول هي 36 % ، و الكتلة المولية لحمض الهيدروكلوريك هي 36.46 جرام/مول .

إذا التركيز الأصلي لعبوة حمض الهيدروكلوريك لهذه العبوة هو  11.6 مول/لتر.

عموما و في حال أن لم يتوفر الملصق الاصلي للعبوة لظرف ما، يمكن الاسترشاد بالجدول الآتي و تحضير المحاليل المخففة من عبوات السوائل المركزة

 

مثال : كيف يمكن تحضير محلول لحمض الهيدروكلوريك حجم 500 مل و تركيز 0.1 مول/لتر ، علما بأن التركيز الأصلي لحمض الهيدروكلوريك هو 12 مول/لتر .

M1 x V1 = M2 x V2

12 x V1 = 0.1 x 500

V1 = 4.2 ml

• في دورق حجمي سعة 500 مل ضع كمية من الماء المقطر لحد منتصغ حجمه تقريبا .
• ثم أضف إلى الدورق 4.2 من محلول حمض الهيدروكلوريك المركز و رجّ الدورق جيدا .
• أضف الماء المقطر إلى المحلول حتى تحصل على حجم 500 مليلتر (لحد العلامة) .

و لتسهيل تحضير المحاليل، فإن هناك مقالا موضح فيه خطوات تحضبر المحاليل الاكثر شيوعا في المختبرات : طرق تحضير المحاليل و الكواشف و الأدلة الأكثر شيوعا في المختبرات

 

بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي

تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات العاملة بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play

1 – تطبيق ملصقات الجدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرو في نفس الوقت كل عنصر على حدة (اللغة العربية).

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2

 

2 – تطبيق ملصقات كيميائية: ملصقات بتصميم جميل جدا للكواشف و الأدلة و الزجاجيات المستخدمة في المختبر و كذلك ملصقات و بطاقات لخزانات حفظ المواد و الأدوات الزجاجية .

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir

 

3 – إذا كنت تواجه صعوبة في تحضير المحاليل الكيميائية الأكثر شيوعا في مختبرات الكيمياء و الاحياء، فهذا التطبيق سوف يساعدك كثيرا في تحضير المحاليل :