إعداد الحلول: كيفية القيام بذلك ، أمثلة ، تمارين - كيمياء - 2026

يعد إعداد الحلول أحد الأنشطة الأكثر تطورًا داخل وخارج العلوم التجريبية ، خاصة فيما يتعلق بالكيمياء والبيولوجيا والتحليل الحيوي والطب والصيدلة. في المجال التجاري ، تتكون العديد من المنتجات التي نشتريها ، سواء كانت طعامًا أو للحمامات ، من محاليل مائية.

الحل بعبارات بسيطة هو خليط متجانس يتكون من مذيب ، سائل عادة ، ومذاب. يرتبط هذا بالتركيز ، الذي تختلف وحداته حسب الأغراض التي تم تحضيرها من أجلها ، وكذلك الدقة التي يتم بها التعبير عن تركيزه.

الحلول هي أحد العناصر الأكثر شيوعًا وأهمية في الكيمياء ولها عدد من القواعد لإعدادها. المصدر: Pxhere.

مبدأ جميع مستحضرات المحلول هو نفسه في الأساس: إذابة المذاب في مذيب مناسب ، أو بدءًا من محلول مركز (مخزون) ، خذ قسامات لتحضير المزيد من المواد المخففة. الهدف النهائي هو أن يكون هناك تجانس كبير وأن الحل له الخصائص المطلوبة.

في الحياة اليومية ، يتم إعداد الحلول وفقًا لمعيار الذوق ، أي مدى كثافة طعم الشراب. ومع ذلك ، تتطلب المعامل أو الصناعات معلمة أقل ذاتية: تركيز محدد مسبقًا ، والذي يتم استيفاءه باتباع سلسلة من القواعد وعادةً ما تكون العمليات الحسابية البسيطة.

كيف تعد حلا؟

الخطوات السابقة

قبل تحضير المحلول ، من الضروري تحديد تركيز المادة المذابة ، أو كل واحد منهم ، وما هو المذيب الذي سيتم استخدامه. هل تريد أن يكون 1٪ م / ت؟ أو 30٪ م / ت؟ هل سيتم تحضيره بتركيز 0.2 م أو 0.006 م؟ وبالمثل ، يجب أن يكون معروفًا للأغراض التي سيتم استخدامها: التحليلية ، الكواشف ، الوسائط ، المؤشرات ، إلخ.

تحدد هذه النقطة الأخيرة ما إذا كان استخدام القوارير أو البالونات الحجمي ضروريًا أم لا. إذا كانت الإجابة بالنفي ، يمكن تحضير الحلول مباشرة في دورق ، وبالتالي سيكون التحضير أبسط وأقل دقة.

الذوبان

بغض النظر عن التركيز ، أو إذا كنت تريد أن يكون دقيقًا قدر الإمكان ، فإن الخطوة الأولى في تحضير المحلول هي وزن المادة المذابة وتذويبها في المذيب المناسب. في بعض الأحيان ، حتى عندما يكون المذاب قابل للذوبان في المذيب المختار ، فمن الضروري تسخينه على لوح أو استخدام محرض مغناطيسي.

في الواقع ، المذاب هو العامل الذي يحدث فرقًا ملحوظًا في الطريقة التي يتم بها تحضير الحلول المختلفة. من ناحية أخرى ، إذا كان المذيب سائلًا متطايرًا ، فسيتم تحضير المحلول داخل غطاء دخان.

تتم عملية الذوبان بالكامل في دورق. بمجرد الذوبان ، وبمساعدة دعامة وقمع ، يتم نقل محتوياته إلى الدورق الحجمي أو البالون بالحجم المطلوب.

إذا تم استخدام محرض ، فيجب غسله بشكل صحيح لضمان عدم بقاء أي آثار للمذاب ملتصقة بسطحه ؛ ويجب على المرء أيضًا توخي الحذر عند النقل ، وإلا فسوف يسقط شاكر في البالون الحجمي. لهذا من المريح والمفيد للغاية أن تساعد نفسك بالمغناطيس. من ناحية أخرى ، يمكن أيضًا استخدام قضيب زجاجي بدلاً من المحرك.

املأ الدورق الحجمي أو البالون

من خلال إذابة المذاب بهذه الطريقة ، نضمن عدم وجود مواد صلبة معلقة في الدورق الحجمي ، والذي سيكون من الصعب عندئذ إذابته وسيؤثر على الجودة التحليلية للحل النهائي.

بمجرد الانتهاء من ذلك ، يتكون حجم البالون أو يكتمل بالمذيب ، حتى يتطابق سطح السائل مع العلامة الموضحة على الأواني الزجاجية.

أخيرًا ، يتم اهتزاز البالون أو القارورة المغلقة بأغطية كل منها عدة مرات ، تاركًا المحلول جاهزًا.

