حل اسئلة 2-2

61. ما الفرق بين النسبة المئوية بالكتلة والنسبة المئوية بالحجم؟

النسبة المئوية بالكتلة هي النسبة بين كتلة المذاب والكتلة الكلية للمحلول، وأما النسبة المئوية بالحجم فهي النسبة بين حجم المذاب والحجم الكلي للمحلول.

62. ما الفرق بين المولارية والمولالية؟

المولارية هي تركيز المحلول معبراً عنه بعدد مولات المذاب في حجم المحلول باللتر بينما تعبر المولالية عن التركيز بعدد مولات المذاب في كل كيلو جرام من المذيب ولا تعتمد المولالية على درجة حرارة المحلول.

63. ما العوامل التي يجب أخذها في الحسبان عند إعداد محلول مخفف من محلول قياسي؟

تكتب مولارية وحجم المحلولين المركز والمخفف على شكل المعادلة الآتية: M₁V₁=M₂V₂

64. كيف يختلف محلولان من NaCl تركيز أحدهما 0.5m والآخر 2.0m؟

يحتوي محلول NaCl الذي تركيزه 2M عدداً أكثر من المولات مقارنة بمحلول تركيزه 0.5M.

65. تحت أي ظروف يمكن للكيميائي وصف المحلول بدلالة المولالية؟ ولماذا؟

تحت شروط تغيير درجة الحرارة لأن المولالية تعتمد على الكتلة ولا تتغير مع درجة الحرارة.

66. وفق خطوات العمل في تجربة مختبرية قمت بخلط 25.0g من MgCl₂ مع 550ml من الماء ما النسبة المئوية بالكتلة لكلوريد الماغنسيوم MgCl₂ في المحلول؟

$\mathrm{بالكتلة} \mathrm{المئوية} \mathrm{النسبة} = \frac{ \mathrm{المذاب} \mathrm{كتلة} }{\mathrm{المحلول} \mathrm{كتلة} }\times 100\%$

$=\frac{25 g\mathit{ }MgCL}{25 g\mathit{ }MgCL+550 g\mathit{ }{H}_{2}O}\times 100\mathrm{\%}=4.3\mathrm{\%}$

67. ما كمية LiCl بالجرامات الموجودة في 275g من محلوله المائي الذي تركيزه %15؟

$m_{\text{Lice}}=\frac{275\times 15}{100}=41\mathrm{g}$

68. إذا كنت ترغب في تحضير كمية كبيرة من محلول HCl بتركيز %5 ولديك 25ml من HCl فقط فما أقصى حجم محلول %5 يمكنك تحضيره؟

$\frac{25\mathrm{m}L\mathrm{HCl}}{5}\times 100\mathrm{\%}=500 \mathrm{m}L$ = حجم المحلول

69. احسب النسبة المئوية بالحجم لمحلول يحضَّر بإضافة 75ml من حمض الإيثانويك إلى 725ml من الماء.

$\mathrm{بالكتلة} \mathrm{المئوية} \mathrm{النسبة} = \frac{ \mathrm{المذاب} \mathrm{كتلة} }{\mathrm{المحلول} \mathrm{كتلة} }\times 100\%$.

$\frac{{\displaystyle 75 \mathrm{m}L\mathit{ }{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}}}{75 \mathrm{m}L\mathit{ }{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}+725 \mathrm{ml} {\mathrm{H}}_2{}^{ }\mathrm{o} }\times 100=9.4$

70. احسب مولارية محلول يحتوي على 15.7g من CaCO₃ الذائب في 275ml من الماء.

