درس المقادير المولية

[@ AYOUB @]

الكتلة-الحجم- الضغط-كمية المادة
1-الكتلة الحجمية- الكثافة
الكتلة الحجمية لجسم كتلتهm و حجمه V هي µ=m/V
m ب kg و V ب m3 .
في الكيمياء نستعمل غالبا وحدات لا تنتمي ال وحدات النظام العالمي للوحدات
نكتب على سبيل المثال µeau=1000g/l نذكر L1000=1m3.
ملحوظة : تحويل وحدات الحجم
نعلم أنmm103 = 1m وm1cm =10-2
نستنتج أن 3mm109 =mm)3 103 ) = (1m)3
(1cm)3 = (10-2m )3 = 10-6 m3
2-كثافة صلب أو سائل
كثافة جسم صلب أو سائل بالنسبة للماء هي كتلة حجم من الجسم مقسومة على كتلة نفس الحجم من الماء d=µcorps/µeau وهي بدون وحدة.
قولنا كثافة الالومينيوم تساوي 2,7 يعني أن الالومينيوم أثقل 2,7 مرة من الماء.
ملحوظة :
في حالة الغاز الجسم المرجعي هو الهواء
d = µcorps/µair
باعتبارمول واحد من الهواء ومول واحد من الجسم نبين بكل سهولة d=M/29
M الكتلة المولية للجسم.
3- حساب كميات المادة
1-3حالة جسم خالص(صلب أو سائل أو غاز)
ادا كانت M الكتلة المولية للجسم و n كمية المادة للجسم
m كتلة الجسم الخالص فان m=n.M
2-3 حالة المذاب
اذا وجدت n مول من المذاب في محلول حجمه V . التركيز المولي الحجمي للمذاب C=n/V
كمية المادة للمذاب n=C.V .
نستعمل كذلك التركيز الكتلي تعبيره m/V= Cm
.وحدة C هي mol/L . وحدة Cm هي g/l.
نبين بسهولة أن Cm = C.M
3-3 حالة الغازات الكاملة
اذا اعتبرنا أن غازا يعتبر كاملا ، نعلم أن الضغط p وحدته (pa ) والحجم V وحدته (m3 )
كمية المادة n وحدتها (mol) ، ودرجة الحرارة T ب K(kelvin).
هذه المقادير مرتبطة بالعلاقة التالية : p.V=n.R.T
مع R=8,31J/(k.mol) تمثل ثابتة الغازات الكاملة. فنستنتج : n = p.V/R.T
يمكن اعتبار الغاز غازا كاملا اذا كان ضغطه ودرجة حرارته منخفضين.
ملحوظة
· يحول C°الى كيلفين K بواسطة العلاقة التالية : T(K)= t(°C)+273,15
· الحجم المولي هو الحجم الذي يشغله مول واحد من الغاز
اذا كان n=1mol فان V=Vm وبالتاليR.T = p.Vm فنستنتج :
نعتبر غازا حجمه V وحجمه المولي Vm . كمية مادته هي n = V/Vm
بحيث يتم قياسVوVm في نفس الشروط.
· الشروط النظامية
t =0,01°C يعني T = 273,16K وpa p =1,013.105
تطبيق
عندما نحسب الحجم المولي في الشروط النظامية نجد : L/mol 4 ,22 = Vm
تمرين(فرض منزلي)
-1 كثافة جسم صلب
كثافة الحديد هي d =7,8
· احسب كتلة مكعب من الحديد حرفه a = 20cm.
· احسب كمية مادة الذرات الموجودة في هذا المكعب.
الكتلة الحجمية للماء في شروط التجربة هيkg/m3 1000=µeau و M(Fe)=55,8g/mol
-2 تحضير محلول مائي لكيبرتات النحاس
تقني في المختبر يريد تحضير 500ml من محلول مائي لكبريتات النحاس II ذي تركيز c =0,01mol/l .
يوجد في المختبر كبريتات النحاس II الممية ذي الصيغةH2O) 5 , (CuSO4
ذكر بالخطوات التي سيتبعها التقني مع انجاز الحسابات اللازمة.
المعطيات : M(Cu)=63,5g/mol ; M(S)= 32 g/mol ; M(O)= 16g/mol ; M(H)=1g/mol
-3 التخفيف
من خلال محلول تجاري لحمض النتريك كثافته d=1,33 والنسبة المئوية للحمض في المحلول التجاري هي 52,5% نريد تحضير v = 1L من حمض النتريك بواسطة التخفيف ,ذي تركيز c2=0,1mol/l
1-3 احسب تركيز المحلول الأم.
2-3 حدد كيفية تحضير المحلول المخفف
المعطيات :
M(O)=16g/mol ;M(H)=1g/mol ;M(N)=14g/mol
µeau=1g/cm3