MolDraw › أدوات الكيمياء › حاسبة الخواص التجميعية

حاسبة الخواص التجميعية

باختصار: حاسبة الخواص التجميعية: الانخفاض في درجة التجمد، والارتفاع في درجة الغليان، والضغط الأسموزي، والانخفاض النسبي في الضغط البخاري، مع معامل فانت هوف وتعيين الكتلة المولية. الأداة مجانية وتعمل في متصفح الويب ولا تحتاج إلى تنزيل.

اختر خاصية، واختر مذيبًا لملء Kb أو Kf، واترك المجهول فارغًا. احسب انطلاقًا من الكتل (لإيجاد الكتلة المولية للمذاب) أو من المولالية. ويقبل الضغط الأسموزي الوحدات atm أو bar أو kPa أو mmHg. ويحوّل تبويب منفصل بين معامل فانت هوف ودرجة التفكك أو التجمع.

إجابة سريعة: ΔTf = i·Kf·m. لمحلول NaCl ‏0.1 m في الماء (i = 2، Kf = 1.86)، ΔTf = 0.372 K، فيتجمد عند −0.372 °C. و ΔTb = i·Kb·m، و π = iMRT، و (P° − P)/P° ≈ i·n₂/n₁.

اترك القيمة التي تريد إيجادها فارغة.

معادلات الخواص التجميعية

الخاصيةالمعادلةالكتلة المولية للمذاب
الارتفاع في درجة الغليانΔTb = i·Kb·mM₂ = i·Kb·w₂·1000 / (ΔTb·w₁)
الانخفاض في درجة التجمدΔTf = i·Kf·mM₂ = i·Kf·w₂·1000 / (ΔTf·w₁)
الضغط الأسموزيπ = i·M·R·TM₂ = i·w₂·R·T / (π·V)
الانخفاض النسبي في الضغط البخاري(P° − P)/P° = i·n₂/(n₁ + i·n₂) ≈ i·n₂/n₁M₂ ≈ i·w₂·M₁·P° / (w₁·(P° − P))

m = المولالية (mol من المذاب لكل kg من المذيب)، w₂ = كتلة المذاب بالغرام، w₁ = كتلة المذيب بالغرام، M = المولارية بوحدة mol/L، وV باللتر، وT بالكلفن، وR = 0.08206 L·atm mol⁻¹ K⁻¹ (أو 0.08314 L·bar mol⁻¹ K⁻¹). ولـ ΔT القيمة نفسها بالكلفن وبالدرجة المئوية.

معامل فانت هوف i

التفكك (وحدة واحدة → n أيونات): i = 1 + α(n − 1) التجمع (n جزيئات → وحدة واحدة): i = 1 − α(1 − 1/n)
المذابi المثالية
الغلوكوز، السكروز، اليوريا (غير إلكتروليتات)1
NaCl، KCl، KNO₃، MgSO₄2
CaCl₂، Na₂SO₄، K₂SO₄، Ba(NO₃)₂3
AlCl₃، Na₃PO₄، K₃[Fe(CN)₆]4
K₄[Fe(CN)₆]، Al₂(SO₄)₃5
حمض الأسيتيك أو البنزويك المتثنّي كليًا في البنزين0.5

تعطي الإلكتروليتات الحقيقية قيم i أصغر قليلًا بسبب تزاوج الأيونات (لـ NaCl ‏0.1 m تكون i ≈ 1.87). وتفترض مسائل الامتحانات عادةً القيمة المثالية ما لم تُعطَ α.

ثوابت المذيبات

المذيبدرجة الغليان العادية (°C)Kb (K·kg/mol)درجة التجمد (°C)Kf (K·kg/mol)
الماء1000.51201.86
البنزين80.12.535.55.12
الهكسان الحلقي80.72.796.520
الكافور204—179.837.7
الإيثانول78.41.22−114.11.99
الكلوروفورم61.23.63−63.54.68
حمض الأسيتيك117.93.0716.63.9
النفثالين2185.880.26.94

قيم نموذجية من الكتب المدرسية. تستخدم بعض الكتب Kf = 40 للكافور، أو 4.9 للبنزين (NCERT)، أو 20.2 للهكسان الحلقي؛ اكتب القيمة المعتمدة في مقررك في خانة K.

أمثلة محلولة (بأسلوب JEE / NEET)

درجة تجمد الماء المالح

NaCl ‏0.1 m في الماء، i = 2، Kf = 1.86 K kg mol⁻¹.

ΔTf = 2 × 1.86 × 0.1

ΔTf = 0.372 K، فيتجمد عند −0.372 °C

درجة غليان محلول غلوكوز

18 g غلوكوز (M = 180 g/mol) في 1.0 kg ماء. Kb = 0.512.

m = 0.10 mol/kg؛ ΔTb = 1 × 0.512 × 0.10

ΔTb = 0.0512 K، درجة الغليان = 100.051 °C

الكتلة المولية من درجة التجمد (NCERT)

1.00 g من مادة غير إلكتروليتية في 50 g بنزين تخفض درجة التجمد بمقدار 0.40 K. ‏Kf = 5.12.

