تركيز

Concentration (Chemistry) -

التركيز

التركيز

النسبة المئوية percentage	الفورمالية formality
التركيز الحجمي الجزيئي (المولي) molarity	الكسر المولي mole fraction
التركيز الحجمي الوزني molality	التركيز الوزني weight concentration
النظامية (العيارية) normality

التركيز concentration هو كمية المادة المذابة solute في كمية معينة من المذيب solvent أو المحلول solution، ويمكن أن يعبّر عن هذه الكمية بالوزن أو الحجم.

يمكن تقدير التركيز بطرائق متعددة منها:

1- النسبة المئوية percentage، ومنها:

أ- النسبة المئوية الوزنية (%w/w)

هي كتلة المادة المذابة مقيسة بالغرامات الموجودة في مئة غرام من المحلول، ويدل هذا التركيز على نسبة وزن المادة المذابة إلى وزن المحلول مضروبة بـ100 (المعادلة 1).

فالنسبة المئوية الوزنية لمحلول وزنه 250 غراماً ويحوي 30 غراماً من هدروكسيد البوتاسيوم تساوي (المعادلة 2):

ب- النسبة المئوية الحجمية (%v/v):

هي حجم المادة المذابة مقيسة بالمليلتر الموجودة في مئة مليلتر من المحلول، ويدل هذا التركيز على نسبة حجم المادة المذابة إلى حجم المحلول مضروبة بـ 100 (المعادلة 3).

فعلى سبيل المثال النسبة المئوية الحجمية لمحلول حُضر بإضافة 25 مل من الماء إلى 175 مل من حمض الخل تساوي (المعادلة 4):

ج- النسبة المئوية الوزنية/الحجمية (%w/v):

هي كتلة المادة المذابة مقيسة بالغرامات الموجودة في مئة مليلتر من المحلول، ويعرف أيضاً هذا التركيز بأنه نسبة وزن المادة المذابة مقدرة بالغرام إلى حجم المحلول مقدراً بالمليلتر مضروبة بـ 100 أي (المعادلة 5):

فالنسبة المئوية الوزنية/الحجمية لمحلول حُضر بإذابة 4 غرامات من ملح كبريتات الصوديوم في250 مل من الماء تساوي (المعادلة 6):

د- النسبة المئوية الحجمية volume ratio:

يمكن التعبير عن هذه النسبة باستعمال عددين منفصلين بإشارة تناسب (:)، حيث يعبر العدد الأول عن حجم المادة الأولى (حجم الحمض المركز مثلاً)، ويعبر العدد الثاني عن عدد أحجام الماء الذي استخدم في عملية التمديد. مثال ذلك حمض كلور الماء (10:1)، حمض الكبريت (2:1) وهكذا.

2- التركيز الحجمي الجزيئي (المولي) molarity:

هو عدد الجزيئات الغرامية (المولات) الموجودة في لتر واحد من المحلول ويرمز إليه (M) ويقاس بـ (مول/لتر)، أي (المعادلات 7 و8 و9):

أو

أو

فالتركيز الجزيئي الحجمي (المولية) لمحلول حُضِّر بإذابة 4غرامات من هدروكسيد الصوديوم في 500مل من الماء مع العلم أن الوزن الجزيئي لـ بحسب المعادلة (9) هو (المعادلة 10):

(10) مول/لتر

3- التركيز الحجمي الوزني molality:

هو عدد الجزيئات الغرامية (عدد المولات) الموجودة في كيلو غرام واحد من المحل (1000غ من المذيب) ويرمز له (m) ويقدر بالمول/كيلوغرام (المعادلة 11).

فالتركيز الحجمي الوزني (المولالية) لمحلول حضر بإذابة 4 غرامات من هدروكسيد الصوديوم في 500 غرام من الكحول الإتيلي (الوزن الجزيئي للمحل يساوي 46) هو (المعادلة (12):

(12)

4- النظامية (العيارية) normality:

هي عدد المكافئات الغرامية للمادة المذابة في لتر واحد من المحلول ويرمز إليها بالحرف (N) وتقاس بـعدد المكافئات/لتر (المعادلات 13 و14 و15).

أو

أو

ويلاحظ أن الوزن المكافئ أو المكافئ الغرامي لمادة يختلف باختلاف نوع المادة والتفاعل الكيميائي الذي تدخل فيه، ويجري حسابه كما في المعادلات (16، 17، 18، 19):

فعلى سبيل المثال نظامية محلول من هدروكسيد الصوديوم المحضر بإذابة 4 غرامات منه في 500 مل من الماء المقطر بحسب المعادلة (15) تساوي (المعادلة (20):

(20) مكافئ/ لتر

5- الفورمالية formality:

هو عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول بقطع النظر عن الشكل الكيميائي، رمزه (F)، وهو تركيز مولي يصف التركيز الفعلي لكل الأشكال الكيميائية للمركب في المحلول؛ إذ إن بعض المواد الكيميائية يمكن أن تتفكك أو تتحول إلى أشكال متعددة مثل حمض الخل (المعادلة 21).

ويلاحظ أن المولية= الفورمالية (M=F)للمركب الذي له شكل واحد.

6- الكسر المولي mole fraction:

هو نسبة عدد مولات أحد مكونات المحلول إلى حاصل جمع عدد مولات كل مكوناته ويرمز إليه بـ (X). إذا تكون المحلول على سبيل المثال من ثلاثة مكونات ، ، فالكسر المولي للمكون الأول يحسب كما في المعادلة (22):

تدل على عدد المولات الكلية total moles

فالكسر المولي للماء في محلول يحوي 0.5 مول من كلوريد الصوديوم و8 مول من الماء هو (المعادلة 23):

7- التركيز الوزني weight concentration:

هو عدد غرامات المادة المذابة المنحلة في لتر واحد من المحلول، ويسمى هذا التركيز أيضاً بقوة المحلول strength of solution (المعادلات 24 و25 و26).

(24) عدد الغرامات= المولية × الوزن الجزيئي أو

(25) عدد الغرامات= النظامية × الوزن المكافئ أو

- الجزء في المليون ppm: هو عدد الملي غرامات من المذاب الموجودة في لتر واحد من المحلول.

- الجزء في البليون ppb: هو عدد المكروغرامات من المذاب الموجودة في لتر واحد من المحلول.

موفق محروقة

مراجع للاستزادة: - إبراهيم زامل الزامل، محمد عبد العزيز الحجاجي، سعد عبد العزيز الطمرة، محمود محمد بانة، الكيمياء التحليلية (التحليل الحجمي والوزني)، دار الخريجي للنشر والتوزيع، الرياض، المملكة العربية السعودية 1998م. - مصطفى حبيب الله أبو الريش، الأسس النظرية للتحليل الكيفي والكمي، كلية العلوم جامعة الحدود الشمالية، مكتبة الرشد، المملكة العربية السعودية 2011. - G. Grabovoi, Normalization Of Composition Of Chemical Elements Through Concentration On Numbers, Independently published 2020. - G. S. Patience, Experimental Methods and Instrumentation for Chemical Engineers, Elsevier 2017. - D. Sholl, J. A Steckel, Density Functional Theory: A Practical Introduction 1st Edition , Wiley-Interscience 2009.

---

- التصنيف : الكيمياء والفيزياء - النوع : الكيمياء والفيزياء - المجلد : المجلد السابع مشاركة :