التناضح

مقدمة عن التناضح: حركة الجزيئات عبر غشاء شبه منفذ مدفوعة بتدرج التركيز، وهي الأساس الذي يقوم عليه امتصاص الماء.

الجانب العلمي وراء هذه التجربة

المعدات المستخدمة

المواد الكيميائية والمواد الكاشفة

أسئلة للطلاب

ما يمكن توقعه

يرتفع مستوى السائل داخل الأنبوب إلى ارتفاع معين ثم يتوقف. ويُعد الضغط التناضحي نتيجة للميل الطبيعي للمحاليل ذات التركيزات المختلفة إلى الاختلاط حتى تتساوى تركيزاتها. وإذا فُصل محلولان بواسطة غشاء شبه منفذ، فإن النظام يميل إلى الوصول إلى تركيز ثابت. تمارس جزيئات الماء ضغطًا على الغشاء وعلى المحلول ذي التركيز الأقل. جوهر تجربة التناضح هو وجود غشاء يفصل بين محلولين بتركيزات مختلفة. يجب أن يكون هذا الغشاء انتقائي النفاذية، أي أنه يجب أن يكون منفذًا للمذيب وغير منفذ للمذاب. وبالتالي، يبقى كلوريد الصوديوم داخل أنبوب الشوك، بينما يمر الماء بحرية في كلا الاتجاهين. سينتقل المحلول ذو التركيز العالي دائمًا إلى المحلول الأقل تركيزًا. الغشاء الذي تستخدمه مأخوذ من أنابيب غسيل الكلى التي تمنع مرور الجزيئات التي يتجاوز وزنها الجزيئي 10,000 وحدة ذرية. وبوزن جزيئي يبلغ 18 وحدة ذرية فقط، لا يواجه الماء أي صعوبة في عبور مثل هذا الغشاء، لكن الجزيئات الكبيرة مثل البروتينات يمكن أن يكون وزنها الجزيئي أكبر بكثير من هذه القيمة. (1000 وحدة ذرية = 1 كيلودالتون أو kD). تم تصميم الجهاز بحيث عندما ينتشر الماء بداخله، يُدفع المحلول لأعلى الأنبوب عكس الجاذبية. وبما أن المذاب يبقى دائمًا داخل الأنبوب، فإنه لا يمكنه أبدًا الوصول إلى التركيز الصفري لمحلول الماء النقي الموجود على الجانب الآخر من الغشاء. ولن يرتفع المحلول إلى ما لا نهاية. تتوازن «الطاقة الحرة للخلط» مع طاقة الجاذبية المرتبطة بارتفاع المحلول حتى يصل المحلولان إلى حالة التوازن. إذا كانت المحاليل مثالية (أو شبه مثالية)، يُعطى الضغط من خلال معادلة الضغط التناضحي. الضغط المقاس، بالملليمتر زئبقي (mm Hg)، هو الملليمتر من المحلول مقيسًا بنسبة كثافة المحلول إلى كثافة الزئبق. كثافة الزئبق (Hg) = 13.6 جم/سم مكعب. = (n / V) RT = C RT.

التخلص

تخلص من السوائل في حاوية نفايات الأحماض والقلويات.

قم بإجراء هذه التجربة في فصلك الدراسي

تُعد هذه التجربة جزءًا من برنامج «ATP Volta» — وهو مختبر علمي متنقل ومكتفٍ ذاتيًا يحول الفصل الدراسي العادي إلى مختبر عملي في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)، ويضم أكثر من 200 تجربة في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا والروبوتات والهندسة. ويقوم « Gali » — وهو المرشد التعليمي الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي والمدمج في موقع ATP Connect — بتوجيه الطلاب خلال كل خطوة والإجابة على أسئلتهم أثناء إجراء التجارب.

التجارب ذات الصلة