الدرس الثالث ( العوامل المؤثرة في الذوبان ) – الفصل الثاني ( المخاليط و الحاليل )

العوامل المؤثرة في الذوبان

الفكرة الرئيسية: يتأثر تكون المحلول بعوامل , منها الحرارة و الضغط و القطبية .

عملية الذوبان : هي إحاطة جسيمات المذاب بجسيمات المذيب .

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

” المذيب يذيب شبيهه ” قاعدة عامة تستعمل لتحديد ما إذا كانت عملية الذوبان تحدث في مذيب معين ، و لتحديد ما إذا كان المذيب والمذاب متماثلين يجب دراسة قطبية المركبات و نوع الروابط بين الجزئية فيها.

مثل : يأخذ الملح في الأنفصال عندما يوضع في الماء إذ تسحب جسيمات المذاب و تحاط بجسيمات المذيب.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

• محاليل المركبات الأيونية : يذوب كلوريد الصوديوم في الماء عندما تحيط جزيئات الماء بأيونات الصوديوم و الكلوريد , تحيط جزيئات الماء القطبية بكل من أيونات الكلور السالبة و أيونات الصوديوم الموجبة .

• محاليل المركبات الجزيئية : يحتوي جزئ السكروز على 8 روابط O – H قطبية , و تكون جزيئات الماء القطبية روابط هيدروجينية مع الروابط O – H  في السكروز, وتسحب جزيئات السكروز نحو المحلول.

• حرارة الذوبان : هو التغير الكلي للطاقة الذي يحدث خلال عملية تكون المحلول .

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

• علل لا يذوب الجبس في الماء ؟

لأن قوى التجاذب بين أيونات الجبس قوية بحيث لا تستطيع قوى التجاذب بين جزيئات الماء التغلب عليها

• علل لا يذوب الزيت في الماء  ؟

لأن جزيئات الماء قطبية وجزيئات الزيت غير قطبية

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

العوامل المؤثرة في الذوبان : ثلاث طرائق شائعة لزيادة التصادمات بين جسيمات المذاب و المذيب و زيادة سرعة الذوبان , وهي :

• التحريك:

يعمل تحريك المحلول على إبعاد جسيمات المذاب عن سطوح التماس بسرعة أكبر  .

• مساحة السطح :

إن تكسير المذاب إلى قطع صغيرة يزيد من مساحة سطحه. وتساعد الزيادات في مساحة السطح على زيادة عدد التصادمات التي تحدث بين جسيماتة و جسيمات المذيب .

• الحرارة :

المذيب الساخن يذيب كمية اكبر من المذاب مقارنة بالمذيب البارد لذلك يستوعب الشاي الساخن سكرا ذائبا أكثر من الشاي المثلج. إلا ان ذوبان بعض المواد الأخرى و منها الغازات يقل بزيادة درجة الحرارة و هذا يجعل المشروبات الغازية تفقد طعمها اللاذع أسرع عند درجة حرارة الغرفة مما لو كانت باردة.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

الذائبية : تعرف على أنها أقصى كمية من المذاب يمكن أن تذوب في كمية محددة من المذيب عند درجة حرارة معينة.

ذائبية الغازات : تقل ذائبية غازي الأكسجين و ثاني أكسيد الكربون عند درجات الحرارة المرتفعة مقارنة بدرجات الحرارة المنخفضة , وهذا سلوك متوقع لجميع المواد الغازية المذابة في المذيبات السائلة , تذكر أن الطاقة الحركية لجسيمات الغاز تسمح للجسيمات بالتحرر أو النفاد من المحلول بسهولة اكبر عند درجات حرارة مرتفعة , و لذلك كل ما زادت  درجة حرارة المحلول قلت ذائبية المذاب الغازي .

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

• المحلول الغير مشبع : يحتوي على كمية مذاب أقل مما في المحلول المشبع عند درجة حرارة و ضغط معينين أي أنه يمكن إضافة كميات أكبر من المذاب إلى المحلول غير المشبع.

• المحلول المشبع : يحتوي على أكبر كمية من المذاب ذائبة في كمية محددة من المذيب عند درجة حرارة و ضغط معينين.

• المحاليل فوق المشبعة : يحتوي على كمية أكبر من المادة المذابة مقارنة بحلول مشبع عند درجة الحرارة نفسها.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

الضغط و قانون هنري : يؤثر الضغط في ذائبية المواد الغازية المذابة في المحاليل فكلما ازداد الضغط فوق المحلول زادت ذائبية الغاز في أي مذيب . تعتمد المشروبات الغازية على هذا المبدأ .

• ينص قانون هنري على أن ” تتناسب ذائبية الغاز في سائل (S) تناسبا طرديا مع ضغط الغاز (P) الموجود فوق سائل عند ثبوت درجة الحرارة “

• قانون هنري : S1/P1 = S2/P2

• مثال : إذا ذاب 0.55g من غاز ما في 1L من الماء عند ضغط 20kPa . فما كمية الغاز نفسه التي تذوب عند ضغط 110kPa ؟

3.025g = (0.55×110)/20 = S2