بخش ۳ | |||
می دانید که بیشتر واکنشهای شیمیایی در طبیعت در حال محلول انجام می شوند، زیرا لازمه انجام واکنشهای شیمیایی برخورد موثر بین ذره های واکنش دهنده است. محلولها در واقع همان مخلوطهای همگن هستند. | |||
فاز چیست ؟/a> | |||
فاز بخشی از ماده است که تمام آن از نظر ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی یکسان است. مثلاً یک محلول آب و نمک یک محلول تک فازی است که رنگ ، طعم ، چگالی و بقیه خواص آن در کل محلول یکسان است. وقتی جامدی ذوب می شود یا مایعی تبخیر می شود تغییر فاز انجام می شود. ماهیت شیمیایی ماده در تغییر فاز تغییر نمی کند و بنابراین تغییر فاز یک تغییر فیزیکی است. | |||
انواع محلولها کدامند؟/a> | |||
محلولها می توانند مایع (آب و نمک) ، گاز (هوا) و جامد (آلیاژ فلزات) باشند. بدون شک آب مهمترین حلال در طبیعت است. محلولهایی را که آب حلال آنهاست ، محلولهای آبی می نامند. از حلالهای مهم غیرآبی می توان اتانول ، استون و هگزان را نام برد. | |||
انحلال پذیری در آب :/a> | |||
عبارت است از بیشترین مقدار یک ماده که در دمای معین در 100 گرم آب حل می شود. | |||
پیش بینی انحلال پذیری دو ماده در یک دیگر/a> | |||
| |||
گرمای انحلال/a> | |||
انحلال هر ماده با تغییر گرما همراه است. تغییر آنتالپی مربوط به حل شدن یک مول حل شونده در مقدار زیادی حلال را گرمای انحلال یا آنتالپی ( انحلال ΔH) می نامند. به عنوان مثال حل شدن شکر در آب را در نظر بگیرید که شامل مراحل زیر است. | |||
مثال : تغییرات انرژی در ضمن انحلال یک ترکیب در آب به شرح زیر است. با توجه به این مقدارها پیش بینی کنید که آیا این ماده در آب حل می شود یا نه : | |||
ΔH انحلال = ΔH1 + ΔH2+ ΔH3 = (+835KJ) + (+98kj) + (-805Kj) = + 128 Kj | |||
مثال :/a> | |||
اگر انرژی لازم برای فروپاشی شبکه بلوری KCL ۷۰۱/۲ کیلو ژول بر مول و مجموعه انرژی آزاد شده در آب پوشی یونهای K+ ، cl- ، ۶۸۴/۱ کیلو ژول بر مول باشد. ΔHانحلال را محاسبه کنید. | |||
تغییر آنتروپی در فرایند انحلال را می توان به صورت زیر بیان کرد : /a> | |||
حل شدن جامد در مایع ---> افزایش آنتروپی ---> بی نظمی بیشتر |
غلظت و روشهای بیان آن/a> | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اگر مقدار ماده حل شده در مقدار معینی حلال مشخص باشد، می توان غلظت محلول را مشخص کرد. غلظت را می توان به چند صورت بیان کرد. ۱۰۰ × جرم ماده حل شونده جرم محلول = درصد جرم ==>g / L مقدار ماده حل شونده به گرم حجم محلول به لیتر = غلظت معمولی ==>mol/L مقدار ماده حل شونده به مول حجم محلول به لیتر =غلظت مولارM= | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
mol / kg<== مقدار ماده حل شونده به مول جرم حلال به کیلوگرم =غلظت مولالM= | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مثال : مولالیته یک محلول 12/5% گلوکوز ( C6H12O6) در آب چه قدر است؟ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= 0/069 mol ۱ mol گلوکز ۱۸۰ g گلوکز Mol گلوکز12/5= گلوکز = 0/0۸۷۵ kg ( ۱kg 1۰۰۰g ) Kg آب = ۸۷/۵ 0/069 0/0875 = تعدادمول گلوکز جرم آب kg M مولالیته = | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مثال : برای تهیه ۲۵۰ mol محلول HNO3 با غلظت ۲ M چند گرم محلول نیتریک اسید غلیظ ۷۰ % جرمی لازم است ؟ g.mol-1 ۶۳ = HNO3/a> | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
پاسخ : ابتدا تعداد مول اسید لازم را تعیین می کنیم. = 0/۵۰ mol ( ۲mol HNO3 1 L محلول ) * mol HNO3 = 0/ ۲۵ L محلول = ۳۱/۵ g HNO3 اسید خالص 63 G HNO3 1 mol HNO3 * g HNO3 = 0/۵ mol HNO3 = ۴۵ g جرم اسید۷۰%لازم 100 g HNO3 محلول غلیظ ۷۰ گرم HNO3 * HNO3 = ۳۱/۵ g | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اسید کیومتری محلولها/a> | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
انجام واکنش چه در محلول باشد چه در محلول نباشد، محاسبات بنابر نسبت مولی حاصل از معادله ی شیمیایی موازنه شده است. در حل مسایل مربوط به استوکیومتری مطابق مراحل زیر عمل می کنیم. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مثال : در صورتی که مقدار mol ۳۵ از محلول 0/125 ، Nacl با مقدار اضافی منیزیم نیترات Mg(N03) 2 واکنش دهد، حداکثر چند گرم MgCL2 بدست می آید. = 0/۰۲۱۹mol MgCL2 1 mol Mg CL2 2 mol NaCL * mol MgCL2 = 0/۰۲۱۹ mol MgCL2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= ۲/۰۹ g Mgcl2 95/1 g Mg CL2 1 mol MgCL2 ? g MgCL2 = g HNO3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
محلولهای الکترولیت و غیر الکترولیت/a> | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ترکیبهایی مانند NaCL ، HCL، H2 SO4 ، NaOH و ... الکترولیت قوی می نامند. محلول آنها در آب به خوبی رسانای جریان الکتریسته است چون به صورت یونی در آب حل می شوند. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|