نسخة الفيديو النصية
في إحدى التجارب، أضاف طالب أسيتات الصوديوم إلى حجم ثابت من الماء. في النهاية، وصل الطالب إلى نقطة لا يمكن عندها إذابة المزيد من أسيتات الصوديوم. سخن الطالب المحلول إلى أن أصبحت بلورات أسيتات الصوديوم غير مرئية. ترك المحلول بعد ذلك حتى يبرد طفيفًا. يوضح الشكل ملاحظات الطالب. الجزء (1) أي المصطلحات الآتية يصف المحلول B؟ (أ) غروي، (ب) مشبع، (ج) عائم، (د) فوق مشبع، (هـ) غير مشبع.
في الجزء (1) من الشكل الموضح، أضاف الطالب أسيتات الصوديوم الصلبة إلى حجم ثابت من الماء السائل. نعلم من السؤال أن أسيتات الصوديوم الصلبة تذوب في الماء. المادة التي تذوب في مادة أخرى تسمى مذابًا. في هذه الحالة، أسيتات الصوديوم هي المذاب. والمادة التي تذيب مادة أخرى تسمى المذيب. في هذا السؤال، الماء السائل هو المذيب. عندما تذوب أسيتات الصوديوم الصلبة في الماء، يتكون محلول. المحلول هو نوع من المخاليط تسمى المخاليط المتجانسة. عندما تذوب أسيتات الصوديوم الصلبة، تبدو كما لو أنها تختفي، مما يعطي المحلول مظهرًا متجانسًا.
أسيتات الصوديوم هي مركب أيوني. وهي تتكون من شبيكة أيونية تحتوي على أيونات موجبة وسالبة بالتناوب. إذا تمكنا من الحصول على صورة مكبرة للمحلول، فسنجد أن كل أيون موجب وكل أيون سالب محاط بالكامل بجزيئات الماء. ونظرًا لأن الأيونات المنفردة صغيرة جدًّا بحيث لا يمكن رؤيتها، فإن المحلول يبدو شفافًا ومتجانسًا. في البداية، عندما يضيف الطالب أسيتات الصوديوم إلى الماء في الكأس الزجاجية، تذوب أسيتات الصوديوم تمامًا. يواصل الطالب إضافة أسيتات الصوديوم، ويذوب المزيد منها. وأخيرًا، يصل الطالب إلى نقطة لا يمكن عندها إذابة المزيد من أسيتات الصوديوم في الماء.
ولأن كمية الماء لم تتغير خلال العملية، يزداد تركيز المحلول أكثر فأكثر مع زيادة جسيمات المذاب. في البداية، عندما يكون من الممكن إذابة المزيد من أسيتات الصوديوم في الماء، يقال إن المحلول غير مشبع. وعند الوصول إلى النقطة التي لا يمكن عندها إذابة المزيد من المذاب عند درجة حرارة معينة، يقال إن المحلول مشبع. يمثل المحلول B الظاهر في الشكل محلولًا مشبعًا نظرًا لتراكم أسيتات الصوديوم الزائدة في قاع الكأس الزجاجية. والمصطلح الذي يصف المحلول B في الشكل هو الخيار (ب) مشبع.
الجزء (2) أي المصطلحات الآتية يصف المحلول D؟ (أ) غروي، (ب) غير مشبع، (ج) مشبع، (د) عائم، (هـ) فوق مشبع.
عند إضافة مذاب إلى مذيب لتكوين محلول، يمكن للمذيب أن يذيب فقط كمية معينة من المذاب عند درجة حرارة معينة. نعلم أن المحلول B محلول مشبع. إذا أضاف الطالب مزيدًا من أسيتات الصوديوم إلى المحلول B، فستتراكم فقط في قاع الكأس الزجاجية. إذن، كيف نفسر عدم احتواء المحلولين C وD على بلورات أسيتات صوديوم متراكمة في قاع الكأس الزجاجية؟
أولًا، في كثير من الأحيان، يسمح تسخين المذيب إلى درجة حرارة أعلى بذوبان المزيد من المذاب. عندما يسخن الطالب المحلول B، تبدأ أسيتات الصوديوم الموجودة في قاع الكأس الزجاجية في الذوبان. ومع زيادة درجة الحرارة، تذوب أسيتات الصوديوم بالكامل، ولا يعد هناك أي بلورات يمكن رؤيتها في قاع الكأس الزجاجية. يترك الطالب المحلول بعد ذلك حتى يبرد طفيفًا، لينتج المحلول D، الذي له درجة حرارة أقل. عادة ما يؤدي تبريد محلول يحتوي على أيونات ذائبة من ملح مثل أسيتات الصوديوم إلى حدوث انخفاض في كمية المذاب الذي يمكن ذوبانه.
ومن ثم، نتوقع أن تذوب كمية أقل من أسيتات الصوديوم في المذيب الأكثر برودة في المحلول D، وأن تظهر بلورات في قاع الكأس الزجاجية. ومع ذلك، وفقًا للشكل، لا تظهر أي بلورات أسيتات صوديوم في قاع الكأس الزجاجية. فعندما برد المحلول C ببطء، ظلت أسيتات الصوديوم الزائدة ذائبة في المذيب. تغيرت درجة حرارة المذيب، لكن لم تتغير كمية المذيب ولا عدد جسيمات المذاب. إذن، يكون للمحلولين C وD في الواقع نفس التركيز. عندما يبرد محلول مركز ببطء بحيث يمكن للمذيب قبول كمية من المذاب أكبر من قدرته المعتادة، يسمى المحلول فوق مشبع. المصطلح الذي يصف المحلول D هو الخيار (هـ) فوق مشبع.
