أنواع الحلول الكيميائية والتحضير والأمثلة

ال المحاليل الكيميائية هم ما يعرف باسم الخلائط المتجانسة في الكيمياء. هي عبارة عن خليط ثابت من مادتين أو أكثر حيث تتحلل مادة (تسمى مادة مذابة) في مادة أخرى (تسمى مذيب). تعتمد المحاليل مرحلة المذيب في الخليط ويمكن أن توجد في الطور الصلب والسائل والغازي.

يوجد في الطبيعة نوعان من الخلائط: الخلائط غير المتجانسة والمخاليط المتجانسة. المخاليط غير المتجانسة هي تلك التي لا يوجد فيها توحيد في تكوينها ، وتختلف نسب مكوناتها من خلال عينات منها.

في المقابل ، المخاليط المتجانسة (المحاليل الكيميائية) عبارة عن مخاليط من المواد الصلبة أو السوائل أو الغازات - بالإضافة إلى الوصلات المحتملة بين المكونات في مراحل مختلفة - والتي يتم تقسيم مكوناتها بنسب متساوية من خلال محتواها.

تميل أنظمة الخلط إلى البحث عن التجانس ، مثل إضافة صبغة إلى الماء. يبدأ هذا الخليط في أن يكون غير متجانسة ، ولكن الوقت سوف يتسبب في انتشار أول مركب من خلال السائل ، مما يجعل هذا النظام خليطًا متجانسًا..

تتم ملاحظة الحلول ومكوناتها في المواقف اليومية وعلى مستويات تختلف من الصناعية إلى المختبر. إنها أشياء للدراسة بسبب الخصائص التي تقدمها والقوى والجذب السياحي التي تحدث بينها..

مؤشر

• 1 أنواع
  • 1.1 الحلول التجريبية
  • 1.2 الذوبان قيمة
  • 1.3 وفقا لحالتك التجميع
• 2 إعداد
  • 2.1 لإعداد الحلول القياسية
  • 2.2 لإعداد التخفيف من التركيز المعروف
• 3 أمثلة
• 4 المراجع

نوع

هناك عدة طرق لتصنيف الحلول ، نظرًا لخصائصها المتعددة وحالاتها الفيزيائية المحتملة ؛ لهذا السبب يجب أن تعرف الاختلافات بين أنواع الحلول التي تستند إليها قبل تقسيمها إلى فئات.

تتمثل إحدى طرق فصل أنواع المحلول في مستوى التركيز الذي له نفس الشيء ، ويسمى أيضًا تشبع المحلول.

تتمتع الحلول بجودة تسمى الذوبان ، وهي الحد الأقصى لمقدار الذوبان الذي يمكن حله في كمية معينة من المذيب.

هناك تصنيف للحلول حسب التركيز ، الذي يقسمها إلى حلول تجريبية وإلى حلول قيمة.

الحلول التجريبية

هذا التصنيف ، الذي تُسمى فيه الحلول أيضًا "حلول نوعية" ، لا يأخذ في الاعتبار الكمية المحددة من المذاب والمذيبات داخل الحل ولكن نسبته. لهذا ، يتم فصل المحاليل إلى مخفف ، مركّز ، غير مشبع ، مشبع ومفرط.

- المحاليل المخففة هي تلك التي يكون فيها مقدار المادة المذابة داخل الخليط عند مستوى أدنى مقارنة بالحجم الكلي للنفس.

- المحاليل غير المشبعة هي تلك التي لا تصل إلى أقصى حد ممكن من المذاب في درجة الحرارة والضغط التي هي عليه.

- تحتوي المحاليل المركزة على كميات كبيرة من المذاب للحجم الذي تشكل.

- المحاليل المشبعة هي تلك التي لديها أكبر قدر ممكن من المذاب في درجة حرارة وضغط معينين ؛ في هذه الحلول ، يمثل المذاب والمذيب حالة من التوازن.

- المحاليل المشبعة هي محاليل مشبعة تم تسخينها لزيادة القابلية للذوبان وحل أكثر ذوبانًا ؛ ثم يتم إنشاء حل "مستقر" مع إذابة زائدة. يحدث هذا الاستقرار فقط إلى أن تنخفض درجة الحرارة أو يتغير الضغط بشكل كبير ، وهو الموقف الذي تتأرجح فيه المادة المذابة الزائدة.

حلول قيمة

الحلول التي تم تقييمها هي تلك التي يتم فيها قياس الكميات العددية من المحاليل والمذيبات ، مع ملاحظة النسبة المئوية والحلول المولية والمولية والقيمة المعتادة ، ولكل منها سلسلة من وحدات القياس..

- تتحدث قيم النسبة المئوية عن النسبة المئوية للغرامات أو المليليتات من المذاب في مائة جرام أو المليلترات من المحلول الكلي.

- تعبر التركيزات المولية (أو المولية) عن عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول.

- المولية ، التي تُستخدم قليلاً في الكيمياء الحديثة ، هي الوحدة التي تعبر عن كمية مولات المذيب بين الكتلة الكلية للمذيب بالكيلوغرام.

- الحالة الطبيعية هي المقياس الذي يعبر عن عدد معادلات الذوبان بين الحجم الكلي للمحلول في اللتر ، حيث يمكن أن تمثل المكافئات أيونات H⁺ للأحماض أو OH^- للقواعد.

وفقا لحالتك التجميع

يمكن تصنيف الحلول أيضًا حسب الحالة التي تم العثور عليها فيها ، وهذا سيعتمد بشكل أساسي على المرحلة التي يوجد فيها المذيب (المكون الموجود بكمية أكبر داخل الخليط).

