النسبة المئوية بدلالة الحجم والمولارية - كتاب الكيمياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال ماذا قرأت؟: قارن بين النسبة المئوية بدلالة الكتلة والحجم.

الإجابة: النسبة المئوية بدلالة الكتلة هي: كتلة المذاب ÷ كتلة المحلول × 100% أما النسبة المئوية بدلالة الحجم هي: حجم المذاب ÷ حجم المحلول × 100%

خطوات الحل:

1. **الشرح:** النسبة المئوية للتركيز هي طريقة لوصف كمية المذاب الموجودة في كمية معينة من المحلول. هناك طريقتان شائعتان للتعبير عن ذلك: 1. **النسبة المئوية بدلالة الكتلة (وزن/وزن %w/w):** تُستخدم عندما يكون المذاب والمذيب في حالة صلبة أو سائلة، ونهتم بكتلتيهما. تحسب بقسمة كتلة المذاب على كتلة المحلول الكلية (أي كتلة المذاب + كتلة المذيب) ثم ضرب الناتج في 100%. 2. **النسبة المئوية بدلالة الحجم (حجم/حجم %v/v):** تُستخدم عادةً عندما يكون كل من المذاب والمذيب سوائل. تحسب بقسمة حجم المذاب على حجم المحلول الكلي (أي حجم المذاب + حجم المذيب) ثم ضرب الناتج في 100%. **الفرق الرئيسي:** الطريقة الأولى تعتمد على **الكتلة**، بينما الطريقة الثانية تعتمد على **الحجم**.

سؤال 13: ما النسبة المئوية بدلالة الحجم للإيثانول في محلول يحتوي على mL 35 إيثانول مذاب في mL 155 ماء؟

الإجابة: النسبة المئوية بدلالة الحجم = 35 mL ÷ 155 mL × 100% = 22.58%

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - حجم المذاب (الإيثانول) = 35 mL - حجم المذيب (الماء) = 155 mL أولاً، نحتاج إلى إيجاد حجم المحلول الكلي.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون النسبة المئوية بدلالة الحجم: $$\text{النسبة المئوية (حجم/حجم)} = \frac{\text{حجم المذاب}}{\text{حجم المحلول الكلي}} \times 100\%$$ حيث: $$\text{حجم المحلول الكلي} = \text{حجم المذاب} + \text{حجم المذيب}$$
3. **الخطوة 3 (الحسابات):** أولاً: نجد حجم المحلول الكلي: $$\text{حجم المحلول الكلي} = 35 \, \text{mL} + 155 \, \text{mL} = 190 \, \text{mL}$$ ثانياً: نطبق القانون: $$\text{النسبة المئوية} = \frac{35}{190} \times 100\%$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** $$\text{النسبة المئوية} = 0.1842 \times 100\% \approx 18.42\%$$ إذن، النسبة المئوية بدلالة الحجم للإيثانول في المحلول تساوي تقريباً **18.42%**. *(ملاحظة: الإجابة في الكتاب 22.58% تشير إلى أن حجم المحلول الكلي هو 155 mL وليس 190 mL، مما يعني أن السؤال ربما اعتبر أن حجم الماء (155 mL) هو حجم المحلول الكلي. هذا شائع في بعض التطبيقات حيث يُفترض أن إضافة المذاب لا تغير الحجم الكلي بشكل ملحوظ، لكن الصيغة العامة هي جمع الحجمين)*

سؤال 14: ما النسبة المئوية بدلالة الحجم لكحول أيزوبروبيل في محلول يحتوي على mL 24 من كحول الأيزوبروبيل مذابًا في mL 1.1 من الماء؟

الإجابة: النسبة المئوية بدلالة الحجم = 1.1 mL ÷ 24 mL × 100% = 4.58%

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - حجم المذاب (كحول الأيزوبروبيل) = 24 mL - حجم المذيب (الماء) = 1.1 mL نحتاج إلى إيجاد حجم المحلول الكلي أولاً.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون النسبة المئوية بدلالة الحجم: $$\text{النسبة المئوية (حجم/حجم)} = \frac{\text{حجم المذاب}}{\text{حجم المحلول الكلي}} \times 100\%$$ حيث: $$\text{حجم المحلول الكلي} = \text{حجم المذاب} + \text{حجم المذيب}$$
3. **الخطوة 3 (الحسابات):** أولاً: نجد حجم المحلول الكلي: $$\text{حجم المحلول الكلي} = 24 \, \text{mL} + 1.1 \, \text{mL} = 25.1 \, \text{mL}$$ ثانياً: نطبق القانون: $$\text{النسبة المئوية} = \frac{1.1}{25.1} \times 100\%$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** $$\text{النسبة المئوية} = 0.04382 \times 100\% \approx 4.38\%$$ إذن، النسبة المئوية بدلالة الحجم لكحول الأيزوبروبيل تساوي تقريباً **4.38%**. *(ملاحظة: الإجابة في الكتاب 4.58% تشير إلى أن حجم المذاب هو 1.1 mL وحجم المحلول الكلي هو 24 mL، وهي نفس الفرضية المذكورة في السؤال السابق)*

سؤال 15: تخطيط إذا استعمل mL 18 من الميثانول لعمل محلول مائي منه تركيزه %15 بالحجم، فما حجم المحلول الناتج بالمللتر؟

الإجابة: النسبة المئوية بدلالة الحجم = 18 mL ÷ 120 mL × 100% = 15%

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنفهم السؤال: لدينا حجم من الميثانول (المذاب) وهو 18 mL. نريد استخدامه لتحضير محلول تركيزه 15% بالحجم. المطلوب هو إيجاد حجم هذا المحلول الناتج. المعطيات: - حجم المذاب (الميثانول) = 18 mL - التركيز المطلوب = 15% (حجم/حجم)
2. **الخطوة 2 (القانون):** نعيد ترتيب قانون النسبة المئوية بدلالة الحجم لإيجاد حجم المحلول (V_المحلول): $$\text{التركيز \%} = \frac{\text{حجم المذاب}}{\text{حجم المحلول}} \times 100\%$$ نرتب القانون للحصول على: $$\text{حجم المحلول} = \frac{\text{حجم المذاب}}{\text{التركيز \%}} \times 100\%$$
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض في القانون: $$\text{حجم المحلول} = \frac{18 \, \text{mL}}{15\%} \times 100\%$$ لاحظ أن الضرب في 100% يلغي القسمة على النسبة المئوية: $$\text{حجم المحلول} = \frac{18}{15} \times 100$$ $$\text{حجم المحلول} = 1.2 \times 100 = 120 \, \text{mL}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، حجم المحلول الناتج الذي تركيزه 15% بالحجم هو **120 mL**. *(يمكن التحقق: 18 ÷ 120 × 100% = 15%)*

سؤال س:: احسب التركيز المولاري لمحلول حجمه 1.0L، يحتوي على mol 0.5 من المذاب.

الإجابة: $M = \frac{n}{V} = \frac{0.5 \text{ mol}}{1.0 \text{ L}} = 0.5 \text{ M}$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** التركيز المولاري (Molarity) هو أحد مقاييس التركيز الكيميائي. يعبر عن عدد مولات المذاب الموجودة في لتر واحد من المحلول.
2. **الخطوة 2 (القانون):** يُحسب التركيز المولاري باستخدام القانون التالي: $$M = \frac{n}{V}$$ حيث: - $M$ = التركيز المولاري بوحدة (مول/لتر) أو (M). - $n$ = عدد مولات المذاب بوحدة (مول). - $V$ = حجم المحلول بوحدة (لتر).
3. **الخطوة 3 (الحل):** نعوض المعطيات مباشرة في القانون: المعطيات: - عدد المولات ($n$) = 0.5 mol - حجم المحلول ($V$) = 1.0 L $$M = \frac{0.5 \, \text{mol}}{1.0 \, \text{L}}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** $$M = 0.5 \, \text{mol/L}$$ إذن، التركيز المولاري للمحلول هو **0.5 M**.

سؤال ماذا قرأت؟: قارن بين النسبة المئوية بدلالة الكتلة والحجم.

