مولات المركبات (١)
انظر إلى رأس الصفحة: نحن في الدرس الثالث من الفصل الخامس عن مولات المركبات. اربط الفكرة بحقيبتين في المطار: مجموع وزن الحقيبة يعتمد على مجموع الأشياء داخلها، وإعادة توزيع الأشياء يغير وزن كل منها تماماً كالعنصر والمركب. انظر إلى صيغة ثنائي كلورو ثنائي فلورو ميثان : كل جزيء يحوي ذرة كربون واحدة، وذرتي كلور، وذرتي فلور، إذن النسبة الذرية هي . ولو أخذنا مولاً واحداً من هذا المركب، فسيحتوي على عدد أفوجادرو من الجزيئات، وستبقى النسبة كما هي دون تغيير، أي دزينة من ذرات الكربون، ودزنين من ذرات الكلور، ودزنين من ذرات الفلور. انظر إلى الشكل 5-9: الصناديق تمثل هذا التوزيع البصري للجزيئات.
يقوم درس مولات المركبات على ربط الصيغة الكيميائية للمركب بعدد مولات مكوناته وكتلته الجرامية. الفكرة الأساسية تعتمد على حساب الكتلة المولية للمركب بجمع كتل مولات جميع العناصر المكونة له، تماماً كما تجمع أجزاء آلة لتعرف كتلتها الكلية. من هنا، نستخدم الكتلة المولية وعوامل التحويل (أو عدد أفوجادرو) للتنقل بسلاسة بين كتلة المركب، وعدد مولاته، وعدد الجسيمات أو الأيونات بداخله. فمثلاً، إذا كانت لديك الصيغة الكيميائية لمركب ما، فإن الأرقام تدل مباشرة على نسب مولات العناصر، بحيث تستطيع حساب مولات أي عنصر داخل مول واحد من المركب بكل سهولة عن طريق كتابة عامل تحويل مناسب يربط بين مولات العنصر ومولات المركب، مثل حساب عدد مولات أيون الفلور في مركب ثنائي فلورو ثنائي كلوромеثان.
الفكرة الأساسية
يمكن حساب الكتلة المولية للمركب من خلال صيغته الكيميائية، كما يمكن استعمال هذه الكتلة المولية للتحويل بين الكتلة والمولات والملفات للمركب نفسه. الأرقام في الصيغ الكيميائية تدل على عدد مولات العنصر في مول واحد من المركب، وهي التي تُنشئ النسب المولية المستخدمة في عوامل التحويل.
الشرح
لكي تحسب الكتلة المولية لأي مركب، ابحث عن الكتل المولية لكل عنصر فيه، ثم اضرب الكتلة المولية لكل عنصر في عدد مولات العنصر الممثلة في الصيغة الكيميائية، ثم اجمع كتل عناصر المركب كافة. وحين تريد التحويل من مولات المركب إلى كتلته، فإنك تستعمل الكتلة المولية بوصفها عامل تحويل يربط الجرامات بالمولات. أما إذا أردت العكس أي التحويل من كتلة المركب إلى مولات، فإنك تستعمل مقلوب الكتلة المولية.
وللتحويل بين كتلة المركب وعدد الجسيمات أو الأيونات، تذكر أنه لا يمكن التحويل مباشرة؛ بل لابد أن تحول الكتلة المعطاة إلى عدد المولات في البداية بالضرب في مقلوب الكتلة المولية، وبعد ذلك تحول عدد المولات إلى عدد جسيمات بالضرب في عدد أفوجادرو (). أما لتحديد عدد الذرات أو الأيونات في المركب، فسوف تحتاج إلى عوامل تحويل تعطي نسبة أعداد الذرات أو الأيونات في المركب إلى مول واحد من المركب.
مثال محلول خطوة بخطوة
مسألة: ما كتلة من المركب (؟
تحليل المسألة: المعطيات: عدد مولات ( المطلوب: الكتلة المولية ( وكتلة ( بالجرام.
حساب المطلوب: حساب الكتلة المولية للمركب بضرب مولات كل عنصر في كتلته المولية وحاصل جمع الكتل: 1 ext{ mol S} imes rac{32.07 ext{ g S}}{1 ext{ mol S}} = 32.07 ext{ g S} 6 ext{ mol C} imes rac{12.01 ext{ g C}}{1 ext{ mol C}} = 72.06 ext{ g C} 10 ext{ mol H} imes rac{1.008 ext{ g H}}{1 ext{ mol H}} = 10.08 ext{ g H} الكتلة المولية = الآن طبق عامل التحويل لربط الجرامات بالمولات: كتلة المركب = كتلة المركب = 2.50 ext{ mol} imes rac{114.21 ext{ g}}{1 ext{ mol}} = 286 ext{ g}
تقويم الإجابة: الناتج صحيح ومقبول بناءً على تقريب الأعداد واستخدام الوحدات الصحيحة للكتلة المولية.
أخطاء شائعة
- الخلط بين الكتلة المولية للعنصر والكتلة المولية للمركب وعدم ضرب كتلة العنصر في عدد ذراته المكتوبة بالصيغة الكيميائية.
- محاولة التحويل المباشر من كتلة المركب إلى عدد الجسيمات دون المرور بعدد المولات أولاً.
- الخطأ في كتابة عوامل التحويل بنسب مقلوبة لا تطابق أعداد المولات الموضحة في الصيغة الكيميائية للمركب.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: ما كتلة من حمض الكبريتيك ؟ الإجابة: الكتلة المولية للحمض تساوي تقريبا ، وبضرب عدد المولات في الكتلة المولية تكون الكتلة الناتجة هي .
السؤال الثاني: احسب عدد مولات أيونات في من كلوريد الخارصين ؟ الإجابة: كل مول من يحتوي على مولين من أيونات ، لذا نضرب في عامل التحويل rac{2 ext{ mol Cl}^-}{1 ext{ mol ZnCl}_2} لنحصل على الإجابة .