جدول المحتويات
عمل المختبر يعتمد على الحصول على تراكيز صحيحة - خطأ صغير قد يفسد تجربة كاملة. المولارية تربط المولات بالحجم باللتر، لذلك هي وحدة شائعة في الكيمياء. يشرح هذا الدليل الصيغ الأساسية M = mol/L و M1V1 = M2V2، كيفية التحويل من كتلة إلى مولات، تراكيز مألوفة في المختبر والمنزل، وأمثلة واقعية في الطب، حمامات السباحة ومنتجات التنظيف. يوجد أيضاً نصائح سريعة ومثال محلول.
1المولارية: التعريف والصيغ الأساسية
المولارية (M) هي عدد مولات المذاب لكل لتر محلول: M = mol / L. لتحويل الجرام إلى مولات تحتاج الكتلة المولية (g/mol). صيغة مفيدة: الكتلة (g) = M × الكتلة المولية × الحجم (L).
الصيغة الأساسية: M = mol/L
اكتب M = n / V حيث n عدد المولات وV الحجم باللتر. مثال: 0.5 مول في 1 لتر → 0.5 M. إذا كان لديك mmol أو mL نحوّلها أولاً.
التحويل بين الكتلة والمولات
n (mol) = الكتلة (g) / الكتلة المولية (g/mol). ثم M = n / V. مثال: لتحضير 0.1 M NaCl في 0.25 L: الكتلة = 0.1×58.44×0.25 = 1.461 g.
2التخفيفات: الحساب والتخطيط
التخفيف يربط المحلول المركّز بالمحلول النهائي عبر M1V1 = M2V2، وهو تعبير عن حفظ عدد المولات. استخدم وحدات متسقة (اللترات).
شرح M1V1 = M2V2
M1V1 = M2V2 يعني تركيز_الأساس×حجم_الأساس = تركيز_الهدف×الحجم_النهائي. لحساب V1: V1 = M2V2 / M1. مثال: لتحضير 250 mL من 0.1 M من مخزون 1.0 M → V1 = 25 mL.
تحضير المخزونات والتعامل معها
حضّر مخزونات مركزة (1 M أو 10×) وعلّمها. إذا كان V1 صغيراً جداً استخدم ميكروبيبت مدروسة أو حضّر مخزون وسيط لتقليل خطأ البيبت.
3التراكيز الشائعة وأمثلة من الواقع
القيم المتكررة: 1 M، 0.1 M، 0.01 M؛ محاليل فيزيولوجية ≈0.154 M NaCl؛ منتجات منزلية توضح عادة بالنسبة المئوية w/v أو v/v. معرفة هذه القيم تسهل كشف الأخطاء.
قوى المحاليل والبوفرات الشائعة
بوفرات البيوكيمياء عادة 0.01–0.1 M. المحلول الملحي الفسيولوجي ≈0.154 M NaCl (0.9% w/v). هلام الأجاروز غالباً 0.5–2% w/v.
الدواء، المسابح والمنتجات المنظفة
الدواء: محاليل الوريد وتحضير الأدوية تتطلب حسابات موليّـة دقيقة. المسابح: الكلور الحر يوصف بالـ ppm؛ 1 ppm ≈ 1 mg/L. المنظفات: ماء الجافيل المنزلي ≈5–6% NaOCl؛ لتحويله للمولارية تحتاج الكتلة المولية والكثافة.
4الأخطاء الشائعة، مراقبة الجودة وقصة مشهورة
أخطاء الوحدات أو الحساب قد تُفسد تجارب. خلط mL مع L أو نسيان تحويل mmol إلى mol أو تجاهل مياه التبلور في الأملاح من الأخطاء الشائعة. ضع خطوات تحقق.
ثلاث أخطاء تجريبية متكررة
1) استخدام mL بدل L (خطأ بعامل 1000). 2) الخلط بين % w/v والمولارية. 3) البيبت غير الدقيق لكميات صغيرة. تحقق بالحساب مرة ثانية.
قصة مكلفة عن التحويلات
فقدان Mars Climate Orbiter (1999) كان بسبب عدم توافق الوحدات بين فرق العمل. لم تكن خطأ موليّـة لكنه مثال قاطع على أن أخطاء تحويل بسيطة قد تكون خطيرة.
5حيل عملية، مثال محلول وفحص الحسابات
حوّل دائماً إلى الوحدات الأساسية، اكتب المعادلة، ضع القيم مع وحداتها ثم افحص الحجم الترتيبي. احتفظ بجداول الكتلة المولية بالقرب منك.
اختصارات ذهنية
mol/L ↔ mmol/L: اضرب/اقسم على 1000. فحص سريع: 0.1 M × 58 g/mol × 1 L ≈ 5.8 g. لبَعض المحاليل المخففة يمكن اتباع ppm ≈ mg/L.
مثال محلول: تحضير 250 mL من 0.1 M NaCl
الهدف: 0.1 M، V = 0.25 L. الكتلة = 0.1×58.44×0.25 = 1.461 g NaCl. من مخزون 1.0 M: V1 = 0.1×0.25/1.0 = 0.025 L = 25 mL؛ أكمل بالماء حتى 250 mL.
إتقان حسابات المولارية والتخفيف يجعل التجارب أكثر قابلية للتكرار ويساعد على اكتشاف الأخطاء مبكراً. احتفظ بالصيغتين M = mol/L و M1V1 = M2V2 في ذهنك واعمل بوحدات SI. جرّب محولات الموقع المرتبطة (جرام↔مول، لتر↔مليلتر) للتحقق السريع من حساباتك؛ هذا يوفر الوقت والمواد.
