Transcript Télécharger
التركيز والمحاليل اإللكتروليتية La concentration et les solutions électrolytiques نشاط :1ذوبان جسم صلب أيوني في الماء تجربة :1نصب في المحلل الكهربائي كمية من الماء المقطر. .1شدة التيار المارة في الدارة قبل إضافة كلورور الصوديوم هي .I # 0 :ولكن بعد إضافة كلورور الصوديوم أصبحت شدة التيار .I > 0 .2نفترض أن ذوبان الملح في الماء أدى إلى ظهور أيونات في المحلول ,وهي تلعب دور حمالت الشحن, مما سمح بمرور التيار الكهربائي في الدارة. تجربة :2التأكد من الفرضية المقترحة سابقا .1إضافة محلول نترات الفضة أدت إلى تكون راسب أبيض هو كلورور الفضة .إذن محلول كلورور الصوديوم يحتوي على أيونات الصوديوم .Cl- تعريض سلك النحاس المغمور في محلول كلورور الصوديوم أدى إلى ظهور لهب برتقالي .إذن محلول كلورور الصوديوم يحتوي على أيونات الصوديوم .Na+ )NaCl(S) Na+(aq) + Cl+(aq .2 نشاط :3ذوبان جسم سائل في الماء .1انطالقا من قياس PHمحلول حمض الكبريتيك نقول أنه محلول حمضي .إذن فهو يحتوي على أيونات .H3O+ إضافة محلول كلورور الباريوم أدى إلى تكون راسب أبيض هو ككبريتات الباريوم .إذن محلول حمض الكبريتيك يحتوي على أيونات الكبريتات .SO42- )H2SO4 (l) 2H+(aq) + SO42- (aq .2 التركيز والمحاليل اإللكتروليتية الجسم األيوني الصلب .I يتكون الجسم الصلب األيوني من أيونات موجبة (كاتيونات) وأيونات سالبة (أنيونات) متراصة في ترتيب منظم يسمى البلور .Cristalويعزى تماسك البلور إلى التأثيرات الكهرساكنة المتبادلة بين األيونات .ولكن الجسم الصلب األيوني يكون دائما متعادال كهربائيا. أمثلة: يتكون كلورور الصوديوم من األيونات Na+و Cl-وهي مموضعة وفق التنظيم التالي: يتكون بلور فلورور الكالسيوم من Ca2+و F-وتكتب صيغته كالتالي.CaF2 : .IIالميزة الثنائية القطبية لجزيئة .1كهرسلبية عنصر تنتج الرابطة التساهمية بين ذرتين عن إشراك كل ذرة إلكترونا من طبقتها االلكترونية الخارجية. في حالة جزيئة مكونة من ذرتين متماثلتين فإن الزوج االلكتروني الرابط يتموضع على نفس المسافة بينهما. في حالة جزيئة مكونة من ذرتين مختلفتين يمكن إلحداهما جذب الزوج االلكتروني الرابط أكثر من الثانية .ينتج عن ذلك ظهور شحنة جزئية سالبة على الذرة التي تجذب الزوج االلكتروني أكثر ,وشحنة جزئية موجبة على الذرة األخرى . فنقول إن الرابطة التساهمية مستقطبة Polariséeوالجزيئة ذات ميزة ثنائية قطبية .Caractère dipolaire تعريف :الكهرسلبية هي ميول ذرة عنصر لجذب زوج الرابطة التساهمية التي تكونها مع ذرة أخرى. التركيز والمحاليل اإللكتروليتية ملحوظة: تتزايد كهرسلبية العناصر من اليسار إلى اليمين ومن األسفل إلى األعلى في جدول الترتيب الدوري للعناصر الكيميائية. .2 الميزة الثنائية القطبية لجزيئة كلورور الهيدروجين .3 الميزة الثنائية القطبية لجزيئة الماء بما أن ذرة الكلور أكثر كهرسلبية من ذرة الهيدروجين فإن الرابطة H-Clمستقطبة ,ونقول إن لجزيئة HCl ميزة ثنائية قطبية. بما أن ذرة األكسجين أكثر كهرسلبية من ذرة الهيدروجين فإن الرابطة H-Oمستقطبة. . كل ذرة هيدروجين تحمل شحنة جزئية وذرة األكسجين تحمل شحنة جزئية بما أن جزيئة الماء غير خطية فإن مرجح الشحن