العلوم الفيزيائية — تحضير المحاليل الكيميائية: الأنواع والطرق — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

تحضير المحاليل الكيميائية: الأنواع والطرق

تحضير المحاليل الكيميائية (Préparation des solutions chimiques) من المهارات الأساسية في الفيزياء والكيمياء. المحلول هو مزيج متجانس من مادتين أو أكثر، حيث تسمى المادة الأقل كمية بالمذاب (Soluté) والمادة الأكثر كمية بالمذيب (Solvant).

أولاً: أنواع المحاليل

1. محلول صلب-سائل: مذاب صلب في مذيب سائل (مثال: ملح في ماء)

2. محلول سائل-سائل: مذاب سائل في مذيب سائل (مثال: كحول في ماء)

3. محلول غاز-سائل: مذاب غازي في مذيب سائل (مثال: ثنائي أكسيد الكربون في الماء)

ثانياً: طرق التعبير عن التركيز

1. التركيز الكتلي (Concentration massique):

Cm = m / V حيث:

• Cm: التركيز الكتلي (g/L)
• m: كتلة المذاب (g)
• V: حجم المحلول (L)

2. التركيز المولي (Concentration molaire):

C = n / V حيث:

• C: التركيز المولي (mol/L)
• n: كمية المادة (mol)
• V: حجم المحلول (L)

ثالثاً: طرق تحضير المحاليل

1. التحضير بالوزن (Par pesée):

لتحضير حجم V من محلول بتركيز C:

• نحسب كتلة المذاب: m = C × M × V (للمحلول المولي)
• نوزن الكتلة المحسوبة بميزان دقيق
• نذيب المادة في قليل من المذيب
• نكمل الحجم بالمذيب في دورق حجمي

2. التحضير بالتخفيف (Par dilution):

نخفف محلولاً مركزاً للحصول على محلول مخفف:

C₁ × V₁ = C₂ × V₂

• C₁, V₁: تركيز وحجم المحلول المركز
• C₂, V₂: تركيز وحجم المحلول المخفف

مثال محلول:

تحضير 500 mL من محلول كلور الصوديوم (NaCl) بتركيز 0.1 mol/L من محلول مركز تركيزه 1 mol/L.

الحل: V₁ = C₂ × V₂ / C₁ = 0.1 × 0.5 / 1 = 0.05 L = 50 mL

نأخذ 50 mL من المحلول المركز ونكمل الحجم إلى 500 mL بالماء المقطر.

تمارين تطبيقية

التمرين 1:

أحسب كتلة كلور الصوديوم (NaCl) اللازمة لتحضير 250 mL من محلول بتركيز 0.5 mol/L. (الكتلة المولية M = 58.5 g/mol)

التمرين 2:

كيف تحضر 100 mL من محلول سكر بتركيز 20 g/L انطلاقاً من السكر الصلب؟

التمرين 3:

أحسب حجم المحلول المركز (C = 2 mol/L) اللازم لتحضير 200 mL من محلول مخفف بتركيز 0.4 mol/L.

التمرين 4:

محلول حجمه 500 mL يحتوي على 10 g من الملح. أحسب تركيزه الكتلي.

للمزيد حول المحاليل الكيميائية، راجع درس المحاليل الكيميائية: التركيز والمولارية وكذلك درس الذرة: تركيب الذرة والنظائر.