M₂ = 5.12 × 1.00 × 1000 / (0.40 × 50)

M₂ = 256 g/mol

تجمع حمض البنزويك (NCERT)

2 g حمض بنزويك (M = 122) في 25 g بنزين تعطي ΔTf = 1.62 K، ‏Kf = 4.9.

M المقيسة = 4.9 × 2 × 1000 / (25 × 1.62) = 242. ‏i = 122/242 = 0.504. ‏α = (1 − 0.504)/(1 − 1/2)

α = 0.99، أي 99% متثنٍّ

درجة التفكك

CaCl₂ ‏0.10 m يتجمد عند −0.50 °C. ‏Kf = 1.86.

i = 0.50 / (1.86 × 0.10) = 2.69. α = (i − 1)/(n − 1) = 1.69/2

α = 0.84 (متفكك بنسبة 84%)

الكتلة المولية لبروتين من π ‏(NCERT)

1.26 g بروتين في 200 mL محلول، π = 2.57 × 10⁻³ bar عند 300 K.

M₂ = 1.26 × 0.08314 × 300 / (2.57 × 10⁻³ × 0.200)

M₂ ≈ 6.1 × 10⁴ g/mol

الانخفاض النسبي في الضغط البخاري (NCERT)

0.5 g من مادة صلبة غير متطايرة في 39.0 g بنزين (M = 78) تخفض P من 0.850 إلى 0.845 bar.

الصيغة المخففة: (0.850 − 0.845)/0.850 = (0.5/M₂)/(39/78)

M₂ = 170 g/mol (‏169 g/mol بالصيغة الدقيقة)

المحاليل متساوية التوتر

للدم π ≈ 7.65 atm عند 37 °C. ما مولارية NaCl المتساوية التوتر معه (i = 2)؟

M = 7.65 / (2 × 0.08206 × 310.15)

M ≈ 0.150 mol/L (نحو 0.9% w/v)

الوحدات والأخطاء الشائعة

ترسم المذابات والمذيبات؟ MolDraw محرر مجاني عبر الإنترنت للبنى الكيميائية، للجزيئات والتفاعلات ومخططات المختبر.

افتح محرر MolDraw

الأسئلة الشائعة

ما الخواص التجميعية؟

هي خواص تعتمد على عدد جسيمات المذاب لا على نوعها: الانخفاض في الضغط البخاري، والارتفاع في درجة الغليان، والانخفاض في درجة التجمد، والضغط الأسموزي.

كيف أحسب الانخفاض في درجة التجمد؟

ΔTf = i·Kf·m. لمحلول NaCl تركيزه 0.1 m في الماء، i = 2 وKf = 1.86 K kg/mol، إذن ΔTf = 0.372 K ويتجمد المحلول عند −0.372 °C.

كيف أجد الكتلة المولية من الانخفاض في درجة التجمد؟

M₂ = i·Kf·w₂·1000 / (ΔTf·w₁)، والكتل بالغرام. فـ 1.00 g من المذاب في 50 g بنزين مع ΔTf = 0.40 K تعطي M₂ = 5.12 × 1.00 × 1000 / (0.40 × 50) = 256 g/mol.

ما معامل فانت هوف؟

هو عدد الجسيمات التي تعطيها كل وحدة صيغة في المحلول. القيم المثالية: الغلوكوز 1، وNaCl ‏2، وCaCl₂ ‏3. وللتفكك الجزئي i = 1 + α(n − 1)، وللتجمع في وحدات من n جزيئات i = 1 − α(1 − 1/n).

لماذا يبلغ معامل فانت هوف لحمض الأسيتيك في البنزين نحو 0.5؟

يكوّن حمض الأسيتيك ثنائيات (dimers) مرتبطة بروابط هيدروجينية في المذيبات غير القطبية، فيعمل كل جزيئين جسيمًا واحدًا. والتثنّي الكامل يعطي i = 0.5 وكتلة مولية ظاهرية ضعف القيمة الحقيقية.

كيف أحسب الضغط الأسموزي؟

π = iMRT. محلول غلوكوز 0.10 M عند 25 °C يعطي π = 1 × 0.10 × 0.08206 × 298.15 = 2.45 atm. والضغط الأسموزي أفضل طريقة للجزيئات الكبيرة كالبروتينات لأن قياس π سهل حتى عند تراكيز منخفضة جدًا.

ما أفضل خاصية تجميعية لإيجاد الكتلة المولية لبوليمر؟

الضغط الأسموزي. فبروتين كتلته المولية 60 000 g/mol بتركيز نحو 6 g/L يخفض درجة التجمد بنحو 2 × 10⁻⁴ K فقط، لكنه يعطي π بنحو 2.5 mbar، وهو سهل القياس عند درجة حرارة الغرفة.

أدوات كيمياء ذات صلة

آخر تحديث: