نسخة الفيديو النصية
أي من الآتي يمكن أن يساعد في اختبار نقاء العينة؟ أ: درجة غليان العينة فقط. ب: درجة انصهار العينة فقط. ج: درجة غليان ودرجة انصهار العينة. د: لون العينة. هـ: الحالة المادية للعينة.
النقاء هو مقياس مدى خلو المادة من الشوائب أو المواد غير المرغوب فيها. يطلب السؤال تحديد أي الخيارات يمكن استخدامه للمساعدة في اختبار نقاء العينة. دعونا نتناول كأسين، إحداهما تحتوي على ماء نقي والأخرى تحتوي على ماء مالح، يمكننا القول إنه يحتوي على شوائب ملحية. المادتان لهما نفس الشكل الخارجي والحالة المادية. لذلك، فإن لون العينة وحالتها المادية لا يمكن أن يساعدانا في اختبار نقاء العينة.
دعونا نفكر في درجة غليان كل من هاتين العينتين. درجة الغليان هي درجة الحرارة التي يساوي عندها الضغط البخاري للسائل الضغط المحيط. بالنسبة إلى الماء النقي عند ضغط جوي واحد، تبلغ درجة غليانه 100 درجة سلزية. ولكن عند إضافة الملح إلى الماء، وهو شائبة، لا تكون درجة الغليان 100 درجة سلزية. وذلك لأن الشوائب تتداخل مع قدرة جزيئات الماء على التحول من الحالة السائلة، التي تعمل على تقليل الضغط البخاري. وعندما يقل الضغط البخاري بسبب إضافة مادة مذابة، يجب تسخين المحلول إلى درجة حرارة أعلى حتى يغلي السائل. بوجه عام، كلما زادت كمية المادة المذابة، أو كلما زادت الشوائب في المادة، زادت درجة غليانها.
نحن نعلم الآن أنه يمكن استخدام درجة الغليان للمساعدة في اختبار نقاء العينة. ولكن ماذا عن درجة الانصهار؟ لمساعدتنا في فهم كيف يمكن أن تؤثر الشوائب على درجة انصهار العينة، دعونا نتناول السكروز النقي والسكروز غير النقي. جزيئات السكروز في عينة نقية، والممثلة بالمربعات الموضحة في هذا الشكل، تنتظم في شبكة بلورية منتظمة تزيد من القوى بين الجزيئية إلى أقصى حد. ولكي تنصهر العينة، يجب توفير الطاقة للتغلب على القوى بين الجزيئية. تنصهر عينة نقية من السكروز عند 186 درجة سلزية.
في العينة غير النقية من السكروز، تخل الشوائب بتكوين الشبكة البلورية المنتظمة، وهو ما يضعف القوى بين الجزيئية في المادة الصلبة. ونظرًا لأن القوى بين الجزيئية تكون أضعف وتنتشر الشوائب بشكل غير منتظم في جميع أنحاء المادة الصلبة، فإن العينة غير النقية ستكون لها درجة انصهار أقل قليلًا، تحدث على نطاق من درجات الحرارة بدلًا من انصهارها عند قيمة واحدة محددة. لذلك، يمكن أيضًا استخدام درجة انصهار العينة للمساعدة في اختبار النقاء.
ومن ثم، للمساعدة في اختبار نقاء العينة، يمكننا استخدام درجة غليان ودرجة انصهار العينة، أي الخيار ج.