فيديو السؤال: حساب كتلة المذاب اللازمة لتحضير محلول بتركيز وحجم مرغوبين الكيمياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يريد طالب تحضير محلول تركيزه 0.1 مولار من نيترات الفضة ‪(AgNO₃)‬‏ في دورق حجمي يحتوي على 100 ملليلتر من الماء. ما مقدار نيترات الفضة التي يحتاج الطالب إلى إذابتها؟ قرب إجابتك لأقرب منزلة عشرية.

الكتلة المولية للنيتروجين تساوي 14 جرامًا لكل مول، وللأكسجين تساوي 16 جرامًا لكل مول، وللفضة تساوي 108 جرامات لكل مول. في هذا السؤال، يريد طالب تحضير محلول نيترات الفضة في دورق حجمي مصمم ليحتوي على 100 ملليلتر من المحلول. المذاب في المحلول هو نيترات الفضة الصلبة، وسيحتاج الطالب إلى استخدام ميزان لقياس الكتلة بوحدة الجرام. بعد إضافة نيترات الفضة الصلبة إلى الدورق، يذيب الطالب نيترات الفضة الصلبة في الماء، وهو المذيب، ثم يضيف كمية كافية من الماء إلى الدورق ليصل إلى الحجم النهائي وهو 100 ملليلتر من المحلول. نعلم من المعطيات أن التركيز النهائي لمحلول نيترات الفضة يجب أن يكون 0.1 مولار. ولحل هذه المسألة، علينا إيجاد كمية نيترات الفضة، بوحدة الجرام، التي يجب على الطالب إذابتها في الماء لتحضير محلول تركيزه 0.1 مولار من نيترات الفضة.

التركيز المولاري، أو المولارية، لمحلول هو قياس عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول. في هذه المسألة، يرمز إلى وحدات المولارية بحرف ‪M‬‏ كبيرًا. ولكن، غالبًا أيضًا ما تكتب وحدة المول لكل لتر لتمثيل المولارية.

خلال خطوات حل هذه المسألة، سنحتاج إلى استخدام معادلة المولارية. وفي هذه المعادلة، يرمز ‪𝑛‬‏ إلى عدد مولات المذاب، و‪𝑐‬‏ إلى مولارية المحلول بوحدة المول لكل لتر، و‪𝑣‬‏ إلى حجم المحلول بوحدة اللتر. وقبل أن نتمكن من استخدام معادلة المولارية، علينا تحويل الـ 100 ملليلتر من المحلول إلى وحدة اللتر. بعد ذلك، يمكننا التعويض بقيمتي التركيز المولاري وحجم المحلول في المعادلة لإيجاد كمية مولات نيترات الفضة. والخطوة الأخيرة هي تحويل كمية مولات ‪AgNO3‬‏ إلى جرامات.

دعونا نبدأ بتحويل حجم المحلول من وحدة الملليلتر إلى وحدة اللتر. يحتوي اللتر الواحد على 1000 ملليلتر. ومن ثم، لإجراء هذا التحويل، سنحتاج إلى ضرب حجم المحلول، وهو 100 ملليلتر، في لتر واحد لكل 1000 ملليلتر. وناتج هذه العملية الحسابية هو 0.1 لتر.

والآن، أصبحنا جاهزين للتعويض بتركيز المحلول وحجمه في معادلة المولارية. يمكننا كتابة أن ‪𝑛‬‏ يساوي 0.1 مول لكل لتر مضروبًا في 0.1 لتر. وناتج هذه المعادلة هو 0.01 مول، وهو كمية مولات ‪AgNO3‬‏. ولأنه لا يمكن قياس كمية مادة ما بوحدة المول مباشرة باستخدام ميزان المختبر، علينا الآن تحويل كمية مولات نيترات الفضة إلى جرامات.

ويمكننا استخدام المعادلة الآتية لمساعدتنا. في هذه المعادلة، يرمز ‪𝑛‬‏ إلى عدد المولات، وحرف ‪𝑚‬‏ الصغير إلى الكتلة بوحدة الجرام، وحرف ‪𝑀‬‏ الكبير إلى الكتلة المولية بوحدة الجرام لكل مول. وسيكون علينا حساب الكتلة المولية لنيترات الفضة أولًا قبل استخدام هذه المعادلة.

يمكننا حساب الكتلة المولية لنيترات الفضة من خلال جمع الكتل المولية المتوسطة للذرات التي تشكل وحدة صيغة نيترات الفضة. وتتكون وحدة صيغة واحدة من نيترات الفضة من ذرة فضة واحدة، وذرة نيتروجين واحدة، وثلاث ذرات أكسجين. بعد ذلك، علينا ضرب عدد كل نوع من الذرات في الكتل المولية المتوسطة للذرات، المعطاة في المسألة. بعد جمع نواتج هذه العمليات الحسابية، نحصل على الإجابة 170 جرامًا لكل مول، وهي الكتلة المولية لنيترات الفضة.

والآن، أصبحنا جاهزين للتعويض بكمية مولات نيترات الفضة، وهي الإجابة التي حصلنا عليها من الخطوة الثانية، والكتلة المولية لنيترات الفضة في المعادلة. يمكننا كتابة أن 0.01 مول يساوي حرف ‪𝑚‬‏ صغيرًا مقسومًا على 170 جرامًا لكل مول. بعد ذلك يمكننا إعادة ترتيب المعادلة لإيجاد قيمة ‪𝑚‬‏. لنحصل على ‪𝑚‬‏ يساوي 170 جرامًا لكل مول مضروبًا في 0.01 مول. وبعد إجراء عملية الضرب، نحصل على الناتج 1.7 جرام. إذن، سيحتاج الطالب إلى إذابة 1.7 جرام من نيترات الفضة لتحضير 100 ملليلتر من محلول تركيزه 0.1 مولار من نيترات الفضة.