اشرح كيف تؤثر قوى التجاذب بين الجزيئات في الذوبان

اشرح كيف تؤثر قوى التجاذب بين الجزيئات في الذوبان، هو سؤال يسأله الكثير من الناس وخاصةً طلبة العلوم والكيمياء، حيث أن عملية الذوبان عملية تدخل فيها المادة سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية في مادة أخرى لتكوين محلول، وفي السطور القادمة سوف نتحدث عن إجابة هذا السؤال وسنشرح كيف تؤثر عملية التجاذب بين الجزيئات المحلول في عملية الذوبان، كما سنتحدث عن عملية الذوبان بشئٍ من التفصيل.

اشرح كيف تؤثر قوى التجاذب بين الجزيئات في الذوبان

إجابة هذا السؤال أنه عند عملية الذوبان تزداد قوى التجاذب الموجودة بين المذاب والمذيب، وتصبح أكبر من قوى التجاذب بين جزيئات المادة الذائبة نفسها، وهو ما يجعل هذه المادة تترك بعضها البعض وتتوزع داخل المذاب مما يجعل الذوبان يحدث ويتكون المحلول.[1]

ما هي عملية الذوبان وما هي خصائصها المميزة

الذوبان هو خاصية تشير إلى قدرة مادة معينة والتي تسمى المذاب، على الذوبان في مذيب، ويتم قياس الذوبان من حيث الحد الأقصى لمقدار ذوبان المذاب في المذيب عند التوازن، والمحلول الناتج يسمى محلول مشبع، وتتميز عملية الذوبان بمجموعة من الخصائص والتي تتمثل في:[2]

• بعض المواد قابلة للذوبان بجميع النسب باستخدام مذيب معين، مثل الإيثانول في الماء، وهذه الخاصية هي خاصية الاختلاط.
• في ظل ظروف مختلفة، يمكن تجاوز قابلية الذوبان في التوازن لإعطاء ما يسمى بمحلول مفرط التشبع، وهو غير مستقر.
• غالبًا ما يكون المذيب مادة سائلة يمكن أن تكون مادة نقية أو خليطًا.
• يمكن أن تكون الأنواع التي تذوب، غازًا أو سائلًا آخر أو مادة صلبة.
• تتراوح قوة الذوبان على من الذوبان اللامحدود مثل الإيثانول في الماء، إلى ضعيف الذوبان، مثل كلوريد الفضة في الماء.
• هناك حالات قليلة جدًا لا توجد فيها مادة مذابة على الإطلاق.
• غالبًا ما يتم تطبيق مصطلح غير قابل للذوبان على المركبات ضعيفة الذوبان.
• عندما يذوب الإيثانول في الماء، تظل جزيئات الإيثانول سليمة ولكنها تشكل روابط هيدروجينية جديدة مع الماء.
  ومع ذلك ، عندما يذوب مركب أيوني مثل كلوريد الصوديوم (NaCl) في الماء، تتفكك شبكة كلوريد الصوديوم إلى أيونات منفصلة يتم إذابتها بطبقة من جزيئات الماء.

العوامل المؤثرة على عملية الذوبان

يوجد بعض العوامل التي تؤثر على عملية الذوبان ومن أهم هذه العوامل:[3]

• الحرارة: في الأساس، تزداد قابلية ذوبان المواد مع زيادة درجة الحرارة، هذا هو الحال بالنسبة لمعظم المذيبات، لكن هذه القاعدة لا تسري على الغازات، فمع زيادة درجة الحرارة يصبح أقل قابلية للذوبان في بعضها البعض وفي الماء، ولكن تصبح أكثر قابلية للذوبان في المذيبات العضوية.
• القطبية: في معظم الحالات تذوب المواد المذابة في المذيبات التي لها قطبية مماثلة، حيث أن المذيبات تذيب المتشابهات، حيث أن المذاب غير القطبي لا يذوب في المذيبات القطبية والعكس صحيح.
• الضغط: بالنسبة لمعظم المواد المذابة الصلبة والسائلة، لا يؤثر الضغط على قابلية الذوبان، أما بالنسبة للغازات ينص قانون هنري على أن قابلية ذوبان الغاز تتناسب طرديًا مع ضغط هذا الغاز، يتم تقديم هذا رياضيًا على النحو التالي: p = kc، حيث k هو ثابت يعتمد على درجة الحرارة للغاز، يمكن ملاحظة دليل جيد على قانون هنري عند فتح زجاجة من المشروبات الغازية. عندما نخفض الضغط في الزجاجة، يخرج الغاز المذاب في المشروب الغازي منه.
• الحجم الجزيئي: كلما كانت جزيئات المذاب أكبر، كلما زاد وزنها الجزيئي وحجمها، وبالتالي يصعب على جزيئات المذيبات أن تحيط بهذه الجزيئات الكبيرة وتقل قابلية الذوبان.
• التقليب: التقليب يزيد من سرعة الذوبان، لكنه لا يؤثر التحريك على قابلية المادة للذوبان، يؤدي التقليب فقط إلى زيادة سرعة العملية، فهو يزيد من حركة المذيب الذي يعرض المادة المذابة لأجزاء جديدة منه، مما يتيح زيادة قابلية الذوبان، نظرًا لأن الجزيئات في المواد السائلة تتحرك باستمرار، فستحدث العملية على أي حال، لكنها ستستغرق وقتًا أطول عندما لا يتم التقليب.

شاهد أيضًا: في التغير الفيزيائي تتغير خواص المادة دون أن يتغير نوعها

ختامًا نكون قد أجبنا على سؤال اشرح كيف تؤثر قوى التجاذب بين الجزيئات في الذوبان ، كما تحدثنا عن عملية الذوبان وخصائصها المميزة، والعوامل التي تؤثر على عملية الذوبان.