تعريف التركيز المولاري
يتم تعريف التركيز المولاري (M) على أنه إجمالي عدد المولات للمذاب في كل لتر من المحلول. يعتمد التركيز المولاري(المولي) على التغيرات في الخواص الفيزيائية للنظام مثل الضغط والحرارة، حيث يتغير حجم النظام مع تغير الظروف الفيزيائية للنظام بشكل مختلف عن الكتلة.
يتم تمثيل التركيز المولاري بالرمز M ويسمى مولار. واحد مولار هو تركيز محلول حيث يتم ذوبان جرام واحد من المذاب في لتر واحد من المحلول. كما نعلم، في محلول، يمتزج المذيب والمذاب لتشكيل محلول، لذلك يتم اتخاذ الحجم الكلي للمحلول. سنشرح ذلك في أمثلة محلولة:
معادلة حساب التركيز المولاري:
قانون حساب التركيز المولاري هو نسبة المولات من المذاب التي يجب حساب تركيزها وحجم المذيب المستخدم لذوبان المذاب المعطى.
$$C = \frac {n}{V}$$أو
\[\displaylines{C = \frac{m}{M_{wt} \cdot V}}\]حيث:
- C تركيز المحلول
- n كمية المادة (عدد المولات)
- V حجم المحلول
- m الكتلة
- Mwt الوزن الجزيئي
يمكنك استخدام: حاسبة المولارية لحساب المولارية.
مسائل محلولة
فيما يلي 6 مسائل محلولة في كيفية حساب التركيز المولاري
مثال 1:
لديك 3.2 مول و 0.98 لتر، بالتعويض في القانون
$$M = \frac{3.2}{0.98}$$
مثال 2:
الحل:
الصيغة الكيميائية لحمض الهيدروكلوريك = \(\text{HCl}\)
الصيغة الكيميائية للماء = \(\text{H$_2$O}\)
الوزن الجزيئي لحمض الهيدروكلوريك = $$35.5 \times 1 + 1 \times 1 = 36.5 \text{ moles/g}$$
الوزن الجزيئي للماء = $$1 \times 2 + 16 \times 1 = 18 \text{ moles/g}$$
المعطى، كتلة حمض الهيدروكلوريك في المحلول = 1.56 جرام
عدد المولات(n) من حمض الهيدروكلوريك = الكتلة ÷ الوزن الجزيئي
$$n = \frac{1.56 \text{ g}}{36.5 \text{ g/moles}}$$
إذا عدد المولات = $$4.27 \times 10^{-2} \text{ moles}$$
الآن، حجم المحلول المعطى = 26.8 مل
تعبير الحجم باللترات، $$V = \frac{26.8}{1000} = 2.68 \times 10^{-2} \text{ L}$$
الآن، نحسب تركيز المحلول باستخدام الصيغة المعطاة أعلاه.
$$M = \frac{4.27 \times 10^{-2}\text{ moles}}{2.68 \times 10^{-2}\text{L}} \\ \therefore M = 1.59\text{ Molar}$$
تركيز المحلول هو 1.59 مولار.
مثال 3:
الحل:
الصيغة الجزيئية لكبريتات الصوديوم هي \(\text{Na$_2$SO$_4$}\).
الصيغة الجزيئية للماء هي \(\text{H$_2$O}\).
الكتلة الجزيئية لكبريتات الصوديوم يتم حسابها كما يلي:
$$M_{\text{wt}} = 23 \times 2 + 32 + 16 \times 4 = 142 \, \text{g/moles}$$
$$n = \frac{15}{142} \\ \therefore n = 0.106 \, \text{moles}$$
حجم المحلول هو 125 مل.
تعبير القيم المذكورة أعلاه باللترات:
$$V = \frac{125}{1000} \\ \therefore V = 0.125 \, \text{L}$$
الآن، باستخدام الصيغة المعطاة أعلاه، نحسب تركيز المحلول المعطى:
$$M = \frac{0.106}{0.125} \\ \therefore M = 0.85 \, \text{Molar}$$
تركيز المحلول المعطى هو 0.85 مولار.
مثال 4:
الحل:
1 مول من \(\text{NaOH}\) لديه كتلة مولية قدرها $$23 + 16 + 1 = 40 \, \text{g/moles}$$، لذا: $$n(\text{مولات المذاب}) = \frac{15 \times 1}{40} \\ \therefore n = 0.375 \, \text{moles}$$
وحدة المول في البسط جاءت من وحدة الكتلة المولية (جرام/مول) التي في المقام، وتم وضعها في البسط لأن القاعدة الرياضية تقول: مقامَ المقامِ بسط.
