Analytical | Lecture 4

شوف يا عم، الكورس ده اسمه Pharmaceutical analytical chemistry I، يعني إيه بقى الكلام ده؟ دي يا سيدي كيميا تحليلية للصيدلة، يعني إزاي بنحلل الأدوية ونعرف مكوناتها وتركيبها بالضبط، زي لما بتشوف مكونات الأكل على العلبة كده، بس ده للأدوية بقى وجودتها. ودي المحاضرة الرابعة، والدكتورة اللي بتديها اسمها Reem Youssif Shahin.

الموضوع الأساسي بقى اللي هنتكلم فيه النهاردة اسمه Representing Compounds: Chemical Formulas. دي نقطة مهمة قوي، يعني إزاي بنرسم أو بنكتب المركبات الكيميائية دي، زي لما بتشوف رمز المايه H2O، دي الـ Chemical Formulas بتاعتها اللي بتوضح لك إيه الذرات اللي فيها وعددها.

الصورة اللي في الـ slide دي، تعال نفهم بقى، فيها شوية حاجات كده بتفكرك بالمعمل. فيه علماء كرتون كده تحسهم بيشتغلوا في المعمل ومبسوطين، يمكن عشان الكيميا دي ممتعة بالنسبالهم. وكمان فيه laboratory glassware، دي الأدوات الزجاجية اللي بنستخدمها، زي الـ beakers (دي الكوبايات الزجاج اللي بنقلب فيها السوايل في المعمل) والـ flasks (دي القوارير اللي ليها رقبة ضيقة، برضه بنستخدمها في التجارب الكيميائية). وفيه كمان microscope (الميكروسكوب ده يا صاحبي اللي بنكبر بيه الحاجات الصغيرة أوي اللي مش بنشوفها بعنينا المجردة، زي الخلايا أو البكتيريا أو حتى البلورات الصغيرة في المركبات). وكمان فيه شكل كيميائي كده، زي دايرة سداسية (hexagonal chemical structure)، ده يا عم بيمثل مركب عضوي معين، زي البنزين مثلاً، دي طريقة من طرق الـ Representing Compounds اللي بتوضح لك شكل الجزيء في الفراغ. وفي الآخر خالص على اليمين كده، فيه الـ Sphinx University logo (شعار جامعة سفنكس)، ده اللي بيعرفنا المحاضرة دي تبع أي جامعة.

الـ slide دي بتوضح IMAGE_SEARCH_1 (beakers and flasks) و IMAGE_SEARCH_2 (microscope) و IMAGE_SEARCH_3 (hexagonal chemical structure).

بص يا صاحبي، في الكيميا كده عندنا كذا طريقة عشان نوصف أي مركب كيميائي، زي ما بنقولك تفاصيله.

أول حاجة، عندنا حاجة اسمها الـ **Molecular formula**. دي بقى يا معلم اللي بتقولك بالظبط كام ذرة من كل نوع موجودة في الـ `molecule` الواحد ده. يعني مثلاً الـ `glucose` (اللي هو سكر الدم بتاعنا ده ودايماً بنسمع عنه في الـ `Diabetes` اللي هو مرض السكر اللي بيخلي الكلوكوز عالي في الدم)، الـ `Molecular formula` بتاعته `C₆H₁₂O₆`. ده معناه إن كل `molecule glucose` فيه 6 ذرات `Carbon`، و 12 ذرة `Hydrogen`، و 6 ذرات `Oxygen` بالظبط، ولا أكتر ولا أقل. كأنك بتقولي بالظبط مكونات طبخة وكمياتها.

تاني حاجة، عندنا الـ **Empirical formula**. دي بقى يا معلم بتجيب لك أبسط نسبة للذرات دي في الـ `molecule` كله. يعني مش العدد الفعلي، لأ، أبسط نسبة ممكنة. يعني مثلاً نفس الـ `glucose` ده، لو بصيت على الـ `Empirical formula` بتاعته هتلاقيها `CH₂O`. إزاي؟ بنقسم الأرقام كلها على أصغر رقم مشترك بينهم. هنا الـ `C₆H₁₂O₆`، لو قسمنا كله على 6، يطلع لنا `CH₂O`، دي أبسط نسبة لذرات الـ `Carbon` للـ `Hydrogen` للـ `Oxygen` في الـ `glucose`. كأنك معاك كيكة كبيرة وعايز تعرف أبسط وصفة ليها لو هتعملها بحجم صغير.

