ما هو الحل المخفف؟ العوامل والأمثلة
حل مخفف أو غير مشبع هو محلول كيميائي لم يصل إلى أقصى تركيز للمذاب المذاب في مذيب. سوف تذوب المادة المذابة الإضافية عند إضافتها في محلول مخفف ولن تظهر في المرحلة المائية (Anne Marie Helmenstine، 2016).
من الناحية الفيزيائية والكيميائية ، يعتبر المحلول غير المشبع حالة من التوازن الديناميكي حيث تكون السرعات التي يذوب فيها المذيب الذائب أكبر من معدل إعادة التبلور (J. ، 2014).
مثال على حل مخفف موضح في الشكل 1. في الشكل 1.1 ، 1.2 و 1.3 هناك حجم ثابت من الماء في الدورق.
في الشكل 1.1 ، تبدأ العملية حيث يبدأ المذاب في الذوبان ، ممثلة بالسهام الحمراء. في هذه الحالة ، تُرى مرحلتان ، واحدة سائلة وواحدة صلبة.
في الشكل 1.2 ، تم إذابة جزء كبير من المادة الصلبة ، ولكن ليس بسبب عملية إعادة التبلور ، والتي تمثلت في الأسهم الزرقاء.
في هذه الحالة ، تكون الأسهم الحمراء أكبر من الأسهم الزرقاء ، مما يعني أن معدل التخفيف أكبر من معدل التبلور. في هذه المرحلة ، يكون لديك حل غير مشبع (أنبوبة التشبع ، 2014).
وبالتالي ، يمكننا القول أن الحل المخفف يمكن أن يذوب فيه أكثر ذوبانًا حتى يصل إلى درجة التشبع. في نقطة التشبع ، بدون ذوبان إضافي ، يذوب في المذيب ويطلق على هذا المحلول محلول مشبع.
بهذه الطريقة تكون المحاليل غير مشبعة بطبيعتها وتصبح في النهاية حلولًا مشبعة بإضافة المذاب فيها.
ما هو الحل المخفف؟
المحلول المخفف هو المحلول غير المشبع أو المشبع أو المفرط الذي يضاف إليه مذيب أكثر. والنتيجة هي محلول غير مشبع بتركيز منخفض.
التخفيفات هي عملية شائعة في المختبر الكيميائي. بشكل عام ، نحن نعمل مع حلول مخففة مصنوعة من محاليل الأم ، وهي تلك التي يتم شراؤها مباشرة من تاجر معين.
لعمل التخفيفات ، يتم استخدام الصيغة C 1 V 1 = C 2 V 2 حيث C هي تركيز المحلول ، بشكل عام من حيث المولية أو الوضع الطبيعي. V هو حجم المحلول بالمللي ، والمصطلحات 1 و 2 تتوافق مع المحاليل المركزة والمخففة على التوالي.
العوامل التي تؤثر على الذوبان
تعتمد كمية المادة المذابة التي يمكن إذابتها في مذيب على عوامل مختلفة ، أهمها:
1 - درجة الحرارة
الذوبان يزيد مع درجة الحرارة. على سبيل المثال ، يمكن إذابة الملح في الماء الساخن أكثر من الماء البارد.
ومع ذلك ، قد تكون هناك استثناءات ، على سبيل المثال ، تتناقص قابلية ذوبان الغازات في الماء مع زيادة درجة الحرارة.
في هذه الحالة ، تتلقى الجزيئات المذابة الطاقة الحركية عند تسخينها ، مما يسهل هروبها.
2- الضغط.
زيادة الضغط يمكن أن يفرض انحلال المذاب. يستخدم هذا عادة لحل الغازات في السوائل.
3- التركيب الكيميائي.
تؤثر طبيعة الذوبان والمذيب ووجود مركبات كيميائية أخرى في المحلول على الذوبان.
على سبيل المثال ، يمكنك إذابة كمية أكبر من السكر في الماء ، من الملح في الماء. في هذه الحالة يقال أن السكر أكثر قابلية للذوبان.
الإيثانول والماء قابلان للذوبان تمامًا مع بعضهما البعض. في هذه الحالة بالذات ، يكون المذيب هو المركب بكمية أكبر.
4- العوامل الميكانيكية.
على عكس معدل الذوبان ، الذي يعتمد بشكل أساسي على درجة الحرارة ، يعتمد معدل إعادة التبلور على تركيز المادة المذابة على سطح الشبكة البلورية ، والتي يتم تفضيلها عندما يكون المحلول غير متحرك.
لذلك ، فإن تحريض المحلول يتجنب هذا التراكم ، مما يزيد من الذوبان (Tipes of saturation، 2014).
منحنيات التشبع والذوبان
منحنيات القابلية للذوبان هي قاعدة بيانات رسومية حيث تتم مقارنة كمية المادة المذابة في كمية من المذيب ، عند درجة حرارة معينة.
يتم رسم منحنيات القابلية للذوبان بشكل شائع لكمية من المذاب ، إما صلب أو غاز ، في 100 غرام من الماء (براين ، 2014). يوضح الشكل 2 منحنيات التشبع للعديد من المذاب في الماء.
يشير المنحنى إلى نقطة التشبع عند درجة حرارة معينة. تشير المنطقة الموجودة أسفل المنحنى إلى أن لديك محلول غير مشبع وبالتالي يمكنك إضافة المزيد من الذوبان. يوجد في المنطقة الموجودة أعلى المنحنى محلول مفرط التشبع (منحنيات الذوبان ، سادس).
على سبيل المثال ، كلوريد الصوديوم (NaCl) ، عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ، يمكن إذابة حوالي 35 جرام من كلوريد الصوديوم في 100 غرام من الماء للحصول على محلول مشبع (جامعة كامبريج ، الثانية).
أمثلة على الحلول المخففة
يمكن العثور على حلول غير مشبعة على أساس يومي ، وليس من الضروري أن تكون في المختبر الكيميائي.
المذيب ليس بالضرورة أن يكون ماء. فيما يلي أمثلة يومية للحلول المخففة:
- إضافة ملعقة من السكر إلى فنجان من القهوة الساخنة ينتج محلول من السكر غير المشبع.
- الخل هو محلول مخفف من حمض الخليك في الماء.
- الضباب هو محلول غير مشبع (ولكنه قريب من المشبعة) لبخار الماء في الهواء.
- 0.01 M حمض الهيدروكلوريك هو محلول غير مشبع من حمض الهيدروكلوريك في الماء.
- الكحول المطهر هو محلول مخفف لكحول الأيزوبروبيل في الماء.
- الحساء هو محلول غير مشبع من الماء وكلوريد الصوديوم.
- المشروبات الكحولية عبارة عن محاليل مخففة من الإيثانول والماء. وعادة ما تظهر النسبة المئوية للكحول لديهم.