أمثلة على الحلول

من الشائع في المختبر تحضير محاليل الأحماض أو القواعد. يجب أولاً إضافة هذه إلى حجم كبير من المذيب ؛ على سبيل المثال ، الماء. لا ينبغي أبدًا القيام بذلك بالعكس: أضف الماء إلى الأحماض أو القواعد ، بل إلى حجم من الماء. والسبب هو أن ترطيبها طارد للحرارة للغاية ، بل وهناك خطر انفجار الدورق.

حامض الكبريتيك

لنفترض أنك تريد تحضير محلول مخفف لحمض الكبريتيك. بعد توضيح ما سيكون القسمة التي سيتم أخذها من المخزون أو المحلول المركز ، سيتم نقل هذا إلى البالون الحجمي ، والذي سيكون به بالفعل حجم من الماء.

ومع ذلك ، سيتم إطلاق الحرارة ، ويجب أن تصل إلى العلامة بالماء ببطء شديد ، في انتظار أن يبرد البالون أو لا يصبح ساخنًا جدًا.

هيدروكسيد الصوديوم

من ناحية أخرى ، يتم تحضير محلول هيدروكسيد الصوديوم بوزن سوائل هيدروكسيد الصوديوم في دورق بالماء. بمجرد إذابة هيدروكسيد الصوديوم ، مع أو بدون محرك مغناطيسي ، يتم نقل المياه القلوية إلى الدورق الحجمي الخاص بها وتكوينها حتى العلامة بالماء أو الإيثانول.

تمارين

التمرين 1

تريد تحضير لتر من محلول 35٪ متر مكعب من كلوريد الصوديوم في الماء. ما هي كمية الملح التي يجب أن تزن وكيف تتصرف؟

يعني تركيز 35٪ م / فولت أن لدينا 35 جم من كلوريد الصوديوم لكل 100 مل من الماء. عندما يطلبون منا لترًا من المحلول ، بعشرة أضعاف هذه الكمية ، نزن 350 جرامًا من الملح الذي سنحاول إذابته في حجم لتر واحد.

وهكذا ، في دورق كبير يزن 350 جم من كلوريد الصوديوم. بعد ذلك ، يتم إضافة كمية كافية من الماء (أقل من لتر واحد) لإذابة الملح باستخدام قضيب زجاجي. لأن الملح شديد الذوبان في الماء ، فإن استخدام المحرض المغناطيسي ليس إلزاميًا.

تم إذابة 350 جم من كلوريد الصوديوم ، يتم نقل الماء المالح إلى دورق حجمي لتر واحد وتصنيعه حتى العلامة بالماء ؛ أو ببساطة املأ لتر الماء في نفس الدورق واستمر في التقليب لضمان تجانس الملح. ينطبق هذا الأخير عندما لا يحتاج المحلول إلى تركيز دقيق ولكن تركيز تقريبي.

تمرين 2

تريد تحضير 250 مل من الخل (5٪ حجم / حجم حمض الخليك) بدءًا من زجاجة من حمض الخليك الجليدي (نقي 100٪). ما هو حجم هذه الزجاجة التي يجب أن تؤخذ؟

بغض النظر عن حجم حمض الأسيتيك الجليدي الذي يتم قياسه ، سيكون تركيزه 100٪ ؛ قطرة واحدة ، 2 مل ، 10 مل ، إلخ. إذا قسمنا 100/5 ، سيكون لدينا 20 ، مما يشير إلى عامل التخفيف لدينا ؛ أي الحجم الذي نقيسه من الزجاجة سنخفف 20 مرة. لذلك ، 250 مل من الخل يجب أن يتوافق مع هذا الحجم 20 مرة أكبر.

إذن 250/20 يعطينا 12.5 ، مما يعني أنه من زجاجة حمض الأسيتيك الجليدية سنأخذ 12.5 مل ونخففها في 237.5 مل من الماء (250-12.5).

لهذا الغرض ، سيتم استخدام ماصة متدرجة ومعقمة ، أو سيتم نقل حجم صغير من حمض الأسيتيك الجليدي إلى دورق نظيف يتم أخذ قسامة 12.5 مل منه ، وستتم إضافتها إلى بالون حجمي سعة 250 مل مع كمية سابقة وكافية من الماء. وهكذا نضيف الحمض إلى الماء وليس الماء إلى الحمض.

المراجع

1. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
2. جوشوا هالبيرن ، سكوت سينكس وسكوت جونسون. (05 يونيو 2019). تحضير الحلول. الكيمياء LibreTexts. تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
3. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (16 سبتمبر 2019). كيفية تحضير الحل. تم الاسترجاع من: thinkco.com
4. ChemPages Netorials. (سادس). وحدة القياس المتكافئ: الحلول. تم الاسترجاع من: chem.wisc.edu
5. شركة العلوم. (2020). تحضير المحاليل الكيميائية. تم الاسترجاع من: sciencecompany.com