الفصل 6 في الكتاب الرسمي: المحاليل الشارديّة
في نهاية هذا الدرس أكون قادرًا على:
- أحسب التركيز الكتلي لمحلول C = m / V
- أبيّن تأثير التركيز على شدّة التيّار المارّ في محلول شاردي
- أحدّد العوامل التي يجب تثبيتها لمقارنة ناقليّة محلولين
- أفسّر تأثير التخفيف على الناقليّة
أستكشف ثمّ أستنتج
الوضعية
حضّرت مجموعة أربعة محاليل لملح الطعام حجم كلّ منها 200 mL، ثمّ قاست شدّة التيّار بنفس الدارة (مولّد 6 V، نفس المسريين، نفس المسافة بينهما ونفس عمق الغمس):
| كتلة الملح المذابة (g) | 0,5 | 1 | 2 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| التركيز C (g/L) | 2,5 | 5 | 10 | 20 |
| شدّة التيّار I (mA) | 20 | 38 | 70 | 120 |
ألاحظ
- كيف تتغيّر شدّة التيّار عندما يزيد التركيز؟
الجواب
تزداد: المحلول الأكثر تركيزًا ينقل التيّار أفضل.
- كيف حُسب التركيز 10 g/L؟
الجواب
C = m / V = 2 g ÷ 0,2 L = 10 g/L.
- لماذا ثبّتت المجموعة المولّد والمسريين والمسافة بينهما؟
الجواب
لكي يكون التركيز وحده هو العامل المتغيّر فتصحّ المقارنة.
أستنتج
التركيز الكتلي لمحلول هو كتلة المذاب في لتر من المحلول: C = m / V (m بالغرام، V باللتر، C ب g/L).
في نفس الظروف التجريبيّة (نفس المولّد، نفس المسريين، نفس المسافة وعمق الغمس)، كلّما زاد تركيز المحلول الشاردي زادت شدّة التيّار المارّ فيه، لأنّ عدد الشوارد الناقلة يزداد. التخفيف (إضافة الماء) ينقص التركيز فتنقص الشدّة. لا يمكن زيادة التركيز دون حدّ: يبلغ المحلول حالة الإشباع فلا يذوب فيه مزيد من الملح.
1. حساب التركيز
نحوّل الحجم إلى اللتر أوّلًا: 1 L = 1000 mL، أي 250 mL = 0,25 L.
| الكتلة m | الحجم V | الحساب | التركيز C |
|---|---|---|---|
| 5 g | 250 mL | 5 ÷ 0,25 | 20 g/L |
| 2 g | 500 mL | 2 ÷ 0,5 | 4 g/L |
| 9 g | 1 L | 9 ÷ 1 | 9 g/L |
| 3 g | 100 mL | 3 ÷ 0,1 | 30 g/L |
لتحضير محلول ذي تركيز معلوم: m = C × V. مثال: 500 mL بتركيز 20 g/L تتطلّب m = 20 × 0,5 = 10 g من الملح.
2. الشدّة بدلالة التركيز
نمثّل النتائج بمنحنى: تزداد الشدّة مع التركيز. تتقارب النقاط من خطّ مستقيم في التراكيز الضعيفة، ثمّ تزداد الشدّة ببطء أكبر عندما يصبح المحلول مركّزًا.
3. عوامل أخرى تؤثّر في الشدّة
- المسافة بين المسريين: كلّما اقتربا زادت الشدّة.
- الجزء المغموس من المسريين: كلّما زاد زادت الشدّة.
- طبيعة المذاب: محلولان بنفس التركيز الكتلي لمادّتين مختلفتين لا يعطيان نفس الشدّة.
في كلّ مقارنة نغيّر عاملًا واحدًا فقط ونثبّت العوامل الأخرى.
4. الإشباع
لا يمكن إذابة أكثر من حوالي 360 g من ملح الطعام في لتر من الماء في درجة حرارة الغرفة. إذا أضفنا ملحًا آخر يبقى راسبًا في قاع الكأس: نقول إنّ المحلول مشبع، ولا تزيد ناقليّته بإضافة ملح جديد.
أحلّل وثيقة
حاول الإجابة قبل قراءة التحليل.
المحلول (أ): 3 g من الملح في 150 mL. المحلول (ب): 6 g في 500 mL. أيّهما يعطي شدّة أكبر في نفس الدارة؟
الحلّ خطوة بخطوة
- V(أ) = 0,15 L؛ C(أ) = 3 ÷ 0,15 = 20 g/L.
- V(ب) = 0,5 L؛ C(ب) = 6 ÷ 0,5 = 12 g/L.
- المحلول الأكثر تركيزًا يعطي شدّة أكبر.
✓ المحلول (أ) (20 g/L) يعطي شدّة أكبر من المحلول (ب) (12 g/L).
محلول ملح حجمه 100 mL وتركيزه 40 g/L يعطي I = 180 mA. نضيف إليه 300 mL من الماء المقطّر.
الحلّ خطوة بخطوة
- كتلة الملح لا تتغيّر: m = 40 × 0,1 = 4 g.
- الحجم الجديد 400 mL = 0,4 L.
- C الجديد = 4 ÷ 0,4 = 10 g/L، أي أصغر.
✓ التركيز يصبح 10 g/L فتنقص شدّة التيّار (تصبح أقلّ من 180 mA).
انتبه! أخطاء شائعة
ما يجب أن أحفظه
- التركيز الكتلي C = m / V بوحدة g/L.
- كلّما زاد تركيز المحلول الشاردي زادت شدّة التيّار.
- التخفيف ينقص التركيز فينقص الشدّة.
- للمقارنة نثبّت المولّد والمسريين والمسافة بينهما.
- المحلول المشبع لا يذيب ملحًا إضافيًّا.
📚 مصطلحات الدرس
مصطلحان من هذا الدرس في القاموس المدرسي: التعريف ومقابله بالفرنسية، ومثال.
اختبر نفسك
4 أسئلة · إصلاح فوري1. تركيز محلول فيه 4 g من الملح في 200 mL:
2. إذا زاد تركيز المحلول الشاردي فإنّ شدّة التيّار:
3. إضافة الماء المقطّر إلى محلول شاردي:
4. وحدة التركيز الكتلي:
سلسلة تمارين الدرس
كلّ التمارين ←8 تمارين من ثلاثة مستويات، بأسئلة جديدة في كلّ محاولة.
- صحيح أم خطأ؟لم يُنجز
- أكمل بالكلمة المناسبةلم يُنجز
- أختار الإجابة الصحيحةلم يُنجز
- أصنّفلم يُنجز
- التركيز وشدّة التيّارلم يُنجز
- تخفيف محلول شارديلم يُنجز
- وضعية مشكل 1لم يُنجز
- وضعية مشكل 2لم يُنجز
تدرّب على: تأثير التركيز على ناقليّة المحلول الشاردي للكهرباء
صحيح أم خطأ، أكمل، اختر، صنّف، ووضعيات: إصلاح فوري مع التعليل.
فهمت الدرس؟ جرّب بنفسك
8 تمارين · التصحيح فورًا · أعداد جديدة في كلّ محاولة
ابدأ التمارين