$\begin{array}{c}{n}_{{\mathrm{CaCO}}_3}=15.7 \mathrm{g} {\mathrm{CaCO}}_3\times \frac{1\mathrm{mol} {\mathrm{CaCO}}_3}{100.01 {\mathrm{g} \mathrm{CaCO}}_3}\\ =0.157\text{mol }{\mathrm{CaCO}}_3\end{array}$

$M=\frac{\mathrm{المذاب} \mathrm{مولات} \mathrm{عدد} }{\mathrm{المحلول} \mathrm{حجم} }$

$=\frac{0.157 \mathrm{mol} {\mathrm{CaCO}}_3}{0.275 \mathrm{L}}=0.571 \mathrm{M}$

71. ما حجم محلول تركيزه 3.00m تم تحضيره بإذابة 122g من LiF؟

$n_{LiF}=122 \mathrm{g} \mathrm{LiF}\times \frac{1\mathrm{mo}L}{25.9 \mathrm{g} \mathrm{LiF}}=4.71\mathrm{mol} \mathrm{LiF}$

$M=\frac{\mathrm{المذاب} \mathrm{مولات} \mathrm{عدد} }{\mathrm{المحلول} \mathrm{حجم} }$

$=\frac{4.71 \mathrm{mol}}{3 \mathrm{M}}=1.57 \mathrm{L}$

72. ما عدد مولات BaS اللازمة لتحضير محلول حجمه 1.5x10³ml وتركيزه 10m؟

$1.5\times {10}^{3 }\mathrm{m}L\times \frac{1 L}{1000 \mathrm{m}L}=1.5 \mathrm{L}$

$\mathrm{المولارية}=\frac{\mathrm{المذاب} \mathrm{مولات} \mathrm{عدد} }{\mathrm{المحلول} \mathrm{حجم} }$

$n_{\text{BaS}}=\frac{10\mathrm{mol}}{1L}\times 1.5\mathrm{L}=15\mathrm{mol}$

73. ما كتلة CaCl₂ بالجرامات اللازمة لتحضير محلول حجمه 2.0l وتركيزه 3.5m؟

$M=\frac{\mathrm{المذاب} \mathrm{مولات} \mathrm{عدد} }{\mathrm{المحلول} \mathrm{حجم} }$

$n_{{\mathrm{CaC}L}_2}=\frac{3.5 \mathrm{mo}L}{1 \mathrm{L}}\times 2 L=7 \mathrm{mo}L\mathit{ }{\mathrm{CaC}L}_2$

نحسب كتلة CaCl₂

$m_{CaC{L}_2}=7 \mathrm{mol} \mathrm{CaC}{L}_2\times \frac{110.1 g\mathit{ }{\mathrm{CaCl}}_2}{1 \mathrm{mol} {\mathrm{CaC}\ell }_2}=770 \mathrm{g}$

74. غالبًا ما تحضر محاليل قياسية مختلفة التراكيز من HCl لتنفيذ التجارب أكمل الجدول 7- 2 بحساب حجم المحلول المركز أو المحلول الذي تركيزه 12m من حمض الهيدروكلوريك اللازم لتحضير 1.0l من محلول HCl باستعمال قيم المولارية المدونة في الجدول.

M₁V₁=M₂V₂ من المعادلة.

احسب الحجم الابتدائي بوحدة L ثم حوله إلى mL لكلّ محلول:

$V_1=\frac{0.5 {\displaystyle \frac{moL}{L}}\times 1 \mathrm{L}}{12 {\displaystyle \frac{\mathrm{moL}}{\mathrm{L}}}}=0.042\mathrm{LHC}L$

$0.042 L\mathit{ }HCL\times \frac{100 mL}{1 L}=42 mL\mathit{ }HCL$

$V_1=\frac{1 {\displaystyle \frac{moL}{L}}\times 1 \mathrm{L}}{12 {\displaystyle \frac{\mathrm{moL}}{\mathrm{L}}}}=0.083 \mathrm{LHC}L$

$0.083 L\mathit{ }HCL\times \frac{100 mL}{1 L}= 83 mL\mathit{ }HCL$

$V_1=\frac{1.5 {\displaystyle \frac{moL}{L}}\times 1 \mathrm{L}}{12 {\displaystyle \frac{\mathrm{moL}}{\mathrm{L}}}}= 0.13 L \mathrm{HC}L$

$0.13 L\mathit{ }HCL\times \frac{100 mL}{1 L}= 130 mL\mathit{ }HCL$[

$V_1=\frac{2 {\displaystyle \frac{moL}{L}}\times 1 \mathrm{L}}{12 {\displaystyle \frac{\mathrm{moL}}{\mathrm{L}}}}= 0.17 L \mathrm{HC}L$