$$V(\text{لترات المحلول}) = \frac{225}{1000} \\ \therefore V = 0.225 \, \text{L}$$
$$C(\text{تركيز المحلول}) = \frac{n(\text{moles})}{V(\text{L})} \\ = \frac{0.375}{0.225} \\ \therefore C = 1.67 \, \text{moles/L}$$
مثال 5:
أولاً، نبدأ بالمعادلة الكيميائية:
$$\text{Pb(NO$_3$)$_2$(aq) + 2KCl(aq) → PbCl$_2$(s) + 2KNO$_3$(aq)}$$
$$\text{Pb$^{2+}$(aq) + 2NO$^{3-}$(aq) + 2K$^+$(aq) + 2Cl$^{-}$(aq) → PbCl$_2$(s) + 2K$^+$(aq) + 2NO$^{3-}$(aq)}$$
المعادلة الأيونية الصافية، التي تم الحصول عليها بإزالة الأيونات المكررة (الأيونات التي يمكن العثور عليها في كلاً من جانب المواد المتفاعلة وجانب المنتجات)، هي: $$\text{Pb$^{2+}$(aq) + 2Cl$^{-}$(aq) → PbCl$_2$(s)}$$
وفقًا لقواعد الذوبانية، يمكن اعتبار كلوريد الرصاص (II) غير قابل للذوبان في الماء.
لاحظ أن لدينا نسبة مولية 1:2 بين \(\text{Pb(NO$_3$)$_2$}\) و \(\text{KCl}\) في المعادلة الكيميائية؛ هذا يعني أنه يتطلب 2 مول من الأخير لكل مول واحد من الأول لإتمام التفاعل.
نعلم أن تركيز \(\ce{Pb(NO3)2}\)، والذي يعرف بأنه عدد المولات من المذاب المقسومة على لترات المحلول، هو 0.400 مول/لتر. هذا يعني أن: $$n_{\ce{Pb(NO3)2}} = C \times V\\ n_{\ce{Pb(NO3)2}} = 0.400 \, \text{moles/L} \times 30.0 \times 10^{-3} \, \text{L} \\ \therefore n_{\ce{Pb(NO3)2}} = 0.012 \, \text{moles}$$
عدد مولات \(\text{KCl}\) سيكون كالتالي: $$n_{\text{KCl}} = 2 \times n_{\text{Pb(NO$_3$)$_2$}} = 2 \times 0.012 \\ \therefore n_{\text{KCl}} = 0.024 \, \text{moles}$$
هذا يجعل تركيز كلوريد البوتاسيوم مساويًا لـ: $$C_{\text{KCl}} = \frac{n}{V} = \frac{0.024 \, \text{mole}}{20.0 \times 10^{-3} \, \text{L}} \\ \therefore C_{\text{KCl}} = 1.2 \, \text{mole/L}$$
مثال 6:
0.49 جرام من حمض الكبريتيك أذيب في الماء، فأعطت محلولا تفاعل مع 50 سم³ من محلول هيدروكسيد الصوديوم. ما مولارية هيدروكسيد الصوديوم؟ إذا علمت أن الوزن الجزيئي لحمض الكبريتيك هو [H=1, S=32, O=16].
$$\require{mhchem}\ce{H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O}$$
$$n_{\ce{H2SO4}} = \frac{m(\text{g})}{M(\text{g/mole})}$$
$$\because m = 0.49 \, \text{g}, \, M = (1 \times 2 + 32 + 16 \times 4) \, \text{g/mole}$$
$$\therefore M = 98 \, \text{g/mole}$$
$$\because n_{\ce{H2SO4}} = \frac{0.49}{98} \, \text{mole}$$
$$\therefore n_{\ce{H2SO4}} = 0.005 \, \text{mole}$$
$$1n_{\ce{H2SO4}} = 2n_{\ce{NaOH}}$$
$$\because n_{\ce{NaOH}} = 2 \times 0.005$$
$$\therefore n_{\ce{NaOH}} = 0.01 \, \text{mole}$$
$$V_{\ce{NaOH}} = 50 \, \text{cm}^3 = \frac{50}{1000} \, \text{L} = 0.05 \, \text{L}$$
$$C_{\ce{NaOH}} = \frac{n_{\ce{NaOH}}}{V_{\ce{NaOH}}}$$
$$C_{\ce{NaOH}} = \frac{0.01}{0.05} = 0.2$$
$$\therefore C_{\ce{NaOH}} = 0.2 \, \text{mole/L}$$
اقرأ أيضا: خطوات موازنة تفاعلات الأكسدة والاختزال بطريقة نصف التفاعل
_________________الأسئلة الشائعة
ما هو قانون حساب المولارية؟
المولارية (M): = عدد مولات المذاب (n) / حجم المحلول باللتر (V)
ما هي وحدة قياس التركيز المولاري؟
وحدة قياس التركيز المولاري هي مول/لتر أو مولار. ويرمز لها عادةً بالحرف M.
ما الفرق بين المولارية والمولالية؟
المولارية: هي عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول. أي أنها تعتمد على حجم المحلول الكلي.
المولالية: هي عدد مولات المذاب في كيلوجرام واحد من المذيب. أي أنها تعتمد على كتلة المذيب فقط، وليس على حجم المحلول.