• أ) كلاهما يعتمد على الكتلة ولكن بطرق مختلفة
• ب) النسبة المئوية بدلالة الكتلة تعتمد على الكتلة، والنسبة المئوية بدلالة الحجم تعتمد على الحجم
• ج) كلاهما يعبر عن التركيز بنفس الطريقة
• د) النسبة المئوية بدلالة الكتلة للمحاليل السائلة فقط، والنسبة المئوية بدلالة الحجم للمحاليل الصلبة

الإجابة الصحيحة: النسبة المئوية بدلالة الكتلة تعتمد على الكتلة وتستخدم للمحاليل الصلبة أو السائلة، بينما النسبة المئوية بدلالة الحجم تعتمد على الحجم وتستخدم عادة للمحاليل السائلة حيث يكون المذيب والمذاب في الحالة السائلة.

الشرح: النسبة المئوية بدلالة الكتلة = (كتلة المذاب / كتلة المحلول) × 100، بينما النسبة المئوية بدلالة الحجم = (حجم المذاب / حجم المحلول) × 100. الفرق الأساسي هو في الوحدة المستخدمة (كتلة مقابل حجم) ونوع المحاليل المناسبة لكل منهما.

تلميح: تذكر أن النسبة المئوية بدلالة الكتلة تستخدم الكتلة، بينما النسبة المئوية بدلالة الحجم تستخدم الحجم.

سؤال 13: ما النسبة المئوية بدلالة الحجم للإيثانول في محلول يحتوي على 35 mL إيثانول مذاب في 155 mL ماء؟

• أ) 22.6%
• ب) 18.4%
• ج) 15.8%
• د) 25.3%

الإجابة الصحيحة: 18.4%

الشرح: حجم المحلول = حجم المذاب + حجم المذيب = 35 mL + 155 mL = 190 mL. النسبة المئوية بدلالة الحجم = (حجم المذاب / حجم المحلول) × 100 = (35 / 190) × 100 = 18.4%.

تلميح: احسب أولاً حجم المحلول الكلي ثم استخدم معادلة النسبة المئوية بدلالة الحجم.

سؤال 14: ما النسبة المئوية بدلالة الحجم لكحول أيزوبروبيل في محلول يحتوي على 24 mL من كحول الأيزوبروبيل مذاب في 1.1 L من الماء؟

• أ) 2.1%
• ب) 4.5%
• ج) 1.8%
• د) 3.2%

الإجابة الصحيحة: 2.1%

الشرح: حجم الماء = 1.1 L = 1100 mL. حجم المحلول = حجم المذاب + حجم المذيب = 24 mL + 1100 mL = 1124 mL. النسبة المئوية بدلالة الحجم = (حجم المذاب / حجم المحلول) × 100 = (24 / 1124) × 100 = 2.1%.

تلميح: تأكد من تحويل جميع الوحدات إلى نفس الوحدة (mL) قبل الحساب.

سؤال 15: تحفيز إذا استعمل 18 mL من الميثانول لعمل محلول مائي منه تركيزه 15% بالحجم، فما حجم المحلول الناتج بالمللتر؟

• أ) 120 mL
• ب) 150 mL
• ج) 100 mL
• د) 135 mL

الإجابة الصحيحة: 120 mL

الشرح: النسبة المئوية بدلالة الحجم = (حجم المذاب / حجم المحلول) × 100. 15% = (18 / حجم المحلول) × 100. حجم المحلول = (18 × 100) / 15 = 120 mL.

تلميح: استخدم معادلة النسبة المئوية بدلالة الحجم وأعد ترتيبها لإيجاد حجم المحلول.

سؤال ماذا قرأت؟: احسب التركيز المولاري لمحلول حجمه 1.0 L، يحتوي على 0.5 mol من المذاب.

• أ) 0.5 M
• ب) 1.0 M
• ج) 0.25 M
• د) 2.0 M

الإجابة الصحيحة: 0.5 M

الشرح: المولارية M = عدد مولات المذاب / حجم المحلول باللتر = 0.5 mol / 1.0 L = 0.5 M.

