العلوم الفيزيائية — التركيز المولي والكتلة المولية: مفهوم كمية المادة والمول وعدد أفوجادرو والكتلة المولية والتركيز المولي مع تمارين محلولة — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري

📘 الأهداف التعليمية

• تعريف كمية المادة ووحدتها (المول)
• فهم عدد أفوجادرو (NA ≈ 6.02×10²³)
• حساب الكتلة المولية لذرة أو جزيء
• حساب التركيز المولي والتركيز الكتلي والعلاقة بينهما
• تحضير المحاليل بالتخفيف

📚 الشرح النظري

1. كمية المادة والمول

كمية المادة (n) هي كمية فيزيائية تعبر عن عدد الجسيمات (ذرات، جزيئات، أيونات) الموجودة في عينة من المادة. وحدتها هي المول (mol).

المول الواحد يحتوي على عدد أفوجادرو من الجسيمات:

NA = 6.02 × 10²³ mol⁻¹

2. الكتلة المولية (M)

الكتلة المولية هي كتلة مول واحد من مادة ما، ووحدتها g/mol.

• الكتلة المولية الذرية: كتلة مول واحد من ذرات عنصر (تقرأ من الجدول الدوري)
• الكتلة المولية الجزيئية: مجموع الكتل المولية الذرية للعناصر المكونة للجزيء

مثال: الكتلة المولية لجزيء الماء H₂O = 2×1 + 16 = 18 g/mol

3. العلاقة بين كمية المادة والكتلة

n = m / M

حيث: n: كمية المادة (mol)، m: الكتلة (g)، M: الكتلة المولية (g/mol)

4. التركيز المولي والتركيز الكتلي

التركيز المولي (C): عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول.

C = n / V

التركيز الكتلي (Cm): كتلة المذاب بالغرام في لتر واحد من المحلول.

Cm = m / V

العلاقة: C = Cm / M

5. التخفيف

عند تخفيف محلول، يبقى عدد مولات المذاب ثابتاً:

Ci × Vi = Cf × Vf

📝 أمثلة محلولة

✅ المثال 1

المعطيات: احسب كمية المادة في 36 g من الماء (H₂O) علماً أن M(H₂O) = 18 g/mol.

الحل: n = m / M = 36 / 18 = 2 mol

عدد الجزيئات = n × NA = 2 × 6.02×10²³ = 1.204×10²⁴ جزيء

✅ المثال 2

المعطيات: محلول كلور الصوديوم (NaCl) حجمه 500 mL وتركيزه المولي 0.5 mol/L. احسب كتلة NaCl اللازمة لتحضيره (M(NaCl) = 58.5 g/mol).

الحل:

• n = C × V = 0.5 × 0.5 = 0.25 mol
• m = n × M = 0.25 × 58.5 = 14.625 g

📌 تمارين وحلول

التمرين 1

أحسب الكتلة المولية لكل من: H₂SO₄ (H=1, S=32, O=16) و CO₂ (C=12, O=16).

الحل: M(H₂SO₄) = 2×1 + 32 + 4×16 = 98 g/mol. M(CO₂) = 12 + 2×16 = 44 g/mol.

التمرين 2

لديك 200 mL من محلول HCl تركيزه 2 mol/L. أردت تخفيفه إلى تركيز 0.5 mol/L. احسب الحجم النهائي للمحلول المخفف.

الحل: Ci × Vi = Cf × Vf ⇒ 2 × 0.2 = 0.5 × Vf ⇒ Vf = 0.4 / 0.5 = 0.8 L

إذن يجب إضافة 600 mL من الماء المقطر.

🔗 دروس مشابهة

• الضغط في السوائل: قانون باسكال وقانون أرخميدس
• الدارة الكهربائية البسيطة: قانون أوم وتوصيل المقاومات