العلاقة بين التركيز المولي والتركيز الكتلي

العلاقة بين التكيز المولي و التركيزالكتلي

للتعرف على العلاقة بين التركيز المولي والتركيز الكتلي يجب بداية التعرف على تعريف وقانون كل من التركيز المولي والتركيز الكتلي لمعرفة العلاقة بينهم.

التركيز المولي

هو عدد مولات المادة المذابة في وحدة الحجوم من المحلول، ويشار إليه بمصطلح (المولارية) ويقاس بوحدة (mol / L) أي أن عدد المولات المذابة في لتر واحد من المحلول وهذه الوحدة تكافئ المولية ويرمز لها ب (M)، ويمكن التعبير عن التركيز المولي من خلال القانون التالي، علماً بأن وحدة قياس حجم المحلول يعبر عنها باللتر (L)، ووحدة قياس عدد المولات يعبر عنها بالمول (mol):

التركيز المولي (c) = عدد مولات المادة المذابة (n) * حجم المحلول (V)

مثال: تم تحضير محلول بإذابة (0.6) مول من كبريتات البوتاسيوم في الماء فأصبح حجم المحلول (600) لتر، احسب التركيز المولي لهذا المحلول.

الحل: التركيز المولي= عدد المولات المذابة * حجم المحلول

التركيز المولي = 0.6 * 600 = 360 مول/لتر^[١]

التركيز الكتلي

هو عدد غرامات المادة المذابة الموجودة في حجم مقداره ليتر من المحلول، ووحدة قياسه (غرام / مول) وهي تعبر عن عدد الغرامات المذابة في لتر ولحد من المحلول، ويعبر عن قانون التركيز المولي من خلال القانون التالي، علما أن وحدة قياس كتلة المادة المذابة (m) هي غرام، بينما وحدة قياس حجم المحلول (V) هي لتر.

التركيز الكتلي (G) = كتلة المادة المذابة (m) * حجم المحلول (V)

مثال: تم إذابة مادة حمض الخل في الماء لنحصل على محلول حجمه (700 مل) علما أن كتلة حمض الخل تساوي (3 غرامات) أوجد التركيز الكتلي لهذا المحلول.

الحل: بداية يجب تحويل حجم المحلول من (مليلتر) إلى (لتر) إذا (700 مل) = 0.7 لتر

قانون التركيز الكتلي = كتلة المادة المذابة (حمض الخل) * حجم المحلول = 3 * 0.7 = 2.1 غرام/ لتر^[٢]

العلاقة بين التركيز المولي والتركيز الكتلي

يمكن استنتاج العلاقة بين التركيز المولي والتركيز الكتلي للمحلول من خلال القوانين الفيزيائية التالية:

لكن بداية يجب التذكير أن العلاقة بين الكتلة وعدد المولات هي (الكتلة = عدد المولات * الكتلة المولية للمادة المذابة )

وقد تعرفنا سابقا أن:^[٣]

التركيز المولي = عدد المولات المذابة * حجم المحلول

التركيز الكتلي = كتلة المادة المذابة * حجم المحلول

إذا:

التركيز الكتلي = كتلة المادة المذابة * حجم المحلول

التركيز الكتلي = عدد مولات المادة المذابة * الكتلة المولية للمادة المذابة * حجم المحلول

التركيز الكتلي = عدد مولات المادة المذابة * حجم المحلول * الكتلة المولية للمادة المذابة

التركيز الكتلي = التركيز المولي * الكتلة المولية للمادة المذابة

إذا العلاقة بين التركيز المولي والتركيز الكتلي تتلخص خلال القانون التالي (التركيز الكتلي = التركيز المولي * الكتلة المولية المذابة). [2]

مثال (1): محلول لحمض الأسيتيك تركيزه (30 غراماً/ لتر)، احسب عدد المولات الحمض الموجودة في (500 ميلتر)، علماً أن الكتلة المولية لحمض الأستيك تساوي (60 غراماً/ لتر).

الحل: أولاً نحول حجم المحلول من مليلتر إلى لتر

500 مليلتر = 0.5 لتر

ثانياً التركيز الكتلي = التركيز المولي * الكتلة المولية لحمض الأستيك 

30 = التركيز المولي * 60 

التركيز المولي = 30/60 = 0.5 مول/ لتر 

ثالثاً التركيز المولي = عدد المولات * حجم المحلول

0.5= عدد المولات * 0.5 

عدد المولات = 0.5 /0.5 = 1 مول  

المثال (2): احسب كتلة كبريتات المغنيسيوم التي تلزم لتحضير (4 لترات) من محلول تركيزه (0.02 مول / لتر)، علما أن الكتلة المولية لكبريتات المغنيسيوم (120 غراماً/لتر).

الحل: أولا: التركيز الكتلي = التركيز المولي * الكتلة المولية للمادة المذابة

= 0.02 * 120 = 2.40 غرام / لتر 

ثانيا: التركيز الكتلي = كتلة المادة المذابة * حجم المحلول

2.4 = كتلة كبريتات المغنيسيوم * 4 

كتلة كبريتات المغنيسيوم = 2.4/4 = 0.6 غرام

المراجع

1. ↑ "Molarity", khanacademy.org.
2. ↑ "How to Calculate Mass Concentration", study.
3. ↑ "Concentration Units", courses.lumenlearning, Retrieved 28/3/2022. Edited.