نيجي بقى لأهم واحدة، الـ **Structural formula**. دي بقى يا معلم اللي بتوريك الذرات دي مترتبة إزاي في الفراغ، يعني مين ماسك في مين ومكانه فين بالظبط. دي نقطة مهمة قوي، لأن ترتيب الذرات ده بيفرق في وظيفة المركب كله، زي ما في جسمنا كده، كل حاجة ليها شكل معين عشان تؤدي وظيفتها. شوف يا عم، الـ `Structural formula` بتاعت الـ `glucose` دي بتوضحلك إن ذرات الـ `Carbon` مترتبة في سلسلة كده، وكل ذرة `Carbon` ماسكة في `Hydrogen` و `hydroxyl groups (OH)` (اللي هي مجموعة الأكسجين والهيدروجين دي). هتلاقيها مرقمة من 1 لـ 6، دي أرقام ذرات الـ `Carbon` في الـ `glucose molecule`. الترتيب ده مهم جداً عشان نفهم الـ `glucose` بيشتغل إزاي في جسمنا، وزي ما بنقول كده، الـ `connectivity of atoms` دي هي اللي بتحدد شكله ووظيفته بالظبط، ودي أهم حاجة في الكيميا الحيوية اللي بندرسها.

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

بص يا عم، فيه حتة كيميا كده عايزك تفهمها عشان مهمة، بالذات لو هتحتاجها بعدين في الـ Biochemistry أو كده.

عندنا مركب اسمه Glyceraldehyde (ده سكر بسيط كده زي اللي جسمك بيتعامل معاه)، عايزين نجيب الـ Molecular formula (الصيغة الجزيئية دي اللي بتبينلك بالظبط كام ذرة من كل عنصر موجود في المركب) بتاعته. هما مدينك الـ Empirical formula بتاعته اللي هي CH₂O (دي بقى الصيغة الأولية اللي بتديلك أبسط نسبة بين الذرات)، ومدينك الـ Molar mass (الكتلة المولية يا صاحبي، يعني وزن المول الواحد من المادة) اللي هو 90.08 g/mol.

أول حاجة، بنحسب الـ Molar mass للـ Empirical formula دي. الكربون (C) وزنه 12.01 g/mol، والهيدروجين (H) وزنه 1.008 g/mol وعندنا منه اتنين، والأكسجين (O) وزنه 16.00 g/mol. لما تجمعهم يطلعلك 30.02 g/mol.

بعدين بنشوف بقى الـ Molecular formula (الصيغة الجزيئية الحقيقية) دي أد إيه مرة من الـ Empirical formula (الصيغة الأولية). بنقسم الـ Molar mass الكلي اللي هو 90.08 على الـ Molar mass بتاع الـ Empirical formula اللي هو 30.02. هيطلعلك رقم صحيح، هنا طلع 3.

يبقى الـ Molecular formula الحقيقية للمركب ده هي الـ Empirical formula مضروبة في 3. يعني CH₂O × 3 = C₃H₆O₃. يعني المركب ده فيه 3 ذرات كربون، 6 ذرات هيدروجين، و 3 ذرات أكسجين.

عشان تتأكد إنك صح، احسب الـ Molar mass للـ C₃H₆O₃ دي. هتلاقيها 3 × 12.01 g/mol (للكربون) + 6 × 1.008 g/mol (للهيدروجين) + 3 × 16.00 g/mol (للأكسجين). هيطلعلك بالظبط 90.05 g/mol، وده قريب جداً من الرقم اللي هو مديهولك في الأول 90.08، يعني إحنا ماشيين صح وزي الفل.

هقولك على حاجة كده تانية مهمة قوي في الكيميا، اللي هي إزاي تكتب الـ Formulas (الصيغ الكيميائية) للـ Ionic compounds (المركبات الأيونية دي اللي بتتكون من أيونات موجبة وسالبة ماسكين في بعض).

شوف يا عم، الـ Ionic compounds دي لازم يبقى فيها حاجة موجب وحاجة سالب. يعني لازم يبقى فيها Cation (أيون موجب، يعني ذرة فقدت إلكترونات وبقت شحنتها موجب) و Anion (أيون سالب، اللي اكتسب إلكترونات وبقت شحنته سالب). زي المغناطيس كده، لازم يبقى فيه قطب شمالي وجنوبي عشان يمسكوا في بعض.

