8المواد النقية والخلائط

مسألة 8.1

مسألة نهاية الأسبوع — ثلاث قوارير بلا ملصقات فيها سائل رائق عديم اللون، والقياسات التي تميّز بينها

يعثر مساعد مختبر على ثلاث قوارير، A وB وC، سقطت ملصقاتها. وفي كل منها سائل رائق عديم اللون. والمختبر لا يستعمل إلا ثلاثة سوائل من هذا النوع: الماء المقطر، والإيثانول، وماء بحر جُلب من رحلة ميدانية. فيُجري المساعد ثلاثة أنواع من القياسات في المختبر.

الجزء الأول — النظر.

1. السوائل الثلاثة متطابقة في المظهر تمامًا. هل يستطيع المساعد أن يعرف بالنظر أيها مواد نقية؟ علّل.
2. إذا كان أحدها خليطًا، فهل هو متجانس أم غير متجانس؟
3. أي نوع من القياسات يمكن أن يبيّن أن السائل مادة نقية؟

الجزء الثاني — القياس. يُسخَّن كل سائل حتى يغلي. يغلي السائل A عند $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ وتبقى درجة حرارته عندها. ويغلي السائل B عند $78\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ ويبقى عندها. ويبدأ السائل C في الغليان عند $100.6\,{}^{\circ}\mathrm{C}$، وتواصل درجة حرارته الارتفاع ببطء. ثم يوزن $50.0\,\mathrm{mL}$ من كل سائل: A $49.8\,\mathrm{g}$، وB $39.5\,\mathrm{g}$، وC $51.2\,\mathrm{g}$.

4. أي السوائل مواد نقية؟ وأيها خليط؟
5. مستعينًا بجدول الثوابت في هذا الفصل، سمِّ السائلين A وB.
6. احسب كتلة $1\,\mathrm{mL}$ (أي $1\,\mathrm{cm}^{3}$) من كل سائل.
7. هل تتفق هذه الكتل مع جوابك عن السؤال 5؟
8. لماذا تواصل درجة حرارة السائل C الارتفاع في أثناء غليانه؟

الجزء الثالث — ماذا في السائل C؟ يُترك $100\,\mathrm{mL}$ من السائل C يجف في صحن. وحين يذهب الماء كله تبقى $3.5\,\mathrm{g}$ من بلورات بيضاء.

9. ماذا يبيّن هذا الراسب عن السائل C؟
10. مستعينًا بكتلة $1\,\mathrm{mL}$ من C التي وجدتها في السؤال 6، جد كتلة $100\,\mathrm{mL}$ من C، ثم النسبة المئوية للملح من كتلته (بمنزلة عشرية واحدة).
11. يحوي ماء البحر نحو $35\,\mathrm{g}$ من الأملاح في كل كيلوغرام. ما النسبة المئوية لذلك؟ قارن بالسؤال 10.
12. استنتج: كم غرامًا من الملح يحوي كل لتر من السائل C، وهل السائل C هو ماء البحر؟