ماذا تفعل هذه الحاسبة
تحوّل هذه الأداة مولارية المحلول (عدد مولات المُذاب في كل لتر) إلى تركيز معبَّر عنه بـالنسبة المئوية الكتلية (عدد غرامات المُذاب في كل 100 غرام من المحلول، % وزن/وزن). يتطلب هذا التحويل معلومتين إضافيتين: الكتلة المولية للمُذاب وكثافة المحلول النهائي. وهو تحويل كيميائي عام يصلح لأي محلول مائي أو غير مائي.
طريقة الاستخدام
أدخِل المولارية بوحدة مول/لتر، والكتلة المولية للمُذاب بوحدة غرام/مول، وكثافة المحلول بوحدة غرام/مل. ستعرض الحاسبة النسبة المئوية الكتلية على الفور. في المحاليل المائية المخففة تكون الكثافة قريبة من 1.0 غرام/مل، أما الأحماض والقواعد المركّزة فقد تتجاوز كثافتها هذه القيمة بكثير، لذا استخدم قيمة مقاسة أو مأخوذة من الجداول لضمان الدقة.
شرح المعادلة
العلاقة الرياضية هي:
$$\text{النسبة الكتلية \%} = \frac{M \times MW}{10 \times \rho}$$
حيث \(M\) هي المولارية (مول/لتر)، و\(MW\) هي الكتلة المولية (غرام/مول)، و\(\rho\) هي الكثافة (غرام/مل). يعطي البسط \(M \times MW\) عدد غرامات المُذاب في لتر واحد. وعند ضرب الكثافة في 1000 مل نحصل على كتلة لتر واحد من المحلول بالغرامات؛ ثم نقسم غرامات المُذاب على غرامات المحلول ونضرب في 100 للحصول على نسبة مئوية، وهو ما يختزل إلى القسمة على \(10\rho\).
مثال محلول
لنأخذ محلول كلوريد الصوديوم تركيزه 1 مولاري (NaCl، الكتلة المولية = 58.44 غرام/مول) بكثافة محلول تساوي 1.0 غرام/مل. $$\text{النسبة الكتلية \%} = \frac{1 \times 58.44}{10 \times 1.0} = \frac{58.44}{10} = \mathbf{5.844\%}$$ أي أن محلول كلوريد الصوديوم تركيزه 1 مولاري يحتوي على نحو 5.84% كتلةً.
الأسئلة الشائعة
لماذا أحتاج إلى الكثافة؟ المولارية تُحسب بالنسبة إلى حجم المحلول، بينما تُحسب النسبة المئوية الكتلية بالنسبة إلى كتلة المحلول. والكثافة هي الجسر الذي يربط بين الحجم والكتلة، لذا فهي ضرورية.
ما الوحدة التي يجب استخدامها للكثافة؟ غرام لكل مليلتر (غرام/مل)، وهي تساوي كغ/لتر. وتبلغ كثافة الماء النقي نحو 1.0 غرام/مل في درجة حرارة الغرفة.
هل لدرجة الحرارة تأثير؟ نعم؛ تتغير الكثافة بتغيّر درجة الحرارة، لذا استخدم قيمة الكثافة عند درجة الحرارة التي تعمل بها للحصول على أعلى دقة.