دي نقطة مهمة قوي: لما بتكتب الـ Formula، لازم مجموع الشحنات الموجبة يساوي مجموع الشحنات السالبة. يعني المركب لازم يبقى متعادل كهربياً في الآخر، الشحنة الكلية بتاعته صفر. زي ما يكون معاك فلوس كتير وعليك ديون كتير، في الآخر لازم الحساب يتصفر عشان تبقى مرتاح.

وكمان الـ Formula لازم تعبر عن أبسط نسبة صحيحة للأيونات دي. يعني لو عندك مثلاً Na₂Cl₂، لازم تكتبها NaCl، لأن دي أبسط نسبة (واحد لواحد).

وعشان تبقى فاهم، الـ Molecular formula (الصيغة الجزيئية) دي أساسية عشان نعرف التركيب الدقيق لأي دواء أو أي مادة كيميائية في جسمنا. IMAGE_SEARCH_1 وفهم الـ Ionic compounds (المركبات الأيونية) دي مهم جداً، لأنها بتخش في كل حاجة زي حركة الأعصاب وانقباض العضلات. IMAGE_SEARCH_2 والموازنة بين الـ Cation (الأيونات الموجبة) والـ Anion (الأيونات السالبة) دي أساسية للحفاظ على توازن جسمك كله، زي الـ Electrolytes (الأملاح المعدنية) اللي في الدم. IMAGE_SEARCH_3

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شوف يا عم، الموضوع ده بتاع الـ **Ionic Compounds** (المركبات الأيونية) ده أساسي أوي عندنا في الكيميا اللي بتخدم الطب، لازم تفهمه كويس. إزاي بنكتب الـ **formula** (الصيغة الكيميائية) بتاعتها؟

بص يا سيدي، لو عندك **Aluminum** (الألومنيوم) اللي هو **Al³⁺** (يعني شحنة موجبة تلاتة) و **Oxygen** (الأكسجين) اللي هو **O²⁻** (شحنة سالبة اتنين). أول حاجة بتعملها، بتكتب الـ **symbol** (الرمز) بتاع الـ **metal cation** (الكاتيون الفلزي) اللي هو **Aluminum** وشحنته، وبعد كده الـ **nonmetal anion** (الأنيون اللافلزي) اللي هو **Oxygen** وشحنته. يعني كده: **Al³⁺ O²⁻**. بعدين بقى، تيجي تعمل حركة كده اسمها **cross-multiplication** (التبادل). الرقم بتاع شحنة ده ياخده ده كـ **subscript** (رقم صغير تحت الرمز)، والعكس. يعني الـ 3 بتاع الـ **Aluminum** تروح للـ **Oxygen**، والـ 2 بتاع الـ **Oxygen** تروح للـ **Aluminum**. فهمت؟ زي ما تكون بتلعب ماتش كورة، لازم الشحنات تلغي بعض في الآخر. فتبقى الـ **formula** بتاعتنا **Al₂O₃**. دي نقطة مهمة قوي، لازم الـ **overall charge** (الشحنة الكلية) تبقى صفر. يعني إيه؟ يعني لو حسبت شحنة الـ **cations** (الكاتيونات) كلها (اتنين **Aluminum** في تلاتة موجب، يبقى 6 موجب) وشحنة الـ **anions** (الأنيونات) كلها (تلاتة **Oxygen** في اتنين سالب، يبقى 6 سالب)، هتلاقي الـ **charges cancel** (الشحنات اتلغت).

نفس الفكرة بالظبط مع الـ **Calcium** (الكالسيوم) اللي هو **Ca²⁺** والـ **Oxygen** اللي هو **O²⁻**. هنا بقى الموضوع أسهل شوية، الـ **Calcium** شحنته موجب اتنين، والـ **Oxygen** شحنته سالب اتنين. يعني الشحنات قد بعض بالظبط بس واحدة موجب وواحدة سالب. فهما كده كده بيلغوا بعض ومش محتاجين نبدل أرقام، فتبقى الـ **formula** بتاعتهم **CaO**. ولما تيجي تشيك، هتلاقي الـ **cations** (الكاتيونات)

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شوف يا عم، تعال نفهم بقى إيه الـ Solutions دي عشان دي نقطة مهمة قوي في الكيميا بتاعتنا. الـ Solutions (المحاليل) دي يا سيدي هي عبارة عن Homogeneous mixtures (يعني خلطات متجانسة كده)، بتبقى من مادتين نقيين أو أكتر. يعني إيه Homogeneous mixture؟ يعني لما تخلطهم ببعض، بيبقوا حتة واحدة، مفيش حتة فيهم شكلها مختلف عن التانية، زي الشاي بسكر كده، السكر بيدوب ومبتشوفهوش.