- حلول الغاز نادرة بطبيعتها ، تصنف في الأدبيات على أنها خليط من الغازات وليس كحلول ؛ تحدث في ظروف محددة وبقليل من التفاعل بين جزيئاتها ، كما في حالة الهواء.

- السوائل لها طيف واسع في عالم الحلول وتمثل غالبية هذه الخلائط المتجانسة. يمكن للسوائل إذابة الغازات والمواد الصلبة والسوائل الأخرى بسهولة ، وتوجد في جميع أنواع المواقف اليومية بطريقة طبيعية وصناعية.

هناك أيضًا مخاليط سائلة غالبًا ما يتم خلطها مع المحاليل ، مثل المستحلبات والغرويات والتعليق ، والتي تكون أكثر تجانسًا من التجانس..

- تتم ملاحظة الغازات السائلة بشكل أساسي في مواقف مثل الأكسجين في الماء وثاني أكسيد الكربون في المشروبات الغازية.

- يمكن تقديم المحاليل السائلة السائلة كمكونات قطبية تذوب بحرية في الماء (مثل الإيثانول ، وحمض الأسيتيك والأسيتون) ، أو عندما يذوب سائل غير قطبي إلى آخر بخصائص مماثلة..

- أخيرًا ، تحتوي المواد الصلبة على مجموعة واسعة من القابلية للذوبان في السوائل ، مثل الأملاح في الماء والشمع في الهيدروكربونات وغيرها. تتشكل المحاليل الصلبة من مذيب في المرحلة الصلبة ، ويمكن ملاحظتها كوسيلة لإذابة الغازات والسوائل والمواد الصلبة الأخرى.

يمكن تخزين الغازات داخل المواد الصلبة ، مثل الهيدروجين في هيدريد المغنسيوم ؛ يمكن العثور على السوائل في المواد الصلبة كماء في السكر (مادة صلبة مبللة) أو كزئبق في الذهب (ملغم) ؛ ويتم تمثيل المحاليل الصلبة الصلبة كسبائك ومواد صلبة مركبة ، مثل البوليمرات ذات الإضافات.

إعداد

أول ما يجب معرفته عندما يتم إعداد الحل هو نوع الحل الذي سيتم صياغته ؛ بمعنى أنه يجب عليك معرفة ما إذا كنت ستقوم بعمل تخفيف أو تحضير محلول من مزيج من مادتين أو أكثر.

شيء آخر يجب معرفته هو ما هي القيم المعروفة للتركيز والحجم أو الكتلة ، اعتمادًا على حالة تجميع المادة المذابة.

لإعداد الحلول القياسية

قبل البدء في أي عملية تحضير ، يجب التأكد من معايرة أدوات القياس (الموازين ، الأسطوانات ، الماصات ، الألواح ، وغيرها).

بعد ذلك ، ابدأ في قياس كمية المادة المذابة في الكتلة أو الحجم ، مع الحرص الشديد على عدم تسرب أو إهدار أي كمية ، لأن هذا سيؤثر على التركيز النهائي للمحلول. يجب إدخال هذا في القارورة لاستخدامه ، والاستعداد الآن للمرحلة التالية.

ثم يضاف المذيب المطلوب استخدامه إلى هذا المذاب ، مع التأكد من أن محتويات القارورة تصل إلى قدرة القياس على نفسه.

هذه القارورة توج وتهيج ، مع التأكد من قلبها لضمان الخلط الفعال والانحلال. بهذه الطريقة تحصل على الحل الذي يمكن استخدامه في التجارب المستقبلية.

لإعداد التخفيف من التركيز المعروف

لتخفيف المحلول وخفض تركيزه ، تتم إضافة المزيد من المذيبات في عملية تسمى التخفيف.

من خلال المعادلة م₁V₁ = م₂V₂, حيث يرمز M للتركيز المولي و V للحجم الكلي (قبل التخفيف وبعده) ، يمكن حساب التركيز الجديد بعد تخفيف التركيز ، أو الحجم المطلوب لتحقيق التركيز المطلوب.

عند تحضير التخفيفات دائمًا ، اصطحب الحل الأم إلى قارورة أكبر وأضف مذيبًا إليه ، مع التأكد من الوصول إلى خط المعايرة لضمان الحجم المطلوب.

إذا كانت العملية طاردة للحرارة ، وبالتالي تعرض مخاطر السلامة ، فمن الأفضل عكس العملية وإضافة المحلول المركز إلى المذيب لتجنب الرش..

أمثلة

كما ذكر أعلاه ، تأتي الحلول في حالات مختلفة من التجميع ، اعتمادًا على الحالة التي توجد فيها المذاب والمذيب. فيما يلي أمثلة على هذه الخلائط:

- الهكسين في شمع البارافين هو مثال على محلول سائل صلب.

- الهيدروجين في البلاديوم هو حل الغاز الصلبة.

- الإيثانول في الماء هو محلول سائل سائل.

- الملح المشترك في الماء هو محلول سائل صلب.

- الصلب ، الذي يتكون من ذرات الكربون في مصفوفة بلورية من ذرات الحديد ، هو مثال على محلول صلب صلب.

- ماء الكربون هو محلول غاز سائل.

مراجع

1. ويكيبيديا. (بدون تاريخ). الحل. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org
2. TutorVista. (بدون تاريخ). أنواع الحلول. تم الاسترجاع من chemistry.tutorvista.com
3. CK-12. (بدون تاريخ). السائل السائل الحل. تم الاسترجاع من ck12.org
4. كلية ، U. (s.f.). إعداد الحل. تم الاسترجاع من faculty.sites.uci.edu
5. LibreTexts. (بدون تاريخ). إعداد الحلول. تم الاسترجاع من chem.libretexts.org