$0.17 L\mathit{ }HCL\times \frac{100 mL}{1 L}= 170 mL\mathit{ }HCL$

$V_1=\frac{5 {\displaystyle \frac{moL}{L}}\times 1 \mathrm{L}}{12 {\displaystyle \frac{\mathrm{moL}}{\mathrm{L}}}}= 0. 42 L \mathrm{HC}L$

$0.42 L\mathit{ }HCL\times \frac{100 mL}{1 L}=420 mL\mathit{ }HCL$

75. كم تحتاج من حمض النيتريك (mL) الذي تركيزه 5.0m لتحضير 225ml من HNO₃ تركيزه 1.0m؟

$M_1\cdot V_1=M_2\cdot V_2$

$V_{1_{HN{O}_3}}=1M\times \frac{223 \mathrm{mL}}{5 \mathrm{M}}$

$V_{1_{HN{O}_3}}=45 \mathrm{ml}$

76. تجربة. إذا قمت بتخفيف 55mol من محلول تركيزه 4.0m لتحضير محلول مخفف حجمه 250ml فاحسب مولارية المحلول الجديد.

$\begin{array}{c}{M}_1\cdot V_1=M_2\cdot V_2\\ M_2=\frac{4 M\times 55 \mathrm{m}L}{250 \mathrm{m}L}=0.88 M\end{array}$

77. ما حجم حمض الفوسفوريك (بوحدة mL) الذي تركيزه 3.0m والذي يمكن تحضيره من 95ml من محلول 5.0mH₃PO₄؟

$\begin{array}{c}{M}_1\cdot V_1=M_2\cdot V_2\\ V_2=\frac{5 M\times 95 mL}{3 M}=160 mL\end{array}$

78. إذا خففت 20.0ml من محلول تركيزه 3.5m لتحضير محلول حجمه 100.0ml فما مولارية المحلول بعد التخفيف؟

$\begin{array}{c}{M}_1\cdot V_1=M_2\cdot V_2\\ M_2=\frac{3.5 M \times 20 mL}{100 mL}=0.7 M\end{array}$

79. ما مولالية محلول يحتوي على 75.3g من KCl مذابة في 95.0g من الماء؟

احسب عدد مولات KCl:

$n_{KCL}=75.3 g KCL\times \frac{1 \mathrm{mot}}{74.6 g KCL}=1.01 \mathrm{mol} \mathrm{KC}L$

نحسب حجم H₂o:

$95 g {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\times \frac{1 \mathrm{Kg}}{1000 \mathrm{g}}=0.095 \mathrm{Kg} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

$m=\frac{1.01\text{mol KCl}}{0.095 \mathrm{Kg} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=10.6 \mathrm{m}$

نحسب المولالية:

$\mathrm{المولارية}=\frac{\mathrm{المذاب} \mathrm{مولات} \mathrm{عدد} }{\mathrm{المحلول} \mathrm{حجم} }$

$m_{{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3}=1.27 \mathrm{mol} {\mathrm{NaCO}}_3\times \frac{83 \mathrm{g} {\mathrm{NaCO}}_3}{1 \mathrm{mol} {\mathrm{NaCO}}_3}=105 \mathrm{g}$

80. ما كتلة Na₂CO₃ (بوحدة g) التي يجب إذابتها في 155g من الماء لعمل محلول تركيزه 8.20mol/kg؟

احسب كتلة H₂O بالكيلوجرام:

$155 \mathrm{g} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\times \frac{1 \mathrm{Kg}}{1000 \mathrm{g}}=0.155 \mathrm{Kg} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

احسب عدد مولات Na₂CO₃:

$n_{N{a}_{2}C{O}_3}=\frac{8.2 \mathrm{mol}}{\mathrm{Kg}}\times 0.155 \mathrm{Kg}=1.27 \mathrm{mo}L$

احسب كتلة Na₂CO₃:

$\begin{array}{rl}{m}_{{ {\mathrm{Na}}_2\mathrm{CO}}_3 }& =1.27\mathrm{mol} {\mathrm{NaCO}}_3\times \frac{83.00 \mathrm{g} {\mathrm{NaCO}}_3}{\mathrm{mol} {\mathrm{Na} \mathrm{CO}}_3}\\ & =105\mathrm{g}\end{array}$

81. ما مولالية محلول يحتوي على 30.0g من النفثالين C₁₀H₈ الذائب في 500kg من التولوين؟

احسب عدد مولات C₁₀H₈:

$30 \mathrm{g} C_{10}{\mathrm{H}}_8\times \frac{1 \mathrm{mo}L{\mathrm{C}}_{10}{\mathrm{H}}_8}{128 \mathrm{g} C_{10}{\mathrm{H}}_8}=0.234 \mathrm{mo}L\mathit{ }{C}_{10}{\mathrm{H}}_8$

احسب كتلة المذيب (الطولوين) بالكيلوجرام:

$500.0 \mathrm{g} {\mathrm{الطولين}}_{ } \times \frac{1 \mathrm{kg}}{1000 \mathrm{g}}=0.5000 \mathrm{kg}$

احسب المولالية:

$\mathrm{المولارية}=\frac{\mathrm{المذاب} \mathrm{مولات} \mathrm{عدد} }{\mathrm{المحلول} \mathrm{حجم} }$.

$m=\frac{0.234 \mathrm{mol} {\mathrm{C}}_{10}{\mathrm{H}}_8}{0.5000 \mathrm{kg} \text{الطولون}}=0.468 \mathrm{m}$

82. ما المولالية والكسر المولي لمذاب يحتوي على % 35.5 بالكتلة من محلول حمض الميثانويك HCOOH؟

$\begin{array}{rl}\text{moles}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}& =64.5 \mathrm{g} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\times \frac{1\mathrm{moL} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{18.02 g {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}\\ & =3.58 \mathrm{mo}L{H}_2\mathrm{O}\end{array}$

$=\frac{0.771\mathrm{mol} \mathrm{HCOOH}}{6.45\times {10}^{-2}{\mathrm{KgH}}_2\mathrm{O}}=12 \mathrm{m}$

$\begin{array}{c}{X}_{\text{HCOOH}}=\frac{n_{\text{HCOOH}}}{n_{\text{HCOOH}}+n_{-}{H}_{2}O}\\ =\frac{0.771 \mathrm{mo}L}{0.771 \mathrm{mo}L+3.58 \mathrm{mo}L}=0.177\end{array}$

83. استعن بالشكل 24 -2 واحسب الكسر المولي لحمض الكبريتيك H₂SO₄ في المحلول.

$27.3 g\mathit{ }{\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4\times \frac{1 \mathrm{mo}L\mathit{ }{\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4}{97.1 g\mathit{ }{\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4}==0.281 {\mathrm{mol} \mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4$

84. احسب الكسر المولي لمحلول MgCl₂ الناتج عن إذابة 132.1g MgCl₂ في 175ml من الماء.

$132.1 \mathrm{g} {\mathrm{MgC}L}_2\times \frac{1 \mathrm{moL}{ \mathrm{MgCL}}_2}{95.21 \mathrm{g}}=1.387 \mathrm{moL} {\mathrm{MgCL}}_2$

$\begin{array}{rl}& 175 {\mathrm{mLH}}_2\mathrm{O}\times \frac{1.0 \mathrm{g} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{1 \mathrm{mL} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}\times \frac{1 \mathrm{mol} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{18.0 \mathrm{g} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}\\ & =9.72 \mathrm{mol} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\end{array}$

$\begin{array}{rl}& {\mathrm{X}}_{{\mathrm{MgCl}}_2}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{MgCl}}_2}}{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{MgCl}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{o}}}\\ & {\mathrm{X}}_{{\mathrm{MgCl}}_2}=\frac{1.387 \mathrm{mol} {\mathrm{MgCl}}_2}{1.387 \mathrm{mol} {\mathrm{MgCl}}_2+9.72 \mathrm{mol} {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=0.125\end{array}$