هقولك على حاجة كده، أي Solution في الدنيا بيتكون من حاجتين أساسيتين:
أول حاجة، الـ Solvent. الـ Solvent (المذيب) ده هو المادة اللي الـ Solute (المذاب) بيدوب فيها عشان يعملنا الـ Homogeneous mixture دي. يعني بالبلدي كده، هو اللي بيدوّب.
تاني حاجة، الـ Solute. الـ Solute ده بقى هو المادة اللي بتدوب جوه الـ Solvent عشان نطلع بـ Homogeneous mixture. يعني هو اللي بيدوب.
زي لما تعمل كوباية شاي، الماية هي الـ Solvent والسكر هو الـ Solute.

دي نقطة مهمة قوي: لما يكون الـ Water (المايه) هي الـ Solvent، بنسمي الـ Solution ده كله على بعضه كده Aqueous solution (محلول مائي). يعني أي حاجة دايبة في مايه، اسمها Aqueous solution.

طيب، الـ Solutions دي أنواع، مش كلها زي بعضها. بتختلف حسب حالة الـ Solute والـ Solvent. تعال نفهمهم واحدة واحدة:

عندنا أول نوع اسمه **Gaseous solution (محلول غازي)**. ده بقى بيبقى الـ Solute (اللي بيدوب) غاز، والـ Solvent (اللي بيدوّب) برضه غاز. يعني الاتنين غازات في بعض. أشهر مثال ليها هو الـ Air (الهوا اللي بنتنفسه ده)، ده عبارة عن غازات كتير دايبة في بعض، زي الأكسجين والنيتروجين وغيرهم.

تاني نوع هو **Liquid solution (محلول سائل)**. ده بقى بيبقى الـ Solvent فيه دايماً Liquid (سائل). بس الـ Solute ممكن يتغير:
1. ممكن الـ Solute يبقى Gas (غاز). زي الـ Soda water (المياه الغازية زي البيبسي والكوكاكولا كده). لما بتفتحها وتسمع صوت الفوران ده، ده الـ Carbon Dioxide (غاز ثاني أكسيد الكربون) دايب في الـ H₂O (الماية).
2. أو ممكن الـ Solute يبقى Liquid (سائل) برضه. زي الـ Ethanol (الكحول اللي بنستخدمه في التعقيم ده) لما بيدوب في الـ H₂O (الماية).
3. أو ممكن الـ Solute يبقى Solid (صلب). زي الـ Brine (المياه المالحة)، اللي هي الـ Sodium Chloride (ملح الطعام) لما بيدوب في الـ H₂O (الماية). زي لما بتعمل مايه بملح كده عشان تتمضمض.

آخر نوع بقى اسمه **Solid solution (محلول صلب)**. ده بقى الـ Solvent فيه بيبقى دايماً Solid (صلب). وبرضه الـ Solute ممكن يتغير:
1. ممكن الـ Solute يبقى Gas (غاز). زي لما الـ Hydrogen (الهيدروجين) يدوب في الـ Solid Platinum (ده معدن البلاتينيوم الصلب).
2. أو ممكن الـ Solute يبقى Liquid (سائل). زي الـ Mercury (الزئبق ده اللي بيبقى في الترمومتر) لما يدوب في الـ Solid Silver (الفضة الصلبة).
3. أو ممكن الـ Solute يبقى Solid (صلب) برضه. زي الـ Alloys (السبائك) اللي بنعملها، لما نخلط الـ Copper (النحاس) مع الـ Gold (الدهب) عشان نعمل سبيكة الدهب اللي بنلبسها دي.

بص يا صاحبي، الخلاصة كده عشان تبقى فاهم، الـ Solutions دي أساسها إنها Homogeneous mixtures، يعني كله حاجة واحدة زي ما اتفقنا. الـ Solvent ده اللي بيدوّب والـ Solute ده اللي بيدوب فيه. ولما تكون الـ Water هي الـ Solvent، بنسميها Aqueous solution. والأنواع بتختلف حسب حالة الـ Solute والـ Solvent، ممكن الاتنين غازات، أو واحد سائل والتاني أي حاجة، أو واحد صلب والتاني أي حاجة.

