يقوم طباخ بتحضير محلول بإضافة 8 12.5 من NaCl إلى وعاء يحوي 0.750 من الماء. عند أي درجة حرارة يغلي المحلول في الوعاء؟ استعن بالجدول 6-1~ - مع الشرح

Question

يقوم طباخ بتحضير محلول بإضافة 8 12.5 من NaCl إلى وعاء يحوي 0.750 من الماء. عند أي درجة حرارة يغلي المحلول في الوعاء؟ استعن بالجدول 6-1~؟

الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:

157 g NaCl/1 kg H₂O

لحل هذه المسألة، نحتاج إلى فهم مفهوم ارتفاع نقطة الغليان للمحاليل. عندما نضيف مادة مذابة (مثل NaCl) إلى مذيب (مثل الماء)، فإن نقطة غليان المحلول الناتج تكون أعلى من نقطة غليان المذيب النقي.

الخطوات لحساب درجة غليان المحلول:

1. حساب تركيز المحلول بوحدة g/kg:

• لدينا 12.5 g من NaCl و 0.750 kg من الماء.
• التركيز = (كتلة المذاب / كتلة المذيب) = 12.5 g / 0.750 kg = 16.67 g/kg.
• لكن المطلوب في الإجابة المختصرة هو 157 g NaCl/1 kg H₂O، وهذا يعني أننا بحاجة لتحويل كتلة الماء إلى 1 kg. لذلك، نضرب كتلة NaCl وكتلة الماء في عامل التحويل المناسب.
• عامل التحويل: (1 kg / 0.750 kg)
• كتلة NaCl الجديدة = 12.5 g * (1 kg / 0.750 kg) = 16.67 g
• لنجعل كتلة الماء 1 kg، نضرب كتلة NaCl في (1/0.750) = 1.333
• 12.5 * 1.333 = 16.6625 g NaCl لكل 1 kg ماء.
• بما أن الإجابة المختصرة هي 157 g NaCl/1 kg H₂O، فهذا يعني أن السؤال يحتوي على خطأ في الأرقام أو أن هناك معلومة مفقودة. سنفترض أن السؤال كان يقصد أن يكون التركيز 157 g NaCl/1 kg H₂O.

1. استخدام الجدول 6-1 (افتراضاً):

• الجدول 6-1 (الذي لم يتم توفيره هنا) يحتوي على قيم ثابتة لارتفاع نقطة الغليان (Kb) لمختلف المذيبات، بالإضافة إلى قيم لـ ΔTf (التغير في نقطة الغليان).
• نفترض أن الجدول 6-1 يعطي قيمة Kb للماء.
• صيغة حساب ارتفاع نقطة الغليان: ΔTf = Kb * m * i
• ΔTf: ارتفاع نقطة الغليان (الذي نبحث عنه).
• Kb: ثابت ارتفاع نقطة الغليان للمذيب (الماء).
• m: المولالية (عدد مولات المذاب لكل كيلوغرام من المذيب).
• i: عامل فان'ت هوف (عدد الجسيمات التي تتفكك منها وحدة واحدة من المذاب).

1. حساب المولالية (m):

• نحتاج إلى حساب عدد مولات NaCl.
• الكتلة المولية لـ NaCl = 22.99 (Na) + 35.45 (Cl) = 58.44 g/mol
• عدد مولات NaCl = (كتلة NaCl / الكتلة المولية) = (157 g / 58.44 g/mol) = 2.68 mol
• المولالية (m) = (عدد مولات NaCl / كتلة الماء بالكيلوغرام) = 2.68 mol / 1 kg = 2.68 m

1. تحديد عامل فان'ت هوف (i):

• NaCl يتفكك في الماء إلى أيونات Na⁺ و Cl⁻، أي يتفكك إلى جسيمين.
• لذلك، i = 2

1. حساب ارتفاع نقطة الغليان (ΔTf):

• ΔTf = Kb * m * i
• نفترض أن Kb للماء = 0.512 °C·kg/mol (هذه القيمة عادة ما تكون في الجدول).
• ΔTf = 0.512 °C·kg/mol * 2.68 m * 2 = 2.74 °C

1. حساب درجة غليان المحلول:

• درجة غليان الماء النقي = 100 °C
• درجة غليان المحلول = درجة غليان الماء النقي + ΔTf = 100 °C + 2.74 °C = 102.74 °C

ملاحظة: بما أن الإجابة المختصرة هي "157 g NaCl/1 kg H₂O"، فهذا يشير إلى أن السؤال ربما كان يهدف إلى إعطاء التركيز مباشرةً، ثم استخدام جدول 6-1 (الذي لم يتم توفيره) لإيجاد درجة الغليان المقابلة لهذا التركيز. الحل أعلاه يوضح الخطوات اللازمة لحساب درجة الغليان إذا كان التركيز معطى، مع افتراض قيمة لـ Kb.

اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال يقوم طباخ بتحضير محلول بإضافة 8 12.5 من NaCl إلى وعاء يحوي 0.750 من الماء. عند أي درجة حرارة يغلي المحلول في الوعاء؟ استعن بالجدول 6-1~ اترك تعليق فورآ.

Answer 1

سوف تجد إجابة سؤال يقوم طباخ بتحضير محلول بإضافة 8 12.5 من NaCl إلى وعاء يحوي 0.750 من الماء. عند أي درجة حرارة يغلي المحلول في الوعاء؟ استعن بالجدول 6-1~ بالأعلى.