كيف يمكن تسريع عملية الذوبان؟
كيف يمكن تسريع عملية الذوبان؟، سواء في الماء أو في أي سائل آخر، من الأسئلة الشائعة التي يتم طرحها في مادة الكيمياء خاصة، ويوجد العديد من التفاعلات الكيميائية التي من الممكن أن تسرع من عملية الذوبان.
محتويات المقال
[ عرض ]
ما هو الذوبان؟
- قبل أن نجيب على سؤال كيف يمكن تسريع عملية الذوبان، يجب أن تعرف أولًا ما هي عملية الذوبان؟
- عملية الذوبان هي عبارة عن مادة لديها القدرة على الذوبان والاختفاء بداخل مادة أخرى.
- تتم عملية الذوبان من خلال مادتين مختلفتين، المذيب والمذاب، والمذيب هو المادة التي تتم من خلالها عملية الذوبان، أما المذاب هو المادة التي تذوب في المذيب.
- يوجد بعض المواد تحدث من خلالها عملية الذوبان كاملة، وتختفي المادة الذائبة كلها في المذيب، ويوجد بعض المواد الأخرى التي لا تذوب تمامًا في المذيب.
شاهد أيضًا: درجة انصهار الألومنيوم وغليانه
حالات عملية الذوبان
- إذا كانت المادة المراد إذابتها هي مادة صلبة، وكان المذيب مادة سائلة، فإنه بمجرد أن تصل المادة الذائبة إلى تمام الذوبان تتحول إلى سائلة، ولا يمكن تمييز المذيب عن المذاب وقتها.
- إذا كانت المادة المراد إذابتها سائلة أو مادة غازية، يجب أن يتوفر توافق وتفاعل بين المادة المذابة والمادة المذيبة.
العوامل المؤثرة على الذوبان
- إذا عرفت ما هي العوامل المؤثرة على الذوبان، فبالطبع ستعرف كيف يمكن تسريع عملية الذوبان، ومن أهم العوامل هي طبيعة المادة المذابة، سواء كانت سائلة أو غازية أو صلبة.
- طبيعة المذيب كذلك ستؤثر على سرعة الذوبان، أي المادة التي تتم فيها عملية الإذابة.
- درجة الحرارة التي تحدث خلالها عملية الذوبان، فيوجد بعض المواد التي لا بد من درجة حرارة عالية حتى تذوب، وبعض المواد الأخرى يمكنها أن تصل إلى تمام الذوبان في درجات حرارة منخفضة.
- درجة التشبع، وهي عبارة عن كمية المادة المذابة بالنسبة لكمية المذيب.
- الخلط بين المذيب والمذاب.
- مساحة السطح المعرضة للتفاعل.
- تراكم الذرات، وتراكم جزيئات المواد على السطح الصلب.
- عوامل الضغط والقطبية التي يتعرض لها المذيب والمذاب.
- الحجم الجزيئي للمذيب والمذاب.
كيف يمكن تسريع عملية الذوبان؟
- تحريك المواد أو تقليبها، وفي هذه العملية يتم إبعاد جزيئات المادة عن بعضها وتشتيتها، بحيث تسمح لها بتكسير الروابط وتسرع من ذوبانها.
- مساحة سطح المادة المراد إذابتها، أي أنه كلما كانت جزيئات المادة صغيرة، كلما كانت سرعة ذوبانها أعلى.
- درجة الحرارة التي يتعرض لها التفاعل، من أهم إجابات سؤال كيف يمكن تسريع عملية الذوبان، حيث أنه كلما ارتفعت درجة الحرارة، كلما ازدادت سرعة تكسير الجزيئات وبالتالي سرعة الذوبان.
ملاحظات علمية خاصة بالذوبان
- يجب اتباع القاعدة العامة للذوبان، وهي أن يكون المذيب والمذاب متشابهان، ويتم ذلك عن طريق التعرف على الروابط المختلفة بين جزيئات كل مادة على حدًا.
- يجب أن تعرف الفرق بين عملية الإذابة وعملية الانصهار، لأن عملية الانصهار تعتمد على التغيير الفيزيائي للمادة، أي التحول من الحالة الفيزيائية للمادة الصلبة إلى المادة السائلة.
المواد القابلة للذوبان في مواد أخرى
- بعد أن عرفت كيف يمكن تسريع عملية الذوبان، من المهم أن تعرف أن ليس كل المواد عند خلطها مع بعضها يمكن أن يحدث ذوبان واندماج تام للمادتين.
- على سبيل المثال، لا نستطيع إذابة الماء مع الكلور، أو العكس، وذلك لأن الكلور غير قابل للذوبان في الماء.
- يمكن إذابة ملح الطعام أو ما يعرف بكلوريد الصوديوم في الماء، أي أن ملح الطعام من المواد القابلة للذوبان في الماء.
شاهد أيضًا: أضرار الزيوت المهدرجة على الجسم
الأملاح شحيحة الذوبان
- من المعلومات الهامة التي يجب عليك معرفتها بعد أن تعرف كيف يمكن تسريع عملية الذوبان، هي أن الأملاح شحيحة الذوبان هي الأملاح التي لا تذوب تمامًا في الماء، وإنما يترسب جزء كبير منها.