شوف يا عم، الموضوع ده سهل جداً ومهم عشان نفهم حاجات كتير بعدين في الأدوية والكيميا الحيوية.

تعالى نفهم بقى يعني إيه `Concentration of solution` (تركيز المحلول). دي باختصار شديد، هي كمية الـ `solute` (المادة اللي بندوبها، زي السكر مثلاً) اللي دايبة في كمية معينة من الـ `solvent` (المذيب، زي الماية) أو في كمية معينة من الـ `solution` (المحلول كله على بعضه). يعني مثلاً لما بتعمل كوباية شاي، السكر هو الـ `solute`، والماية هي الـ `solvent`، وكوباية الشاي كلها هي الـ `solution`، وتركيز السكر فيها ده اللي بنتكلم عليه.

دي نقطة مهمة قوي، عندنا كذا نوع من الـ `Solution concentration` (تركيز المحلول) ده:

أول حاجة، الـ `Dilute solution` (محلول مخفف). ده بيكون محلول فيه كمية قليلة من الـ `solute` (المادة المذابة). يعني مثلاً لو عملت شاي خفيف قوي، السكر فيه قليل، يبقى ده `Dilute solution`.

تاني نوع، الـ `Saturated solution` (محلول مشبع). تخيل إنك بتدوب سكر في ماية، عمال تدوب تدوب... لحد ما السكر مابقاش عايز يدوب تاني، مهما قلبت، هتلاقي السكر مرسي في قعر الكوباية. ده بالظبط هو الـ `Saturated solution`، يعني محلول وصل لأقصى كمية من الـ `solute` يقدر يستوعبها الـ `solvent` عند درجة حرارة معينة. كأن الماية شبعت خلاص ومابقاش عندها مكان لسكر زيادة.

ثالث نوع بقى، وده حتة كده فيها شغل، الـ `Supersaturated solution` (محلول فوق مشبع). ده بقى بنضحك عليه على الـ `solvent` شوية. بنسخن الماية (الـ `solvent`)، فالموليكيولات بتاعتها بتتحرك أسرع وتوسع لنفسها، فتقدر تدوب كمية `solute` أكتر من الطبيعي بتاعها وهي باردة. بعدين لما نسيب المحلول ده يبرد بالراحة خالص ومن غير أي اهتزاز، بيفضل محتفظ بكمية الـ `solute` الزيادة دي. بس أي هزة أو حتة سكر صغننة ممكن تخلي كل السكر الزيادة ده يترسب مرة واحدة. كأنك قعدت تأكل صاحبك لحد ما بطنه اتنفخت، بس لو حد لمسه ممكن يرجع كل اللي أكله مرة واحدة!

طيب، نيجي بقى للطرق اللي بنعبر بيها عن الـ `concentration` (التركيز) ده، ودي ليها كذا طريقة عشان كل حاجة وليها استخدامها:

I- `Weight, Volume, and Weight-to-Volume Ratios` (نسب الوزن، الحجم، والوزن للحجم): دي طرق بسيطة بنقول فيها قد إيه وزن مادة في حجم معين، أو وزن في وزن، أو حجم في حجم. يعني مثلاً 10 جرام في 100 مللي.

II- `Molality` (المولالية): دي بنعبر بيها عن عدد الـ `moles` (المولات) من الـ `solute` (المادة المذابة) في كيلو جرام من الـ `solvent` (المذيب). مهم هنا إنها بالكيلو جرام من الـ `solvent` مش الـ `solution`.

III- `Molarity` (المولارية): ودي بقى اللي بنشوفها كتير قوي، دي عدد الـ `moles` (المولات) من الـ `solute` (المادة المذابة) في لتر من الـ `solution` (المحلول كله).

IV- `Normality` (العيارية): دي حاجة شبه الـ `Molarity` بس بنستخدم فيها حاجة اسمها `equivalent weight` (الوزن المكافئ) بدل الـ `molecular weight` (الوزن الجزيئي)، وبتبقى مفيدة أكتر في تفاعلات معينة زي الأحماض والقواعد.

