نسخة الفيديو النصية
ما مولارية المحلول الناتج من إذابة 21.5 جرامًا من كبريتات الصوديوم Na2SO4، في كمية كافية من الماء ليتكون محلول حجمه 150 ملليلترًا؟ قرب إجابتك لأقرب ثلاث منازل عشرية. الكتلة المولية للأكسجين تساوي 16 جرامًا لكل مول، وللصوديوم 23 جرامًا لكل مول، وللكبريت 32 جرامًا لكل مول.
المولارية، أو التركيز المولاري، هي إحدى طرق عديدة للتعبير عن كمية المذاب في محلول. بشكل أكثر تحديدًا، تعبر المولارية عن عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول. يمكن حساب مولارية أي محلول باستخدام المعادلة 𝑐 تساوي 𝑛 على 𝑣؛ حيث 𝑐 المولارية بالمول لكل لتر، و𝑛 كمية المذاب بالمول، و𝑣 حجم المحلول باللتر.
في هذا السؤال، علمنا أن 21.5 جرامًا من كبريتات الصوديوم أذيبت في الماء لتكوين المحلول. وبما أن كبريتات الصوديوم المادة التي تتعرض للذوبان، فإنها المذاب في هذا المحلول. علمنا من السؤال كتلة المذاب بالجرام، لكننا نحتاج إلى معرفة كمية المذاب بالمول. لفعل ذلك يمكننا استخدام المعادلة 𝑛 تساوي 𝑚 الحرف الصغير مقسومًا على 𝑀 الحرف الكبير لتحويل الكتلة بالجرام إلى كمية بالمول. في هذه المعادلة، 𝑛 الكمية بالمول، و𝑚 الحرف الصغير هو الكتلة بالجرام، و𝑀 الحرف الكبير هو الكتلة المولية بالجرام لكل مول. نعلم كتلة كبريتات الصوديوم، لكننا لا نعلم كتلتها المولية. لدينا في المعطيات متوسط الكتلة المولية للأكسجين والصوديوم والكبريت. لذا يمكننا استخدام هذه القيم لحساب الكتلة المولية لكبريتات الصوديوم.
تحتوي وحدة الصيغة الواحدة من كبريتات الصوديوم على ذرتي صوديوم، وذرة كبريت واحدة، وأربع ذرات أكسجين. ومتوسط الكتلة المولية لكل ذرة صوديوم يساوي 23 جرامًا لكل مول. هذا يعني أن متوسط الكتلة المولية لذرتي صوديوم يساوي 46 جرامًا لكل مول. متوسط الكتلة المولية لذرة الكبريت الواحدة يساوي 32 جرامًا لكل مول. ومتوسط الكتلة المولية لذرة الأكسجين الواحدة يساوي 16 جرامًا لكل مول، وهو ما يعني أن متوسط الكتلة المولية لأربع ذرات أكسجين يساوي 64 جرامًا لكل مول. بجمع هذه الكتل المولية معًا، نحصل على الكتلة المولية لكبريتات الصوديوم، وهي 142 جرامًا لكل مول.
يمكننا الآن التعويض عن الكتلة والكتلة المولية في المعادلة. تحذف وحدتا الجرام معًا؛ ليتبقى لدينا وحدة المول. وبإجراء العملية الحسابية، نحصل على 0.1514 مول. صرنا نعرف الآن قيمة 𝑛 في معادلة المولارية. يخبرنا السؤال أن حجم المحلول 150 ملليلترًا. لكن لإيجاد المولارية، يجب أن يكون الحجم باللتر. يمكننا التحويل بين وحدتي الحجم هاتين باستخدام العلاقة التي تنص على أن اللتر الواحد يساوي 1000 ملليلتر.
لإجراء التحويل، نضرب 150 ملليلترًا، وهي معطاة في السؤال في العلاقة المكتوبة على صورة كسر مقامه يتضمن وحدة الملليلتر؛ بحيث تحذف وحدتا الملليلتر معًا. بإجراء العملية الحسابية، نجد أن الحجم يساوي 0.15 لتر. بعد أن حصلنا على قيمتي 𝑛 و𝑣، يمكننا إيجاد المولارية. بقسمة 0.1514 مول على 0.15 لتر، نجد أن المولارية تساوي 1.00939 مول لكل لتر. مطلوب منا في السؤال تقريب الإجابة إلى أقرب ثلاث منازل عشرية.
إذن الإجابة إلى أقرب ثلاث منازل عشرية، لمولارية المحلول الناتج من إذابة 21.5 جرامًا من كبريتات الصوديوم في كمية كافية من الماء؛ ليتكون محلول حجمه 150 ملليلترًا تساوي 1.009 مول لكل لتر.
