التركيز والمحاليل الإلكتروليتية

La concentration et les solutions électrolytiques

درس رقم 3 جزء الكيمياء

1. الجسم الصلب الأيونيCorps solide ionique

​

1. نشاط

ﻧﻌﻄﻲ ﺟﺎﻧﺒﮫ ﺗﻤﺜﯿﻼ ﻟﻨﻤﻮذج ﺑﻠﻮر ﻛﻠﻮرور اﻟﺼﻮدﯾﻮم

1. حدد مكونات بلور كلورور الصوديوم

تتكون بلورات كلورور الصوديوم من ايونات الصوديوم Na⁺ و ايونات الكلورور Cl^-

ب- أعط الصيغة الكيميائية لكلورور الصوديوم

الصيغة الكيميائية لكلورور الصوديوم NaCl

2. تعميم

II. الميزة الثنائية القطبية لجزيئة ِCaractère dipolaire d’une molécule

1. كهر سلبية

كهر سلبية عنصر هي قدرة ذرة من هذا العنصر على جذب الزوج الإلكتروني الذي يكون الرابطة التساهمية بين هذه الذرة وذرة أخرى.

• تتزايد الكهر سلبية من اليسار إلى اليمين في كل دورة من الجدول الدوري
• تتزايد الكهر سلبية من الأسفل إلى الأعلى في كل عمود من الجدول الدوري

​

بفعل الروابط التساهمية بين الذرات تتشكل الجزيئات، حيث تشرك كل ذرة إلكترونا واحدا من إلكترونات التكافؤ (من طبقاتها الخارجية)

في حالة جزيئة مكونة من ذرتين متشابهتين فإن الزوج الإلكتروني لا ينجذب الى إحدى الذرتين. وبالتالي نقول إن الرابطة التساهمية غير مستقطبة والجزيئة غير قطبية

2. الرابطة التساهمية المستقطبة

تتصرف الجزيئات ذات الميزة الثنائية القطبية بقابليتها للذوبان في الماء وتتصرف كثنائي قطب كهر ساكن

3. قطبية جزيئة كلورور الهيدروجين

تتكون جزيئة كلورور الهيدروجين من ذرة الكلور وذرة الهيدروجين مرتبطتين برابطة تساهمية بسيطة

بما أن الكلور أكثر كهر سلبية من الهيدروجين فإن الرابطة التساهمية مستقطبة

بما أن مرجح الشحن السالبة لا ينطبق مع مرجح الشحن الموجبة فإن الجزئية قطبية

4. قطبية جزيئة الماء

ملحوظة

لا تتعلق الميزة الثنائية القطبية لجزئية ما بوجود روابط تساهمية مستقطبة فقط، بل تتعلق أيضا ببنيتها الهندسية.

فمثلا جزئية ثنائي أوكسيد الكربون تحتوي على روابط تساهمية مستقطبة ولكن الجزئية غير قطبية

III. المحاليل الإلكتروليتية Les solutions électrolytiques

1. ذوبان جسم صلب أيوني في الماء

1.1. تجربة

ننجز تركيب تجريبي جانبه بحيث نصب كمية من الماء المقطر في محلل كهربائي ونطبق توترا يساوي 4,5V ونلاحظ حالة إضاءة المصباح. ثم بعد ذلك نضيف كمية قليلة من كلورور الصوديوم الصلب الى الماء ونحرك حتى يذوب كليا ثم نلاحظ من جديد إضاءة المصباح

1. قارن بين إضاءة المصباح في حالة أولى والثانية؟

في حالة الأولى المصباح لا يضيء بينما في الحالة الثانية المصباح يضيء

ب- كيف تفسر مرور التيار الكهربائي في محلول كلورور الصوديوم؟

يمر التيار الكهربائي في محلول كلورور الصوديوم لاحتوائه على الايونات

ت- أكتب معادلة التفاعل الكيميائي المقرون بذوبان كلورور الصوديوم؟

ث- علما أن المحلول الذي يسمح بمرور التيار الكهربائي يسمى محلولا إلكتروليتيا. هل يعتبر كلورور الصوديوم محلولا إلكتروليتيا؟

