دانلود مقاله آزمایشگاه شیمی عمومی

مقدمه :

حلالیت عبارت است ازمقداری ازیک جسم برحسب گرم که دردمای معین درصدگرم حلال ، حل شده وتولید محلول سیرشده ای حل کندولی آنچه که بیشترمتداول است قابلیت حل شدن است که برای یک ماده برابراست با مولاریته آن .

ماده از ذرات کوچکی به نام مولکول تشکیل یافته است که دارای حرکات انتقالی – ارتعاشی وچرخشی است .  مولکولهاهمدیگررامی ربایند درواقع بین آنها نیروهای جاذبه ودافعه وجوددارد .

درموردگازهابایدتوجه داشت که این نیروهاصفراست .  درحالت مایع نیروهای جاذبه بین مولکولی نسبتاًضعیف ترازحالت جامدبوده وفاصله بین مولکولها بیشترودرنتیجه تااندازه ای ازیکدیگردورند ، به طوری که آزادانه  می توانند به تمام جهات حرکت کنند ، به همین دلیل مایعات شکل معینی ندارندوجامدات دارای حرکت ارتعاشی هستند .  همچنین بین مولکولهای مایع فضای خالی وجوددارد که این فضادرجامدات کمتراست .

مراحل انحلال :

1 – تماس : بادرنظرگرفتن نظریه « ذره ای جنبشی » ماده می توان گفت که یک لایه ازمولکولها ، اتم هایایون های سطح خارجی ماده حل شونده بایک لایه ازمولکولهای حلال ، مجاورشده ودرنتیجه بین دوفازماده حل شونده وحلال تماس حاصل می شود .

2- انحلال : دراین مرحله مولکولها ، اتم هایایون های دوماده که باهم درتماسند هرکدام ارتباط خودراباذره های همانندشان قطع می کنند ودرفضای مجاورسطح تماس ، مخلوطی شامل هردوذره به وجودمی آید .  هرچه ذره های جامدریزترباشندسرعت انحلال بیشتراست زیراریزتربودن ذره های جامد سبب از دیادسطح خارجی آنها شده ، مقداربرخوردهای مؤثربامولکولهای حلال درواحدسطح بیشترمی شود .

3- پخش :  پراکندگی ذره های حل شونده درون حلال تازمانی که بین قسمتهای مختلف محلول ، تفاوت غلظت وجوددارد همچنان ادامه پیدا می کند ولی به محض آنکه این تفاوت غلظت ازبین رفت درحرکت انتقالی ذره های حل شده تعادل به وجودمی آید .  یعنی درتمام حجم محلول ، ذره های ماده حل شونده به طوریکنواخت پخش شده وجابجایی مولکولها مساوی است .

عوامل وفاکتورهای انحلال :

پدیده انحلال به طبیعت وماهیت حلال وجسم حل شونده بستگی دارد ومهمترین عوامل آن عبارتند از :

بهم زدن : دراثربهم زدن پدیده های محلول غلیظ به اطراف پخش شده ولایه هایی ازحلال رابه جسم جامدنزدیک کرده وباعث انحلال آن می شود .  ممکن است ضمن بهم زدن ، ماده ‌حل شونده به ذره های کوچکترتبدیل شود .

 دما :  ازدیاد دماسبب ازدیاد جنبش مولکولی وسرعت مولکولهای حلال شده ودرنتیجه احتمال برخوردمولکول های حلال باماده ‌ حل شونده درواحدحجم وزمان بیشترمی شود اماباید توجه داشت که انحلال گازهاباازدیاددماکاهش می یابد ولی ، لغزش فشارزیادمی شود .

سطح تماس : هرقدرذره هاریزترباشند تعدادذره های بیشتری از ماده جامددرواحدزمان موردحمله وهجوم مولکولهای حلال قرارگرفته وازشکل جامدخارج می شودوبه صورت محلول درمی آیند .  اصولاً انحلال ازسطح جسم حل شونده شروع می شود .  پس هرچه جسم ریزترباشدانحلال سریعتروبهترصورت می گیرد .

 قراردادن ماده ‌حل شونده درسطح حلال :  محلولی که بدین طریق در سطح مایع تشکیل می شود ازمایع خالص سنگین تراست ولذابه سمت پائین می رودکه درصنعت کاربرددارد ، زیراسرعت حل شدن رازیادمی کند .

آزمایش اول

« آزمایش حلالیت »

موادموردنیاز :  1- ید 2-نفتالین 3- نمک طعام 4- آب 5- الکل

6-تتراکلریدکربن 7- کلروفرم

وسایل موردنیاز :  1- لوله ‌آزمایش 2-پیپت

شرح آزمایش :

مرحله اول :  ابتدا 5cc آب ، الکل وتتراکلریدکربن برمی داریم . 0.5 گرم ید رابه این حلال اضافه می کنیم .  تابررسی کنیم که یددرکدامیک بهتروسریعترحل می شود .

مشاهده می شود .

درآزمایش یدباآب مشاهده شدکه یددرآب حل نمی شودونتیجه گرفتیم که چون یدیک ماده غیرقطبی است درآب که قطبی است حل نمی شود .

درآزمایش یدباالکل مشاهده شدکه یددرالکل حل می شودچون هردوغیرقطبی اند .حلال حاصل به رنگ قرمزخونی درمی آید .

درآزمایش یدباتتراکلریدکربن نیزمشاهده شدکه درهم حل می شوند . چون هردوغیرقطبی اند .  حلال حاصل به رنگ بنفش است .

مرحله دوم : اضافه کردن نمک به آب ، الکل ، تتراکلریدکربن

درآزمایش نمک باآب مشاهده شدکه درهم حل می شوندچون هردو  قطبی اند .  درضمن به این دلیل است که پیوندمولکولی آب ازنوع هیدروژنی است ونمک ترکیبی یونی است .

 درآزمایش نمک باالکل مشاهده شدکه نمک به مقدارکم درالکل حل شدواین به دلیل قطبیت ضعیف الکل است .

درآزمایش نمک ، تتراکلریدکربن مشاهده شدکه درهم حل نمی شوند چون نمک یک ترکیب یونی است حال آنکه تتراکلریدکربن غیرقطبی است.  درضمن جاذبه های تتراکلریدکربن ازنوع ضعیف لاندن می باشد .

مرحله سوم : اضافه کردن نفتالین به آب – الکل – تتراکلریدکربن .

درآزمایش نفتالین باآب مشاهده شدکه نفتالین درآب حل نمی شودچون نفتالین یک ماده غیرقطبی است .  حال آنکه آب قطبی است .

 درآزمایش نفتالین باالکل مشاهده شدکه نفتالین درالکل حل نمی شود زیراجاذبه های آنهاازیک نوع نیست .  مایع یاحلال بدست آمده زردرنگ است .

 درآزمایش نفتالین باتتراکلریدکربن مشاهده شدکه درهم حل می شوند چون که هردوغیرقطبی اند .

مرحله چهارم :  اضافه کردن کلروفرم به آب ، الکل ، تتراکلریدکربن

درآزمایش کلروفرم باآب مشاهده شدکه کلروفرم درآب حل نمی شود چون کلروفرم قطبیت ضعیفی دارد .

درآزمایش کلروفرم باالکل مشاهده شدکه درهم حل می شوندچون که هردوغیرقطبی اند .

 درآزمایش کلروفرم باتتراکلریدمشاهده شدکه درهرهم حل می شوند چون که هردوغیرقطبی اند . ( البته کلروفرم %100‌غیرقطبی نیست .  درواقع قطبیت ضعیفی دارد)