أدوات لوصف مجموعة

1- السلم الميكروسكوبي .

نقيس كتلة مسمار من الحديد فنجد m = 112g .

1-1- نشاط :

1- حدد مكونات ذرة من الحديد علما أن رمز الذرة هو :

2- أحسب كتلة ذرة الحديد ، نعطي في الجدول التالي كتلة كل من الإلكترون ، النوترون و البروتون .

3- حدد عدد الذرات الموجود في هذا المسمار ، ماذا تستنتج .

الحل :

1- 26 بروتون ، 30 نوترون ، 26 ، إلكترون .

2-m(Fe) = 26.m_p + 30.m_n + 26.m_e-

3-

= 93,54,10^-27 Kg

نستنتج أن كتلة صغيرة (112g) من الحديد تحتوي على عدد كبير جدا من الذرات .

مثال آخر : كتلة ذرة الهيدروجين m(H) = 0,167.10^-26 Kg

كتلة ذرة الكربون m(C) = 1,993.10^-26 Kg

حصيلة : كتل الذرات صغيرة جدا بحيث يصعب التعامل مع هذه القيم لذالك نستعمل السلم الماكروسكوبي يعني التعامل مع مجموعة تتكون من عدد كبير ومعين من الدقائق ، نطلق على هذه العينة إسم المول .

2-1- تعرف المول :

مول من الدقائق هي مجموعة مكونة من 6,02.10²³ دقيقة متشابهة ، ويرمز إليها ب mol .

وعدد الدقائق الموجودة في مول واحد يسمى بعدد أفوكادرو ، ويرمز إليه ب N_A حيث N_A =6,02.10²⁶mol^-1

ملحوظة :

مول من ذرات الكربون هو عدد الذرات الموجودة في 12g من الكربون :

وبالتالي : مول من الذرات = 6,02.10²³ ذرة .

مول من الإلكترونات = 6,02.10²³ إلكترون .

مول من الأيونات = 6,02.10²³ أيون .

وبصفة عامة : مول من الدقائق = 6,02.10²³ دقيقة متشابهة .

3-1- العلاقة بين كمية المادة وثابتة أفوكادرو

كمية المادة هي عدد المولات ويرمز لكمية مادة نوع كيميائي X بالرمز n(X) ونكتب :

N_A : ثابتة أفوكادرو

N : عدد الدقائق المتشابهة

حيث :

وحدة كمية المادة في النظام العالمي للوحدات هي المول mol .

2- الإنتقال من السلم الميكروسكوبي إلى السلم الماكروسكوبي

1-2- الكتلة المولية الذرية

الكتلة المولية الذرية لعنصر كيميائي X هي كتلة مول واحد من ذرات هذا العنصر (أي كتلة N_A ذرة من هذا العنصر) ونرمز لها ب M(X) ووحدتها g/mol أو g.mol^-1 .

الكتلة المولية الذرية للهيدروجين :

أمثلة :

الكتلة المولية الذرية للأوكسيجين :

الكتلة المولية الذرية للكربون :

إذن في السلم الماكروسكوبي نتكلم عن الكتلة المولية الذرية بدلا من كتل الذرات .

السلم الماكروسكوبي

2-2- الكتلة المواية الجزيئية :

الكتلة المولية الجزيئية لجسم خالص هي كتلة مول واحد من جزيئات هذا الجسم وتساوي مجموع الكتل المولية الذرية لجميع الذرات المكونة لهذا الجسم .

أمثلة :

- اعط الكتلة المولية الجزيئية للماء علما أن صيغة جزيئته تكتب كما يلي : H₂O ، نعطي الكتل المولية الذرية لكل من الهيدروجين

- اعط الكتلة المولية الجزيئية لحمض الكبريتيك علما أن صيغة جزيئته تكتب كما يلي : H₂SO₄ ، نعطي الكتل المولية الذرية لكل من الهيدروجين والأوكسيجين والكبريت :

و

3- العلاقة بين كمية المادة والكتلة :

نعتبر جسما مكونا من نوع كيميائي X ، كمية المادة الموجودة في كتلة m(X) من هذا الجسم هي n(X) بحيث:

والأوكسيجين :

و

m(X) كتلة الجسم X ب g .

n(A) كمية المادة ب mol

مثال :

- أحسب كمية المادة n(C) الموجودة في 3g من الكربون ، نعطي M(C) = 12g/mol .

M(X) الكتلة المولية للجسم X ب g/mol .

4- الحجم المولي لغاز :

1-4- فرضية أفوكادرو أمبير :

تحتوي حجوم متساوية لغازات مختلفة ، في نفس الشروط لدرجة الحرارة والضغط على نفس

2-4 – قانون أفوكادرو أمبير :

يشغل مول واحد من الجزيئات الغازية نفس الحجم في نفس الشروط لدرجة الحرارة والضغط يرمز إليه ب V_m ويسمى بالحجم المولي ويعبر عنه ب l /mol أو l .mol^-1 .

3-4 – الحجم المولي – الشروط النظامية :

في الشروط النظامية لدرجة الحرارة والضغط أي درجة حرارة t₀ = 0 C والضغط p = 1atm (الضغط الجوي) فإن الحجم المولي نرمزله ب V₀ وقيمته V₀ = 22,4L/mol

4-4- العلاقة بين كمية المادة وحجم الغاز والحجم المولي :

كمية المادة الموجودة في حجم معين من غاز تساوي خارج قسمة حجمه على حجمه المولي :

°

العدد من مولات الجزيئات .

V_m : الحجم المولي ب : (L/mol)

V(X) : حجم الغاز X ب : (L)

n(X) : كمية مادة الغاز X ب : (mol)

خاصة بالغازات

5-4- كثافة غاز بالنسبة للهواء :

كثافة غاز بالنسبة للهواء هي النسبة بين كتلة حجم معين V من غاز وكتلة نفس الحجم V من الهواء (يؤخذ الغاز و الهواء في نفس الشروط لدرجة الحرارة والضغط) .

في الشروط النظامية : الحجم المولي النظامي V_m = 22,4L/mol و الكتلة الحجمية للهواء في الشروط النظامية تساوي ρ = 1,293 g/L وبالتالي فكتلة مول واحد من الهواء في الشروط النظامية هي :

ومنه :

مثال :

أحسب كثافة غاز ثنائي أوكسيد الكربون CO₂ نعطي M(CO₂) = 44 g/mol

تمارين 6 – 7 - 8 صفحة 212

تمارين 9 – 10 صفحة 212

تمرين 11 صفحة 212

تمرين 12 صفحة 212