نسخة الفيديو النصية
أي الأشكال الآتية يوضح كأسًا زجاجية بها محلول؟
عند العمل في معمل كيميائي، قد يكون من الضروري في بعض الأحيان التمكن من تحديد الخواص المختلفة للمخاليط. في هذا المثال، لدينا ثلاث كؤوس زجاجية مختلفة تظهر خواص مختلفة عند تسليط شعاع ضوء عليها. في المثال الأول (أ)، لا نلاحظ أي ضوء داخل الكأس الزجاجية. وفي الخيار (ج)، نلاحظ أن شدة شعاع الضوء متساوية داخل الكأس الزجاجية وخارجها. والخيار (ب) يقع ما بين الخيارين الآخرين؛ إذ نلاحظ أن شعاع الضوء يصبح أقل شدة عند مروره خلال الكأس الزجاجية.
لتحديد أي الأشكال يوضح كأسًا زجاجية بها محلول، يمكننا استخدام ما يعرف بظاهرة تندال. تصف ظاهرة تندال تشتت الضوء الذي يحدث عند مروره خلال غروي أو معلق مكون من جسيمات دقيقة. والطريقة التي نلاحظ بها ظاهرة تندال ترتبط بحجم الجسيمات في الخليط، وأنواع المخاليط الثلاثة التي سنتحدث عنها هي المحاليل، والغرويات، والمعلقات.
دعونا نبدأ بوصف المحلول. المحلول خليط متجانس تتراوح فيه أحجام الجسيمات بين 0.01 ونانومتر واحد. هذه الجسيمات صغيرة للغاية لدرجة أننا لا نستطيع رؤيتها باستخدام المجهر الضوئي القياسي. ونظرًا لكون جسيمات المحلول صغيرة للغاية، لا نلاحظ أي تشتت عند مرور الضوء خلاله. وعند عدم ملاحظة أي تشتت عند مرور الضوء خلال هذا النوع من المخاليط، فهذا يعني عدم ملاحظة أي ضوء.
النوع التالي من المخاليط الذي سنتناوله هو الغروي. الغرويات مخاليط غير متجانسة تتراوح أحجام جسيماتها من نانومتر واحد إلى 1000 نانومتر، وهذه الجسيمات كبيرة بما يكفي لملاحظتها باستخدام مجهر ضوئي. بعض هذه الجسيمات كبير بما يكفي بحيث إنه عند اصطدامها بالأطوال الموجية القصيرة، يتشتت الضوء. هذا التشتت يتسبب في رؤية جزئية لشعاع الضوء أثناء مروره خلال الخليط.
والنوع الأخير من المخاليط هو المعلق. المعلقات مخاليط غير متجانسة حجم جسيماتها أكبر من 1000 نانومتر. هذه الجسيمات كبيرة بما يكفي بحيث يمكن رؤيتها دون مجهر. ونظرًا لكبر حجم الجسيمات، نلاحظ مزيدًا من التشتت عند مرور شعاع ضوء خلال هذا الخليط. وكلما زاد التشتت، زاد شعاع الضوء وضوحًا.
في هذه المرحلة، من المفترض أن لدينا معلومات كافية تمكننا من الإجابة عن السؤال. أي الأشكال الآتية يوضح كأسًا زجاجية بها محلول؟ نعلم أن حجم جسيمات المحاليل صغير، ولهذا لا يوجد تشتت ملحوظ. ولأن الخيار (أ) لا يوضح أي تشتت ملحوظ، يمكننا اختيار هذا الخيار بوصفه الإجابة الصحيحة. ويمكننا التأكد أيضًا من أن خياري الإجابة (ب) و(ج) غير صحيحين؛ وذلك لحقيقة وجود تشتت يمكن ملاحظته أثناء مرور شعاع الضوء خلال كلا الخليطين.