- عند زيادة حاصل الإذابة، ترتفع قابلية ذوبان الملح في الماء، وكلما نقصت قيمة الإذابة، ترتفع قابلية ترسب الملح في الماء، وهذه هي معادلة الأملاح شحيحة الذوبان في الماء.
المركبات الـ لا عضوية التي تذوب في الماء
- مركبات الأمونيوم.
- مركبات الصوديوم.
- مركبات البوتاسيوم.
- الخلات والكلورات والنترات والكلوريدات.
- الكبريتات تذوب في الماء.
- يمكن لهيدروكسيد الأمونيوم أن يذوب في الماء، وهيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم كذلك.
المركبات الـلاعضوية التي لا تذوب في الماء
- الكربونات من المواد التي لا تذوب في الماء.
- كربونات الفوسفات، وكربونات الأكاسيد، وكربونات الكبريتيدات لا تذوب في الماء.
- كلوريد الزئبق من المواد التي لا تذوب في الماء، وكلوريد الفضة كذلك، أما كلوريد الرصاص فهو يذوب في المياه الساخنة ولا يذوب في الماء البارد.
- كبريتات الباريوم وكبريتات الرصاص والهيدروكسيدات لا يمكن أن تذوب في الماء.
إذابة المحاليل من خلال عوامل إذابة مختلفة
- تختلف درجة ذوبان المواد على حسب نوع المحلول، وأول محلول يجب أن تعرف عنه بعد أن تعرف كيف يمكن تسريع عملية الذوبان هو المحلول المشبع.
- المحلول المشبع هو المحلول الذي يصل إلى درجة الاتزان بعد التعرض لدرجة حرارة معينة، ولا تختلف العمليات الكيميائية في هذا النوع من المحاليل ولكنها تظل ثابتة.
- أما في المحاليل الغير مشبعة، ففيها تكون المادة المذابة أقل من المذيب، وتحدث هذه العملية في درجة حرارة معينة، ولا يوجد ثبات في الحركة بين المذيب والمذاب.
- المحاليل الفوق مشبعة هي المحاليل التي يكون فيها نسبة المذاب أعلى من المذيب، وبالتالي لا يحدث توازن في الحركة بين المواد أثناء التفاعل الكيميائي.
فصل المحاليل عن بعضها
- يتساءل العديد عن إمكانية فصل المحلول عن بعضه بعد أن تتم عملية الذوبان، والحقيقة أن بعض المحاليل قابلة للفصل، والبعض الآخر لا يمكن أن تنفصل عن بعضها بعد تمام عملية الذوبان.
- على سبيل المثال، ذوبان ملح الطعام في الماء، بمجرد تمام عملية الذوبان نحصل على محلول مشبع، ويحدث ذلك من خلال تفكك روابط الأيونات التي تكوّن بللورات الملح.
- بعد تفكك روابط الملح، تبدأ جزيئات الماء في التراكم حولها، وتسمى هذه العملية “الهيدراتية”.
- بعض الفلزات تكون من جزيئات الماء كاتيونات مركبة، وحتى يتم اعتبار هذه المخاليط محلولًا، لا بد أن تكون الروابط معكوسة تمامًا.
- عند إذابة هيدريدات الأحماض والقواعد، يذوب كلوريد الهيدروجين في الماء، ويبدأ في التفكك على الفور إلى أيونات الكلور وأيونات هيدروجين، ثم تتفاعل أيونات الهيدروجين مع الماء مكونة مادة جديدة.
- بعد تمام التفاعل السابق، يخرج غاز ثاني أكسيد الكربون، ويتبقى جزء منه في الماء على هيئة حمض الكربونيك حتى يتحلل تمامًا في الماء.
- يطلق على التفاعل السابق تفاعل عكسي، أي أنه يمكن أن يتم فصل المحلول ويعود إلى حالته السابقة.
بعض الحالات الخاصة
- هناك بعض الحالات الكيميائية الخاصة التي يجب عليك معرفتها عند دراستك لعملية الذوبان، وعلى سبيل المثال، أن ذوبان الفلز في الماء لا يعتبر ذوبانًا، ولكنه تفاعلًا كيميائيًا.
- يوجد بعض الحالات التي يحدث فيها تفاعل كيميائي عكسي كما ذكرنا، وذوبان في نفس الوقت، مثل ذوبان ثاني أكسيد الكربون في الماء.
شاهد أيضًا: بحث عن درجة الحرارة والطاقة الحرارية في الفيزياء
يتساءل العديد من طلبة الكيمياء عن كيف يمكن تسريع عملية الذوبان، ويوجد العديد من العوامل التي تؤثر على سرعة الذوبان، أهمها نوع المادة التي يتم إذابتها، ومساحة سطح المادة المذابة، ونوع المذيب، وإلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية المقال عن كيف يمكن تسريع عملية الذوبان؟ آملين أن يكون المقال قد نال اعجابكم، نترككم في رعاية الله.