حل درس المحاليل والذائبية علوم للصف الثاني المتوسط الفصل الدراسي الاول

حل درس المحاليل والذائبية علوم للصف الثاني المتوسط الفصل الدراسي الاول

المواد :

يختلف الماء النقي عن الماء المالح وعصير البرتقال غير المصفى ، ويمكن لعلم الكيمياء أن يفسر هذه الاختلافات . لنفكر مثلاً في الماء النقي ؛ فبغض النظر عما يتعرض له من عمليات فيزيائية - ومنها التجمد والغليان والرج والضغط - إلا أنه يبقى محافظاً على صفاته ويظل ماءً . ولكن عند غلي الماء المالح يتبخر الماء تاركاً الملح . وعند تصفية عصير البرتقال ينفصل عنه اللب . كيف يفسر علم الكيمياء هذه الاختلافات ؟ يعتمد الجواب عن هذا السؤال على التراكيب الكيميائية للمواد .

المادة النقية : تسمى المادة التي لها تركيب كيميائي محدد وثابت ؛ ولا يمكن تجزئتها إلى مواد أبسط بواسطة العمليات الفيزيائية كالغلي ، أو الطحن ، أو الترشيح المادة النقية . قد تكون المواد النقية في صورة عناصر ؛ فكل الذرات التي لها ثمانية بروتونات مثلاً هي ذرات عنصر الأكسجين . وكل عنصر يحتوي على نوع من الذرات ، لذا تعد العناصر مواد نقية . كما يمكن أن تكون في صورة مركب يتكون من اتحاد عنصرين أو أكثر ، وله تركيب ثابت ، أي أن النسبة بين ذرات العناصر المكونة للمركب ثابتة ، فالماء مركب مكون من عنصري الهيدروجين والأكسجين ؛ فهو يتكون من اتحاد ذرتي هيدروجين مع ذرة أكسجين واحدة ، سواء أكان في صورة ثلج أو سائل أو بخار .

المخاليط :

عرفت أن الماء المالح ليس مادة نقية ؛ لأنه مخلوط من الملح والماء . والمخلوط مكون من مواد غير مترابطة ، بنسب غير محددة ، ويمكن فصل بعضها عن بعض بالعمليات الفيزيائية ؛ فبغلي الماء المالح مثلاً ينفصل الملح عن الماء ، وبالمغناطيس تنفصل برادة الحديد عن الرمل ، والمصفاة تفصل لب الليمون عن عصير الليمون كما في الشكل 1 .

المخاليط غير المتجانسة : من السهل تعرف معظم المخاليط غير المتجانسة بمجرد النظر إليها ، إذ تكون المواد فيها غير موزعة بانتظام ، وتختلف نسبها من موضع إلى آخر ، وغالباً ما يسهل فصل مكوناتها . فمثلاً صحن سلطة الخضار قد يحتوي على كمية من الطماطم أكثر أو أقل من كمية الأصناف الأخرى ، كالخيار والملفوف . كما أن المكونات وكمية كل منها تختلف عند أخذ عينات مختلفة من السلطة نفسها .

المخاليط المتجانسة : عند النظر إلى الشامبو الذي تستخدمه مثلاً سيبدو أن له نفس اللون والتركيب ، مع أنه يحوي على العديد من المواد المخلوطة معاً ؛ فالشامبو محلول متجانس يحوي مادتين أو أكثر خلطت بانتظام على المستوى الجزيئي دون أن يرتبط بعضها ببعض . ويطلق على المخلوط المتجانس أيضاً اسم المحلول . فالسكر المذاب في الماء محلول ؛ حيث تتوزع جزيئات السكر في الماء بانتظام ، كما في الشكل 2 . حتى أنك لا تستطيع رؤية السكر . وغالباً ما يصعب فصل مكونات المخلوط المتجانس مقارنة بالمخلوط غير المتجانس .

ما الاسم الآخر للمخلوط المتجانس ؟
المحلول .

كيف تتكون المحاليل ؟ 

 عندما تحضر محلول الماء والسكر تضيف السكر إلى الماء ، وتسخن المخلوط حتى يختفي السكر . عند ذوبان السكر في الماء تتوزع جزيئاته بانتظام في الماء مشكلة محلولاً . وتسمى المادة التي تذوب وكأنها اختفت المذاب . أما المادة التي تذيب المذاب فتسمى المذيب . فما المذيب ، وما المذاب في محلول السكر والماء ؟ وأيهما تكون كميته أكبر؟ في محلول السكر : الماء هو المذيب ونسبته أكبر في المحلول ، والسكر هو المذاب .

نشاط :

قارن بين الطريقتين الشائعتين لتحلية مياه البحر .
التقطير العادي : يتم غلي الماء المالح في خزان ماء بدون ضغط ، ويصعد بخار الماء إلى أعلى الخزان ويخرج عبر مسار موصل إلى المكثف الذي يقوم بتكثيف بخار الماء الذي يتحول إلى قطرات ماء يتم تجميعها في خزان الماء المقطر ، وتستخدم هذه الطريقة في محطات التحلية ذات الطاقة الإنتاجية الصغيرة .
التقطير الومضي متعدد المراحل :
اعتماداً على الحقيقة التي تقرر أن درجة غليان السوائل تتناسب طردياً مع الضغط الواقع عليها فكلما قل الضغط الواقع على السائل انخفضت درجة غليانه وفي هذه الطريقة تمر مياه البحر بعد تسخينها إلى غرف متتالية ذات ضغط منخفض فتحول المياه إلى بخار ماء يتم تكثيفه على أسطح باردة ويجمع ويعالج بكميات صالحة للشرب ، وتستخدم هذه الطريقة في محطات التحلية ذات الطاقة الإنتاجية الكبيرة .