مول و محلول

[~ MoOn ~]

در ادامه مطالب شیمی دان 1، 2، 3، رابطه جرم و مول و رابطه بین مول و مواد مرکب به بحث مول های موجود در محلول می رسیم.


به مخلوط همگن (یکنواخت) از دو یا چند ماده، محلول می گوییم. در این مطلب فقط با محلول مرکب از دو ماده سر و کار خواهیم داشت. در مطلب [b]"انحلال پذیری"[/b] با ماده حل شونده و حلال آشنا شدید. ماده حل شونده، در کم ترین مقدار و حلال در بیش ترین مقدار محلول وجود دارند. یکی از مهم ترین مشخصه های یک محلول، غلظت آن است:

[b]مقدار نسبی ماده حل شونده در حلال را غلظت می گوییم.

[/b]
روش هایی برای بیان غلظت در شیمی وجود دارد، مانند : درصد وزنی، مولاریته، مولالیته و کسر مولی. اما در این جا روی مولاریته تاکید خواهیم کرد.



مولاریته:
تعداد مول های ماده حل شونده در هر لیتر محلول را مولاریته گویند. اگر 1.0 مول NaCl را در آب کافی حل کنیم تا یک لیتر محلول درست کند، یک محلول 1.0 مولار از نمک طعام خواهیم داشت. مولاریته را با M نشان می دهیم.

سوال 1:
کدام گزینه طرز درست کردن محلول
1.0 M
نمک طعام NaCl را درست نشان می دهد؟

الف) 58 گرم نمک به یک لیتر آب اضافه کرده و آن را به دقت به هم بزنیم.
ب) 58 گرم نمک در بشر ریخته و آب را اضافه کنیم و مخلوط کنیم و آب را آن قدر به آن بیفزاییم که حجم کل محلول به یک لیتر برسد.

ج) 5.8 گرم نمک در بشر ریخته و آب کافی در آن بریزیم تا نمک را حل کند. سپس محلول را در استوانه مدرج بریزیم و آن قدر آب به آن اضافه کنیم تا حجم آن در استوانه مدرج به 100 میلی لیتر برسد.

جواب:

هر دو گزینه ب و ج صحیح هستند. برای مثال در گزینه ب، ظرفی که برای آزمایش انتخاب می کنید، بستگی به تعداد رقم های معنادار مورد نظر شما در مولاریته دارد. اگر یک رقم معنادار لازم دارید، یک بشر با حجم یک لیتر خوب است. اگر به دو یا سه رقم معنادار نیاز دارید، یک استوانه مدرج لازم خواهید داشت و اگر به 4 رقم معنادار نیاز دارید، باید از یک ظرف غلظت سنجی استفاده کنید.
در گزینه ج دقت کنید حل شدن 0.1 مول از NaCl در 100 میلی لیتر (0.1 لیتر) محلول، باعث ایجاد محلول 0.1 مولار می شود.



محلول نمک طعام از نزدیک

سوال 2:
اگر 50 میلی لیتر محلولی شامل 5.8 گرم نمک طعام باشد، مولاریته آن محلول چقدر است؟

الف) 0.10 ب) 2.0 ج) 0.050

جواب:
اگر 0.10 مول از ماده حل شونده در 0.050 لیتر از محلول وجود داشته باشد، مولاریته خواهد بود:

[color=blue dir=ltr]0.10 mole/0.050 L = 2.0 M
سوال 3:
تعداد مول ماده حل شونده در 130 میلی لیتر محلول 0.05 مولار نمک طعام چقدر است؟

جواب:
این مسئله را می توانید با سه روش حل کنید.

روش اول: [color=#ff0080 dir=ltr]0.05 mole/1.0 L = x mole/0.310 L x = 0.0155
روش دوم: 310 میلی لیتر،
0.310/1 = 0.31
یک لیتر است، یعنی 31% از 0.05 مول.
[align=CENTER]
[color=blue dir=ltr][b]0.31 x 0.05 moles = 0.0155

روش سوم:

با درک این نکته که مول بر جرم همان مولاریته است:[align=CENTER]
[b]

مولاریته × حجم = مول

[/b]
[align=CENTER][color=#1dc031 dir=ltr]0.310 L x 0.05 M = 0.0155[/color]
سوال 4:
اگر 10 میلی لیتر محلول 0.60 مولار اسید استیک با 55 میلی لیتر آب رقیق شود، مولاریته محلول نهایی چقدر است؟

10 میلی لیتر محلول 0.60 مولار دارای [color=#ff8080 dir=ltr]0.01 L × 0.60=0.0060 مول است.

0.006 مول بعد از رقیق سازی در 0.055 لیتر موجود خواهد بود؛ بنابراین مولاریته محلول نهایی خواهد بود:
[align=CENTER]0.055 لیتر / مول 0.0060 = 0.11 مولار





























سوال 5:
چد میلی لیتر از محلول 12 مولار HCl برای تهیه 100 میلی لیتر محلول 0.10 مولار HCl باید مصرف شود؟
ما به:
[align=CENTER]
[color=#00a8a8 dir=ltr]0.10 L x 0.10 mole/L = 0.01 [/color]

مول از HCl احتیاج داریم. در هر لیتر محلول آماده HCl، 12 مول وجود دارد پس:

[color=#ca3569 dir=ltr][b]0.01 mole/ 12 (mole/L) = 8.3 x 10^-4 L = 0.83 mL [/color]

[/b]

لازم داریم. این مقدار محلول آماده بایستی تا 100 میلی لیتر کل محلول رقیق شود