السالبة ال ينطبق مع مرجح الشحن الموجبة ,فنقول إن لجزيئة الماء ميزة ثنائية قطبية. .IIIالمحاليل المائية اإللكتروليتية .1تعاريف على محلول بإذابة جسم صلب أو سائل أو غازي في سائل يسمى المذيب. إذا كان المذيب هو الماء يسمى المحلول محلوال مائيا. عندما يحتوي المحلول على أيونات ,نقول إنه محلول أيوني وبما أنه موصل للتيار الكهربائي نقول إنه محلول إلكتروليتي. األجسام التي تعطي عند إذابتها في الماء محاليال إلكتروليتية تسمى الكتروليتات. أمثلة: التركيز والمحاليل اإللكتروليتية محلول كلورور الصوديوم يحتوي على أيونات Na+ :و .Cl- محلول حمض الكبريتيك يحتوي على أيونات H+ :و .SO42- محلول حمض الكلوريدريك يحتوي على أيونات H+ :و .Cl- .2مراحل ذوبان اإللكتروليت في الماء .aمرحلة التفكك عند وضع إلكتروليت في الماء ,فإن األقطاب الموجبة لجزيئات الماء تجذب األيونات السالبة للبلور أو الذرات األكثر كهرسلبية في الجسم الجزيئي (تنفرد بالزوج المشترك فتصبح أنيونا) ,بينما تجذب األقطاب السالبة لجزيئات الماء األيونات الموجبة للبلور أو الذرات األقل كهرسلبية في الجسم الجزيئي (تفقد اإللكترون المشارك في الزوج وتتحول إلى كاتيون). .bمرحلة التميه بعد تحرير األيون من البلور أو من الجزيئة فإنه يحاط بعدد معين من جزيئات الماء ,فتحول دون عودة األيون لالرتباط من جديد .وتسمى هذه الظاهرة تميه األيونات. للتعبير عن تميه االيونات تضاف اإلشارة) (aqإلى رمز األيون . حالة خاصة :يؤدي تميه أيون الهيدروجين H+إلى ارتباطه بجزيئة ماء واحدة ويكتب على شكل: ) H+(aqأو H3O+األكسونيوم. .cمرحلة التشتيت تتمثل هذه المرحلة في انتشار األيونات المتميهة في المحلول ليصبح متجانسا .يمكن تسريع هذه العملية بالتحريك. التركيز والمحاليل اإللكتروليتية .3 معادلة التفاعل المقرون بذوبان اإللكتروليت ذوبان اإللكتروليت في الماء هو تحول كيميائي يعبر عنه بمعادلة تفاعل الذوبان. أمثلة: ذوبان NaClفي الماء NaCl(S) Na+(aq) + Cl+(aq) :ويمثل المحلول ب.Na+ + Cl+ : ذوبان H2SO4في الماء H2SO4 (l) 2H+(aq) + SO42- (aq) :ويمثل المحلول ب.2H+ + SO42- : ذوبان HClفي الماء HCl(g) + H2O H3O+(aq) + Cl-(aq) :ويمثل المحلول ب.H3O+ + Cl- : .IVالتراكيز المولية .1التركيز المولي للمذاب المستعمل يساوي التركيز المولي للمذاب Aكمية مادة هذا المذاب المتواجدة في لتر واحد من المحلول. )(mol )(mol.L-1 )(L .2 التركيز المولي لنوع كيميائي موجود في المحلول يساوي التركيز المولي لنوع كيميائي Xموجود في المحلول كمية مادة هذا النوع المتواجدة في لتر واحد من المحلول ونعبر عنه بالرمز ].[X )(mol )(mol.L-1 )(L التركيز والمحاليل اإللكتروليتية تمرين تطبيقي :نحضر محلوال مائيا لكلورور الرصاص ,ذي حجم V = 10 mLبإذابة كتلة m = 250 mgمن كلورور الرصاص ) PbCl2(sفي الماء. .1احسب التركيز المولي Cللمذاب المستعمل. .2اكتب معادلة الذوبان. .3احسب التراكيز المولية الفعلية لأليونات األساسية الموجودة في المحلول. M(Cl) = 35 .5 g.mol-1 ; M(Pb) = 207.2 g.mol-1 نعطي: .1 و ت عC = 8.99 10-3 mol/L : Pb2+(aq) + Cl-(aq) .2 [Pb2+] = C .3 [Cl-] = 2C )PbCl2(s [Pb2+] = 8.99 10-3 mol/L [Cl-] = 1.80 10-2 mol/L