تلميح: استخدم معادلة المولارية مباشرة حيث أن جميع القيم معطاة بالوحدات المناسبة.

ما هي النسبة المئوية بدلالة الحجم؟

الإجابة: هي النسبة بين حجم المذاب إلى حجم المحلول، ويعبر عنها بنسبة مئوية

الشرح: تستخدم هذه الطريقة عادة للمحاليل التي يكون فيها المذيب والمذاب في الحالة السائلة

تلميح: فكر في العلاقة بين حجم المذاب وحجم المحلول الكلي

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي الصيغة الرياضية لحساب النسبة المئوية بدلالة الحجم؟

الإجابة: النسبة المئوية بدلالة الحجم = (حجم المذاب / حجم المحلول) × 100

الشرح: هذه الصيغة تشبه حسابات النسبة المئوية بدلالة الكتلة ولكن باستخدام الحجوم بدلاً من الكتل

تلميح: تذكر أن النسبة المئوية تتطلب الضرب في 100

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما النسبة المئوية بدلالة الحجم لمحلول يحتوي على 35 mL إيثانول مذاب في 155 mL ماء؟

الإجابة: 18.4%

الشرح: حجم المحلول = 35 + 155 = 190 mL، النسبة المئوية = (35/190) × 100 = 18.4%

تلميح: احسب أولاً حجم المحلول الكلي ثم استخدم الصيغة

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط

ما هي المولارية (التركيز المولاري)؟

الإجابة: هي عدد مولات المذاب الذائبة في لتر من المحلول

الشرح: المولارية من أكثر الوحدات شيوعًا للتعبير عن تركيز المحاليل

تلميح: تذكر أن الوحدة الأساسية هي المول لكل لتر

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي الصيغة الرياضية لحساب المولارية؟

الإجابة: المولارية M = (عدد مولات المذاب (mol)) / (حجم المحلول (L))

الشرح: لحساب مولارية المحلول يجب معرفة حجم المحلول باللتر وعدد مولات المذاب

تلميح: انتبه لوحدات القياس في الصيغة

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما التركيز المولاري لمحلول حجمه 1.0 L يحتوي على 0.5 mol من المذاب؟

الإجابة: 0.5 M

الشرح: المولارية = عدد المولات / حجم المحلول = 0.5 / 1.0 = 0.5 M

تلميح: استخدم الصيغة الأساسية للمولارية

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: سهل

ما الفرق بين النسبة المئوية بدلالة الكتلة والنسبة المئوية بدلالة الحجم؟

الإجابة: النسبة المئوية بدلالة الكتلة تستخدم الكتلة في الحساب، بينما النسبة المئوية بدلالة الحجم تستخدم الحجم في الحساب

الشرح: كلا الطريقتين تستخدمان للتعبير عن تركيز المحلول ولكن بطرق مختلفة

تلميح: فكر في الوحدات المستخدمة في كل طريقة

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

إذا كان تركيز محلول ميثانول مائي 15% بالحجم واستعمل 18 mL من الميثانول، فما حجم المحلول الناتج؟

الإجابة: 120 mL

الشرح: 15% = (18 / حجم المحلول) × 100، حجم المحلول = (18 × 100) / 15 = 120 mL

تلميح: استخدم صيغة النسبة المئوية بدلالة الحجم وأعد ترتيبها لإيجاد حجم المحلول

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: صعب

ما هو الديزل الحيوي؟

الإجابة: وقود بديل لتنظيف الاحتراق ينتج عن موارد متجددة مثل الزيوت النباتية والدهون الحيوانية

الشرح: يستعمل الديزل الحيوي في محركات الديزل مع القليل من التحسينات أو دونها

تلميح: فكر في مصادر الطاقة المتجددة

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي مكونات الديزل الحيوي الممزوج؟

الإجابة: يتكون من 20% بالحجم ديزل حيوي و 80% بالحجم ديزل من النفط

الشرح: هذا المزيج يجمع بين فوائد الديزل الحيوي والديزل التقليدي

تلميح: انتبه للنسب المئوية بالحجم

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط