ما هي العوامل التي تؤثر على معدل الانصهار؟ كونها مادة في حالة سائلة أو صلبة أو غازية، فإن الذوبان هو تغيير في الحالة الفيزيائية، وتتغير المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، وكل ذلك بمساعدة التقليب، ومساحة السطح ودرجة الحرارة عملية الذوبان
جدول المحتويات
ما هي العوامل التي تؤثر على سرعة الذوبان؟
- التحريض: يؤدي تحريك المحلول إلى تسريع إزالة الجزيئات الذائبة من سطح التلامس، مما يؤدي إلى تسريع عملية إذابة الجزيئات الذائبة في المحلول.
- مساحة سطح المذاب: تؤدي عملية تفتيت الجزيئات الذائبة إلى جزيئات وشظايا أصغر إلى زيادة مساحة سطح المادة المذابة، وزيادة مساحة السطح تزيد من عدد الاصطدامات بين الجسيمات المذابة وجزيئات المذيب.
- يعتمد نوع المادة المذابة، ونوع المادة المسببة للذوبان، ودرجة الحرارة التي تحدث فيها عملية الذوبان على درجة الحرارة، وتختلف عملية الذوبان من مادة إلى أخرى.
- تتطلب بعض المواد درجة حرارة انصهار أعلى وتتطلب بعض المواد درجة حرارة انصهار أقل ومستوى تشبع المذاب والمادة المسببة للذوبان.
- منطقة الواجهة وتراكم الذرات يحدث تراكم جسيمات المادة على سطح صلب ومستقر تخضع المواد المختلفة لمصادر الضغط. الاستقطاب يميز بين المواد التي تذوب والمواد التي تسبب عملية الذوبان.
- توافر المكونات ومخاليط المواد عندما يلعب الحجم الجزيئي للمادة (سواء كانت مذابة أو مذيبًا) دورًا مهمًا في تغيير عملية الذوبان، فإن توافق جزيئاتها مطلوب حتى تتم عملية الذوبان.
- درجة الحرارة: بالمقارنة مع المذيبات ذات درجة الحرارة المنخفضة، يمكن للمذيبات ذات درجة الحرارة العالية أن تمتص المزيد من المواد المذابة، على سبيل المثال، تفقد طعمها الكربوني، وهو أسرع من التبريد في درجة حرارة الغرفة العادية.
- على سبيل المثال، يمتص الشاي الساخن سكريات قابلة للذوبان أكثر من الشاي المثلج، كما أن معدل انحلال بعض المواد الأخرى يتناقص مع زيادة درجة الحرارة، مثل ثاني أكسيد الكربون في المشروبات.
- زيادة الضغط من العوامل التي تؤثر على معدل انصهار المواد، والضغط من العوامل التي تساعد وتؤثر على معدل انحلال المواد المختلفة (صلبة، سائلة، غازية).
اقرأ هنا: ما هي شروط تسلق جبل إيفرست؟
حالة عملية الحل
- عندما يكون المذاب صلبًا، يذوب التركيب البلوري لمكون المادة، ويتم نقل الذرات أو الجزيئات المنفصلة إلى المذيب في الحالة التي يكون فيها المذاب سائلًا أو غازيًا
- في حالة تحديد وقت الذوبان، إذا كان المذاب مادة سائلة أو غازية، فإن مكونات المادة قد ذابت وأصبحت سائلة بسبب المادة التي كانت سبب ذوبان المادة.
- يجب أن يكون هناك توافق وتفاعل بين المادة المذابة والمادة التي تسببت في الاندماج للمساعدة في إذابة المادة.
- الذوبان في الغاز: تقل قابلية ذوبان الأكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون في درجات الحرارة المرتفعة مقارنة بدرجات الحرارة المنخفضة وهذا هو السلوك المتوقع لجميع المواد الغازية الذائبة في المذيبات السائلة.
- الطاقة الحركية لجزيئات الغاز تجعل الجزيئات تهرب أو تصعد، وكلما زاد الفصل عن المحلول، كان أسهل، وكلما ارتفعت درجة حرارة المحلول، انخفضت قابلية ذوبان الغازات المذابة.
- محلول غير مشبع: عند درجة حرارة وضغط معينين، يحتوي على نسبة مذابة أقل من المحلول المشبع، مما يعني أنه يمكن إضافة المزيد من المذاب إلى المحلول غير المشبع.
أساسيات ذوبان المادة
- تختلف درجة حرارة وسرعة عملية الذوبان باختلاف درجة حرارة المذيب وتعتمد على طبيعة المذاب.تزيد بعض المواد من معدل الذوبان مع زيادة درجة حرارة المذيب، بينما يقلل البعض الآخر من معدل الذوبان مع زيادة درجة الحرارة .