V- `Parts per million or parts per billion` (أجزاء في المليون أو أجزاء في البليون): دي بنستخدمها لما يكون الـ `solute` (المادة المذابة) كميتها صغيرة جداً جداً لدرجة إننا مش هينفع نقول جرام في لتر، زي مثلاً لما بنتكلم عن الملوثات في الماية أو الجو، بتبقى كميات ضئيلة جداً.

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شوف يا عم، لما بنيجي نتكلم عن الـ concentration (التركيز بتاع أي حاجة دايبة في حاجة تانية)، عندنا كذا طريقة نعبر بيها عن الكلام ده.

تعالى نفهم أول طريقة، دي اسمها الـ **Volume percent (% v/v)**. دي يا صاحبي ببساطة كده معناها حجم المادة اللي دوبتها (الـ solute) مقسوم على الحجم الكلي للمحلول (الـ solution) اللي هو المادة اللي دوبتها والمذيب بتاعها (الـ solvent) مضروب في 100 عشان تطلع نسبة مئوية. يعني كأنك بتعمل عصير، فالـ solute ده هو العصير المركز، والـ solvent هو الماية، والـ solution هو العصير كله على بعضه.

الـ formula (القانون) بتاعها سهل: `volume % = (volume of solute / volume of solution) x 100`.
بص الـ Example 1 (المثال الأولاني) ده، بيقولك لو عملنا محلول فيه 25 mL من الـ ethanol (الكحول يعني) مع ماية كفاية عشان نعمل 200 mL من الـ solution كله. عايز يعرف الـ % v/v.
هنا الـ volume of solute (حجم الكحول) هو 25 mL، والـ volume of solution (الحجم الكلي للمحلول) هو 200 mL.
يبقى الـ % v/v = (25 mL ethanol / 200 mL solution) x 100 = 12.5 % v/v. يعني كل 100 ملي من المحلول ده هتلاقي فيهم 12.5 ملي كحول. زي ما تكون بتشوف نسبة الكحول في أي مطهر كحول كده، دي نفس الفكرة.

فيه Example 2 (مثال تاني) بيقولك لو عملنا محلول فيه 60 mL من الـ hydrogen peroxide (دي اللي بنطهر بيها الجروح أو نفتح بيها لون الشعر أحياناً) في ماية عشان نعمل 2000 mL من الـ solution. عايز يعرف الـ concentration (التركيز).
هنا الـ volume of solute (حجم الـ hydrogen peroxide) هو 60 mL، والـ volume of solution (الحجم الكلي للمحلول) هو 2000 mL.
يبقى الـ % v/v = (60 mL / 2000 mL) x 100 = 3 % v/v. يعني تركيزها 3%، ودي اللي بنشوفها في الصيدلية كتير.

طيب، تعال نفهم بقى الطريقة التانية، دي اسمها الـ **Weight percent (% w/w)**. دي بقى يا معلم نفس الفكرة اللي فاتت بالظبط، بس بدل ما بنشتغل بالحجم (volume) بنشتغل بالوزن (weight) أو الـ mass (الكتلة).
يعني الـ formula (القانون) بتاعها: `weight % = (weight of solute / weight of solution) x 100`.
عشان تحسبها، بتقسم وزن المادة اللي دوبتها (الـ solute) على الوزن الكلي للمحلول (اللي هو وزن الـ solute و الـ solvent مع بعض) وتضرب في 100.
دي زي لما بتيجي تعمل طبخة كده، بتوزن مكونات كل حاجة عشان تطلع النسبة مظبوطة.

بص الـ Example (المثال) ده، بيقولك لو دوبنا 10 g من الـ glucose (ده السكر اللي في الدم عندنا) في 90 g من الـ water (الماية).
هنا الـ solute بتاعنا هو الـ glucose ووزنه 10 g.
الـ solvent (المذيب) هو الـ water ووزنه 90 g.
يبقى الـ solution (المحلول الكلي) وزنه كام؟ 10 g glucose + 90 g H₂O = 100 g solution.
يبقى الـ % glucose (solute) = (10 / 100) x 100 = 10 % w/w.
ولو عايز تعرف نسبة الـ water (الـ solvent) هتلاقيها (90 / 100) x 100 = 90 % w/w.
دي نقطة مهمة قوي عشان لما بنحضر محاليل معينة للمرضى أو بنعمل تحاليل، لازم نعرف تركيز كل حاجة بالظبط عشان نعرف تأثيرها إيه.