نعم يعتبر محلول كلورور الصوديوم محلولا إلكتروليتيا

2. ذوبان جسم سائل في الماء

1.2. تجربة

نضع في كأس كمية من الماء المقطر ونظيف اليها كمية قليلة من حمض الكبريتيك فنحصل على محلول حمض الكبريتيك كما يبين الشكل جانبه. نضع عينة من المحلول المتكون في أنبوب الاختبار ونضيف اليها قطرات من الهيليانتين فيظهر لون احمر كما يبين الشكل ب. نضع عينة أخرى من المحلول المتكون في أنبوب الاختبار ونضيف اليها قطرات من محلول كلورور الباريوم فيتكون راسب أبيض الشكل ج

1. ما هي الايونات الموجودة في المحلول التي تم الكشف عنها بواسطة الرائزان؟

ب- هل يوصل محلول حمض الكبريتيك التيار الكهربائي؟ فسر ذلك

يمر التيار الكهربائي في محلول حمض الكبريتيك لاحتوائه على الايونات

ت- اكتب معادلة التفاعل الكيميائي المقرون بذوبان حمض الكبريتيك في الماء؟

3. تعاريف

• نحصل على محلول بإذابة المذاب (جسم صلب او سائل او غاز) في المذيب (سائل)
• إذا كان المذيب هو الماء يسمى المحلول محلولا مائيا.
• عندما يحتوي المحلول المحصل عليه على ايونات نقول إنه محلول ايوني، وبما أنه موصل للتيار الكهربائي نقول إنه محلول إلكتروليتي
• الاجسام التي تعطي عند إذابتها في الماء (مذيب قطبي)، محاليل إلكتروليتية تسمى إلكتروليتات
• ومن بين الإلكتروليتات نجد الاجسام الصلبة الايونية والاجسام الجزيئية القطبية

4. ذوبان الالكتروليت في الماء

يتم ذوبان الالكتروليت في الماء وفق ثلاث مراحل هي:

مرحلة التفكك (أ): عند تماس الجسم الصلب الايوني او الجسم الجزيئي القطبي بالماء تنجذب أنيوناته بالقطب الموجب لجزيئة الماء وكاتيوناته بالقطب السالب لجزيئة الماء، ثم يتفكك تدريجيا.

مرحلة التمييه (ب): بعد تحرر الايون من البلور (بالنسبة للجسم صلب الايوني) او من الجزيئة (بالنسبة للجسم الجزيئي)، فإنه يحاط بعدد معين من جزيئات الماء. وهذه الجزيئات تشكل درعا واقيا يحول دون عودة الأيون للارتباط من جديد. وتسمى هذه الظاهرة تمييه الايونات.

مرحلة التشتت (ج): تنتشر الايونات المتميهة في المحلول ليصبح هذا الأخير سائلا متجانس

5. تمثيل المحلول الإلكتروليتي

يتم تمثيل المحلول الإلكتروليتي باستعمال رمز الايونات مع الاخذ بعين الاعتبار الحياد الكهربائي للمحلول.

أمثلة:

يمثل محلول كلورور الصوديوم ب:

يمثل محلول كلورور الهيدروجين ب:

يمثل محلول كبريتات النحاس ب:

يمثل محلول حمض الكبريتيك ب:

6. معادلة التفاعل المقرون بذوبان الالكتروليت

إن ذوبان الالكتروليت في الماء هو تحول كيميائي, ويعبر عن التفاعل المقرون بهذا الذوبان بمعادلة كيميائية تسمى معادلة تفاعل الذوبان

أمثلة:

معادلة تفاعل ذوبان كلورور الصوديوم الصلب في الماء:

معادلة تفاعل ذوبان حمض الكبريتيك السائل في الماء:

معادلة تفاعل ذوبان كلورور الهيدروجين الغازي في الماء:

IV. التراكيز الموليةLes concentrations molaires

1. التركيز المولي للمذاب المستعمل

في محلول غير مشبع يساوي التركيز المولي C للمذاب X المستعمل خارج قسمة كمية المادة n(X) للمذاب على الحجم V للمحلول

2. التركيز المولي الفعلي لنوع كيميائي موجود في محلول

فإن علاقة بين التركيز المولي للمحلول والتركيز المولي الفعلي هي: