فيديو السؤال: تحديد نوع الخليط الناتج عن إضافة السكر إلى الماء الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

أي من الآتي يحدث عند إضافة السكر إلى الماء؟ (أ) يتكون خليط غير متجانس يسمى غرويًّا. (ب) يتكون خليط متجانس يسمى غرويًّا. (ج) يتكون خليط غير متجانس يسمى محلولًا. (د) يتكون خليط غير متجانس يسمى معلقًا. (هـ) يتكون خليط متجانس يسمى محلولًا.

يتحدث هذا السؤال عن إضافة السكر إلى الماء. خلط السكر بالماء هو مثال على الاتحاد الفيزيائي بين مادتين. ينتج عن هذا الاتحاد الفيزيائي خليط. توضح خيارات الإجابة المعطاة مجموعة من العبارات عن المخاليط. ومهمتنا هي تحديد أي هذه العبارات تنطبق على خليط السكر والماء.

تذكر أنه يوجد نوعان رئيسيان من المخاليط: المخاليط غير المتجانسة والمخاليط المتجانسة. تتسم المخاليط غير المتجانسة بأنها غير منتظمة التركيب، ولذا فهي تصنف إلى غرويات أو معلقات. في الغرويات، تنتشر الجسيمات خلال وسط ما. وتكون هذه الجسيمات أصغر من أن ترى بالعين المجردة. مع ذلك، فالغرويات غير شفافة. الحليب هو أحد الأمثلة الجيدة على الغرويات. فعلى الرغم من أننا لا نستطيع رؤية الجسيمات الموجودة داخل الحليب، فإنها كبيرة بما يكفي لتشتيت الضوء. فعند تسليط مصدر ضوء على كوب من الحليب، سنتمكن من رؤية مسار شعاع الضوء.

تعتبر الغرويات مخاليط مستقرة، ما يعني أنه إذا تركت في حالة سكون، فلن تترسب الجسيمات المنتشرة في الخليط. وأخيرًا، تكون الجسيمات المنتشرة في الغروي أصغر من أن يمكن إزالتها بالترشيح. وعلى الرغم من أن الغرويات، مثل الحليب، تبدو وكأنها منتظمة التركيب، يظهر بوضوح عدم انتظام تركيبها عند رؤيتها تحت المجهر. فالجسيمات والقطيرات الدهنية المختلفة الأحجام تنتشر في الوسط المائي.

لنلق نظرة على الخيار (ب). يذكر الخيار (ب) أن السكر والماء يكونان خليطًا متجانسًا يسمى غرويًّا، ولكننا نعلم أن الغرويات مخاليط غير متجانسة. لهذا السبب، يمكننا استبعاد الخيار (ب) باعتباره خيارًا غير صحيح. أما في المعلقات، تظل الجسيمات الأكبر معلقة في الوسط. قد تكون هذه الجسيمات كبيرة بما يكفي بحيث يمكن رؤيتها، وتترسب في المعلق إذا تركت ساكنة، وهي كبيرة بما يكفي بحيث يمكن إزالتها من المعلق بالترشيح. فأثناء تقليب خليط من الماء والتراب، تعلق جسيمات التراب في الوسط المائي. أما إذا تركنا الخليط في حالة سكون، فستترسب جسيمات التراب الصلبة في الماء السائل وتتجمع في قاع الوعاء.

يوجد نوعان فقط من الخليط غير المتجانس: الغرويات والمعلقات. لنتوقف قليلًا وننظر إلى الخيار (ج). يذكر الخيار (ج) أن السكر والماء يكونان خليطًا غير متجانس يسمى محلولًا. لكن المحلول نوع مختلف من المخاليط يسمى خليطًا متجانسًا. إذن، لنستبعد الخيار (ج). كما ذكرنا للتو، تعرف المخاليط المتجانسة بالمحاليل. وتتسم المخاليط المتجانسة بأنها منتظمة التركيب. ونعلم من واقع خبرتنا أن السكر يذوب في الماء. الجسيمات الذائبة في المحلول قد تكون ذرات أو أيونات أو جزيئات، والتي تعد جميعها أصغر من أن يمكن رؤيتها أو ترشيحها من المحلول. على عكس المعلقات، لا تترسب جسيمات المحلول. فالجسيمات الذائبة في المحلول تكون أيضًا أصغر من الجسيمات المنتشرة في الغرويات والمعلقات.

عند إضافة السكر إلى الماء، يكون السكر هو المذاب الذي يذوب في الماء، والماء هو المذيب. وبمجرد ذوبان بلورات السكر في الماء بالكامل، تصير غير مرئية، ويتكون محلول السكر والماء. ويكون المحلول شفافًا ومنتظم التركيب. في محلول السكر والماء، تكون الجسيمات الذائبة جزيئات منفردة من السكر. يحاط كل جزيء سكر بالكامل بجزيئات الماء، وتتوزع جزيئات السكر بالتساوي في جميع أنحاء المحلول. والصيغة الجزيئية للسكر هي ‪C12H22O11‬‏.

تنجذب جزيئات الماء إلى بعض الذرات الموجودة في جزيء السكر. وتسمى قوى الجذب هذه القوى بين الجزيئية. ولأن الماء يمكنه أن يحيط بجزيئات السكر المنفردة بهذه الطريقة، تتوزع جزيئات السكر بالتساوي في جميع أجزاء المحلول. في الحقيقة، من بين جميع الأنواع الثلاثة من المخاليط، تتسم المحاليل بأن توزيع جسيمات المذاب الذائبة فيها هو الأكثر تنظيمًا، ولهذا السبب تصنف المحاليل من المخاليط المتجانسة المنتظمة التركيب. عندما يخلط السكر بالماء، يذوب السكر ويتكون محلول، وهو خليط متجانس. الإجابة الصحيحة هي الخيار (هـ).