مهندسة طاقة كهربائية
هندسة الطاقة الكهربائية, Tishreen university

عندما كنت في سن مبكر بالتأكيد طلب منك معلّم المدرسة القيام بتجربة الملح حيث كنت تضع كميّة معيّنة من الملح في كوب من الماء ثمّ تقوم بإضافة كميّة أخرى من الملح في الماء تدريجيّاً، فكانت نتيجة ذلك ذوبان ذرات الملح في الماء حتّى كميّة محددة منه وذلك لأن الماء وصل إلى حد الإشباع من الملح، في الحقيقة هذا المثال سيمكنّك من فهم معنى تركيز المادة بشكل أسهل، لكن قبل ذلك دعني أعرّف لك تركيز المادة.

تركيز المادة هو مقياس كمي لعدد الذرات في واحدة الحجم لعينة من مادة ما مهما كانت حالتها سواء صلبة أو سائلة أو غازيّة، واحدته المعتمدة هي مول/متر مكعب (م3) أو مول* (م-3)، وفي بعض الأحيان تكون الواحدة مول/ سنتيمتر مكعب وذلك بضرب المتر مكعب بالعدد 1000000، حيث يحتوي كل مول تقريباً 6.022169* 10^23 ذرة، مثال على ذلك محلول مائي لهيدروكسيد الصوديوم حجمه 200 مل بينما عدد المولات يساوي 2مول (Mol) يمكن حساب تركيزه من القانون التالي:CMol.l=n/v ، حيث n هو عدد المولات وv الحجم بالليتر لذلك نحول القيمة المعطاة بالميلي ليتر بضربه بالعدد  10^(-3) فيصبح الحجم يساوي 0.2 لتر، ويكون التركيز C=2/0.2=10 Mol*l،

لنفترض أننّا قمنا بتمديد المحلول أي أضفنا الماء بحجم 100 ميلي ليتر إلى المحلول، ما يحدث هو انخفاض التركيز المادي لأن ذرات المادة المنحلّة مازالت ذاتها بينما تغيّر الحجم الذي تنحل به وأصبحت منتشرة بشكل أكبر وبالتالي قل عدد الذرات في واحدة الحجم، لنحسب ذلك عدديّاً كون الأرقام لا تكّذب بعد حساب الحجم الجديد V2=0.2+0.1=0.3 وبالتالي: C = 2/0.3=6.667، هذا ما يحدث تماماً في أول تجربة ذكرتها حيث كُلّما قمت بإضافة كميّة من الملح إلى الملح المنحل في الماء يزداد تركيز الملح نتيجة زيادة عدد الجزيئات المنحلّة في واحدة الحجم بينما ينخفض التركيز المولي إذا قمنا بإضافة الماء، وقد تلاحظ ذلك بتذّوق الملح حيث تزداد الملوحة عند كل إضافة للملح.

هناك نوع آخر من التراكيز يُدعى التركيز الغرامي وبعبّر عن عدد غرامات المادة في واحدة الحجم ويعطى بالعلاقة Cg.l=m/v حيث mهو كتلة المادة بالغرام ومن المثال السابق كتلة هيدروكسيد الصوديوم تساوي98 غرام وبالتالي التركيز الغرامي C=98/0.2=490 g/l وهذا التركيز ينخفض ويرتفع كما التركيز المولي، يُمكنك إسقاط هذا المبدأ على جميع المواد الصلبة والغازيّة فعند وجود سبيكة من مجموعة معادن، يكون تركيز إحدى المواد الداخلة بعدد ذرات المادة في كل متر مكعب أو سنتيمتر مكعب وكذلك المواد الغازيّة على خلاف واحدة الحجم فقط والتي تكون ليتراً للسوائل.

يكون التركيز مساوي للكثافة بالنسبة للمواد النقيّة، وتلك حالة خاصة ولا يُمكن تعميمها على جميع المواد، يُمكن شرح ذلك على اعتبار أنّ الكتلة الجزيئيّة للأوكسجين تبلغ 16 بينما تبلغ للهيدروجين 1 إذا فكرّنا مليّاً في الهواء المحيط بالكرة الأرضيّة نجد كل متر مكعب في الفضاء يحتوي على مول واحد من الهيدروجين هذا يعادل كثافة كل 1/16 متر مكعب الحاوي مول واحد من ذرات الأوكسجين، وبذلك نجد اختلاف الكثافة على الرغم من تساوي التراكيز للمادتين في الهواء.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما معنى تركيز المادة"؟