العوامل المؤثرة على الذائبية
هناك ثلاث عوامل هامة مؤثرة على الذائبية و هي :
1 – تفاعلات المذيب-المذاب : حيث الخصائص الفيزيائية و الكيميائية للمذيب و المذاب ، فبناء على ما سبق ممكن القول أن المذيب يذوب المذاب المشابه له في الخصائص و الصفات . فالمواد القطبية تميل إلى الذوبان في المذيبات القطبية بسبب التفاعلات القطبية-القطبية بين جزيئات المذيب و المذاب. فمثلا جزيء الماء قطبي و يمكن أن يشكل روابط هيجدروجينية أيضا ، و عليه فإن الجزيئات القطبية و خاصة التي ممكن أن تشكل روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء تميل أن تذوب في الماء. فـالأسيتون مثلا قطبي و ممكن أن يكون روابط هيدروجينية مع الماء بسبب وجود ذوج من الإلكترونات غير الرابطة على ذرة الأكسجين في مجموعة الكربونيل القطبية.
أما السوائل غير القطبية فإنها تميل لعدم الذوبان في المذيبات القطبية ، فمثلا الجازولين و الذي هو خليط من الهيدروكربونات لا يمتزج مع الماء .
و سبب كون الهيدروكربونات موادا غير قطبية هو أن روابط C-C غير قطبية ، و أيضا روابط C-H إلى حد ما غير قطبية أيضا ، و السبب الثالث أن أشكال الجزيئات متناسقة بصورة كافية لأن تلغي تأثير الرابطة القطبية الضعيفة C-H . كما أن التفاعلات بين جزيئات الماء القطبية مع الجزيئات الهيدروكربونية غير القطبية ليست قوية بكفاية لتشكيل المحلول.
و أيضا المواد غير القطبية تميل إلى الذوبان في المذيبات غير القطبية . فكلما كانت التفاعلات بين الجزيئات متشابه كان هناك احتمالية أكبر للمادة أن تذوب في المادة الاخرى ، و أيضا كلما كانت التفاعلات بين جزيئات المذيب و المذاب أكثر قوة ، ازدادت احتمالية ذوبان المذيب في المذاب .
كما أن التركيب الكيميائي للمذيب أو للمذاب يلعب دورا هاما في عملية الإذابة. فمثلا الميثانول CH3OH يذوب بسهولة في الماء بينما يذوب البنتانول CH3(CH)4OH بصورة أقل في الماء و ذلك بسبب أن كلما زاد عدد ذرات الكربون أي كلما طالت السلسلة الكربونية اصبحت قطبية مجموعة الهيدروكسبل OH أقل و بالتالي يسلك الجزيء سلوك الهيدروكربونات. فالسبيل الوحيد لزيادة ذوبان مادة ما في الماء هو بزيادة المجموعات القطبية فيها. فمثلا الجلوكوز يذوب بسهولة في الماء بينما الهكسان الحلقي لا يذوب في الماء.
و هذا الفارق في الذوبانية بين المذيبات المذيبات القطبية و غير القطبية له تطبيقاته الحيوية الهامة في جسم الإنسان ، فمثلا فيتامين A يذوب في المركبات غير القطبية ، بينما فيتامين C قابل للذوبان في الماء.
2 – تأثير الضغط : بالنسبة للمواد الصلبة أو السوائل فإنه ليس للضغط أي تأثير يذكر ، و لكن في حالة الغازات فإن الذوبانية تزداد بزيادة الضغط، فذوبانية الغاز في سائل تزداد بزيادة الضغط. و يمكن تبيان العلاقة بين الضغط و ذوبانية الغاز من خلال علاقة بسيطة تعرف باسم قانون هنري :
Sg = kPg
حيث Sg ذوبانية الغاز و k ثابت التناسب يعرف باسم ثابت قانون هنري للغاز في ذلك المذيب و هي تختلف لكل زوج مذيب-مذاب و هي أيضا تختلف باختلاف درجة الحرارة. و Pg هي الضغط الجزئي للغاز فوق المحلول.
و يمكن الاستفادة من تأثير الضغط على الذوبانية في صناعة المشروبات الغازية ، فعبوات المشروبات الغازية تعبأ بوجود ضغط لـثاني أكسيد الكربون CO2 أكبر من 1 ضغط جوي ، و عند فتح الزجاجة أو العلبة يقل ضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون CO2 الواقع فوق المحلول و بالتالي تقل ذوبانية CO2 و يتحرر غاز CO2 من المحلول على شكل فقاعات.
3 – تأثيرات درجة الحرارة. تزداد ذائبية معظم المواد الصلبة و السائلة في المذيبات السائلة بارتفاع درجة الحرارة ، أما بالنسبة للغازات في السوائل فيلاحظ عكس ذلك إذ أن عملية الذوبان بالنسبة للغازات في السوائل دوما تقريبا طاردة للحرارة.
و تشير قيمة ΔHo بأن الذائبية تزداد بزيادة درجة الحرارة
حيث K2 ثابت الإذابة عند T2 و K1 ثابت الإذابة عند T1 و ΔHo تغير الإنثالبي ( المحتوى الحراري ) عند الظروف القياسية .
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 التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play
1 – تطبيق ملصقات الجدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة 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 :
