صور محلول
تُعرف المحلول على أنها مزيج متجانس من مادتين أو أكثر، حيث يُسمى المكون المتواجد بنسبة أكبر بالمذيب، والمتواجد بنسبة أقل بالمذاب. ومن الأمثلة الشائعة على المحاليل: ماء البحر، والهواء، والدم.
أنواع المحاليل
هناك العديد من أنواع المحاليل، وتُصنف حسب حالة المذيب والمذاب:
محاليل صلبة في سائلة
أمثلة: مياه البحر (ملح في الماء)، مشروبات الطاقة (سكر في الماء)
تُستخدم في تحضير المشروبات والأدوية
محاليل سائلة في سائلة
أمثلة: الخل (حمض الأسيتيك في الماء)، الكحول (إيثانول في الماء)
تُستخدم كمذيبات في التجارب الكيميائية والتنظيف
محاليل غازية في سائلة
أمثلة: المشروبات الغازية (ثاني أكسيد الكربون في الماء)، ماء الصودا (هيدروكسيد الصوديوم في الماء)
تُستخدم كمشروبات ومنظفات
محاليل صلبة في غازية
أمثلة: جزيئات الغبار في الهواء، الدخان (جزيئات الكربون في الهواء)
تُوجد بشكل طبيعي في البيئة
محاليل سائلة في غازية
أمثلة: بخار الماء في الهواء، رذاذ العطور (زيوت عطرية في الهواء)
تُستخدم في التبريد وترطيب الهواء
محاليل غازية في غازية
أمثلة: هواء الغلاف الجوي (نيتروجين وأكسجين في الهواء)
تُوجد بشكل طبيعي في الطبيعة
خصائص المحاليل
تتميز المحاليل بمجموعة من الخصائص التي تميزها عن الخلائط الأخرى:
التجانس
المحاليل متجانسة، أي أنها ليس لها تركيب محدد وتوزيع موحد للمكونات
ثبات التركيب
لا يتغير تركيب المحاليل بغض النظر عن الكمية المأخوذة منها
حجم المذيب والمذاب
يمكن تغيير كمية المذيب والمذاب في المحلول دون تغيير خصائصه
الانتشار
تنتشر جزيئات المذاب في جميع أنحاء المحلول بشكل تلقائي
نقطة الغليان ونقطة التجمد
تؤثر المحاليل على نقطة غليان المذيب (تزيدها) ونقطة تجمدها (تخفضها)
تطبيقات المحاليل
تُستخدم المحاليل في العديد من التطبيقات العملية والصناعية، منها:
التطبيقات الطبية
الأدوية (المحاليل الوريدية، والأدوية السائلة)
التشخيص (اختبارات الدم، والتصوير الطبي)
التطبيقات الصناعية
التنظيف (المنظفات، ومذيبات الدهون)
التصنيع (محاليل الطلاء، ومحاليل اللحام)
التبريد (أجهزة التكييف، والثلاجات)
التطبيقات المنزلية
الطهي (المحلول الملحي، والتوابل السائلة)
التجميل (مستحضرات العناية بالبشرة، ومنتجات الشعر)
التنظيف (المبيض، والمطهرات)
إعداد المحاليل
يُمكن إعداد المحاليل بطرق مختلفة، اعتمادًا على خصائص المذيب والمذاب والتركيب المطلوب:
إعداد المحاليل بواسطة الوزن
استخدام ميزان لوزن كميات محددة من المذيب والمذاب
مناسب للمحاليل ذات التركيزات العالية
إعداد المحاليل بواسطة الحجم
استخدام اسطوانات مدرجة لقياس أحجام محددة من المذيب والمذاب
مناسب للمحاليل ذات التركيزات المنخفضة
إعداد المحاليل بالمخففة
إضافة كمية معينة من محلول مخفف إلى كمية معينة من المذيب
مناسب لإنشاء المحاليل ذات التركيزات المنخفضة جدًا
التركيز
يُشير تركيز المحلول إلى كمية المذاب الموجودة في كمية معينة من المحلول. وهناك عدة طرق لقياس التركيز، منها:
التركيز المولي
عدد المولات من المذاب لكل لتر من المحلول
وحدة القياس: مول/لتر (م)
التركيز الكتلي
كتلة المذاب لكل لتر من المحلول
وحدة القياس: جرام/لتر (جم/ل)
التركيز المئوي
نسبة كتلة المذاب إلى كتلة المحلول مضروبة في 100
وحدة القياس: % (كتلة/كتلة)
الحسابات الأساسية للمحاليل
هناك العديد من الحسابات الأساسية المتعلقة بالمحاليل، منها:
حساب تركيز المحلول
تركيز المحلول = كتلة المذاب (جم) / حجم المحلول (لتر)
حساب كتلة المذاب المذاب
كتلة المذاب = تركيز المحلول (مول/لتر) × حجم المحلول (لتر) × الوزن الجزيئي للمذاب (جم/مول)
حساب حجم المحلول المطلوب
حجم المحلول = كتلة المذاب (جم) / (تركيز المحلول (مول/لتر) × الوزن الجزيئي للمذاب (جم/مول))
تُعتبر المحاليل من المفاهيم الأساسية في الكيمياء ولها تطبيقات واسعة في الحياة اليومية والصناعية. وتشمل خصائصها التجانس، وثبات التركيب، والصغر في الحجم، والانتشار، وتأثيرها على نقاط الغليان والتجمد. تُصنف المحاليل وفقًا لحالة المذيب والمذاب، ويمكنها أن تكون صلبة في سائلة، أو سائلة في سائلة، أو غازية في سائلة، أو صلبة في غازية، أو سائلة في غازية، أو غازية في غازية. يُستخدم التركيز للإشارة إلى كمية المذاب الموجودة في كمية معينة من المحلول، وتوجد طرق مختلفة لقياس التركيز مثل التركيز المولي والكتلي والمئوي. تُعد المحاليل جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية، وتُستخدم في التطبيقات الطبية والصناعية والمنزلية.