- التشبع، حيث أن نقطة التشبع هي النقطة التي لا يستطيع عندها المحلول الاحتفاظ بكمية زائدة من المذاب، ووجود عملية الخلط، والمنطقة البينية، ووجود مثبطات مثل ب- تراكم العناصر على سطح صلب.
ها أنت: فوسفات الصوديوم في الغذاء
مواد قابلة للذوبان ولكن بنسب مختلفة
- بسبب العوامل التي تؤثر على قابلية الذوبان، فإن العديد من المواد ليس من السهل إذابتها بشكل مباشر، وهذه المواد هي كما يلي: لا يذوب الملح تمامًا في الماء، ولكنه يترسب في الماء بكميات كبيرة.
- يتم التعبير عن المعادلة الكيميائية للملح قليل الذوبان على النحو التالي (الزيادة في قيمة قابلية الذوبان للمنتج تتوافق مع الزيادة في قابلية ذوبان الملح في الماء، فكلما انخفضت قيمة الذوبان، زادت قيمة ترسيب الملح وأعلى) .
المركبات غير العضوية
- هناك العديد من المركبات غير العضوية التي تتأثر بعوامل تؤثر على الذوبان ويمكن أن تذوب بسهولة وسرعة في الماء، وهذه المركبات غير العضوية هي كالتالي: مركبات الأمونيوم ومركبات الصوديوم.
- مركبات البوتاسيوم وحمض الخليك والكلورات والنترات وكلوريد الزئبق غير قابلة للذوبان في الماء، وكلوريد الفضة غير قابل للذوبان في الماء.
- لا يمكن إذابة كلوريد الرصاص في الماء البارد، ولكن يمكن إذابته في الماء الساخن أو الساخن، والكبريتات قابلة للذوبان في الماء، وكبريتات الباريوم غير قابلة للذوبان في الماء.
- كبريتات الرصاص غير قابلة للذوبان في الماء وهيدروكسيد غير قابل للذوبان في الماء، وهيدروكسيد الأمونيوم قابل للذوبان في الماء، وهيدروكسيد الصوديوم قابل للذوبان في الماء، وهيدروكسيد البوتاسيوم قابل للذوبان في الماء.
- الكربونات غير قابلة للذوبان في الماء، فوسفات الكربونات غير قابل للذوبان في الماء، الكربونات غير قابلة للذوبان في الماء، كربونات الكبريت غير قابلة للذوبان في الماء.
ولا تفوت: الفرق بين عمليتي الذوبان والتجميد مع التفسير
تصنيف المحاليل المذابة حسب العوامل المؤثرة على الذوبان
- يشير المحلول المشبع إلى المحلول الذي يخضع لعملية توازن في المحلول عند تعرضه لدرجة حرارة معينة، مما يؤدي إلى التوازن والمساواة بين المذاب والمذيب وبين جميع العمليات الكيميائية.
- محلول غير مشبع، أي المذاب أصغر من المادة التي تسببت في عملية الذوبان، وتتم العملية عند درجة حرارة معينة، ولا يوجد استقرار وتوازن في الحركة بين المادتين.
- يتم تمثيل المحاليل فائقة التشبع أو مفرطة التشبع بواسطة المحاليل التي تحتوي على محتوى مذاب أعلى من المذيب، مما قد يؤدي إلى عدم توازن في حركة المواد أثناء التفاعل.
- القاعدة العامة المستخدمة هي أن المذيب يذوب مذيبًا مشابهًا له لتحديد إمكانية عملية الذوبان في مذيب معين ومعرفة ما إذا كان المذيبان يشبهان المذيبات، أي يجب أن تكون عملية الذوبان بين كلا النوعين وقطبية يتم فحص الرابطة الجزيئية.
- مثل ذوبان ملح الطعام (كلوريد الصوديوم)، عند وضعه في الماء، تتفكك جزيئات الملح وتحيط بها جزيئات الماء. تختلف عملية الذوبان عن عملية الذوبان.
- في بعض الأحيان، لا يؤدي خلط بعض المواد مع بعضها إلى عملية حل، ولكن إلى اندماج أو تجانس، لا يمكن إذابة الماء في الكلور، والعكس بالعكس يطلق عليه اسم غير قابل للذوبان.
يمكن أن تذوب المركبات غير العضوية أيضًا. في بعض الأحيان يجب أن يكون هناك توافق وتفاعل بين المادة المذابة والمادة التي تسببت في الذوبان عند درجة حرارة وضغط معينين. يحتوي المحلول المشبع على أكبر كمية من المذاب المذاب في كمية معينة من المذيب