*
*
*

شوف يا عم، الـ Molality (الـ Molality دي يا معلم دي طريقة من طرق التركيز، زي ما بنقول تركيز عصير المانجا مثلاً، بس هنا بنركز على كمية المذاب بالنسبة للمذيب بس) دي بقى معناها عدد الـ moles (الـ moles دي وحدة بنعد بيها الجزيئات الصغيرة أوي، زي ما بنقول دستة بيض بس للذرات والجزيئات) بتاعة الـ Solute (الـ Solute ده المذاب، زي السكر اللي بتدوبه في الشاي) لكل 1000 جرام (يعني 1 كيلو جرام) من الـ Solvent (الـ Solvent ده المذيب، اللي هو الماية في المثال بتاعنا). الوحدة بتاعتها يا إما (m) أو (mol/Kg)، يعني عدد الـ moles لكل كيلو جرام مذيب.

الـ moles دي بقى بنحسبها إزاي؟ بسيطة خالص يا صاحبي، بنقسم الـ mass (الكتلة أو الوزن) بتاعة الـ Solute على الـ m-wt (الوزن الجزيئي) بتاعه.

طب الـ Molality كلها على بعضها بنحسبها إزاي؟ بنجيب الـ mass بتاعة الـ Solute ونقسمها على الـ m-wt بتاعه (كده جبنا الـ moles)، والناتج ده نضربه في 1 Kg ونقسمه على الـ W (وزن الـ Solvent) بس لازم يكون بالـ Kg برضه.

فيه كام نقطة كده لازم تخلي بالك منها:
* وزن الـ solution (الـ solution ده المحلول كله على بعضه، زي كوباية الشاي بالسكر) ده بيكون عبارة عن وزن الـ Solute (المذاب) زائد وزن الـ Solvent (المذيب). منطقي صح؟
* يبقى لو عايز تجيب وزن الـ Solvent لوحده، هتطرح وزن الـ Solute من وزن الـ solution كله.
* الـ Density (الـ Density دي اللي هي الكثافة، زي ما تقول مين أتقل، الحديد ولا الفلين لو نفس الحجم) بنحسبها إننا نقسم الـ mass (الكتلة) على الـ Volume (الحجم).
* ولو مش معاك وزن الـ solution جاهز، ممكن تجيبه بأنك تضرب الـ Density بتاعة الـ solution في الـ Volume بتاعه، وبعدين تطرح منه وزن الـ Solute عشان توصل لوزن الـ Solvent.

تعالى بقى نطبق الكلام ده على مثال عشان نفهم أكتر. عندنا محلول Glucose (الـ Glucose ده سكر الجلوكوز، اللي هو مصدر الطاقة الرئيسي لجسمك، ولما بيعلى في الدم بيعمل مرض الـ Diabetes) تركيزه 12.5% في الماية. الـ Molecular weight (الـ M.wt. ده الوزن الجزيئي) بتاع الـ Glucose ده 180.0. عايزين نعرف الـ Molality بتاعته كام.

1. لما نقول 12.5% solution، ده معناه إن كل 100 جرام من الـ solution ده، فيه 12.5 جرام من الـ Glucose (ده الـ Solute)، والباقي كله ماية (اللي هي الـ Solvent). يبقى وزن الـ Solvent (الماية) كام؟ 100 جرام (وزن الـ solution) ناقص 12.5 جرام (وزن الـ Glucose) يدينا 87.5 جرام ماية. وطبعاً لازم نحولها لـ Kg، فتبقى 0.087 Kg.
2. عدد الـ moles بتاعة الـ Glucose نجيبها إزاي؟ نقسم الـ mass بتاعة الـ Glucose (اللي هي 12.5 جرام) على الـ molar mass بتاعه (اللي هو 180).
وبعدين نعوض في قانون الـ Molality اللي قلناه فوق: الـ Molality (m) بتساوي (الـ mass على الـ molar mass بتاعة الـ Solute) مضروبة في (1Kg مقسومة على وزن الـ Solvent).
3. يبقى الـ Molality (m) هتساوي (12.5 مقسومة على 180) والناتج ده نضربه في (1Kg مقسومة على 0.087 Kg). لما تحسبها على الآلة الحاسبة، هتطلعلك 0.794 m أو 0.794 mol/Kg.

شوف يا عم، الـ **Molarity** (المولارية دي) دي طريقة بنقيس بيها تركيز حاجة في حاجة تانية. يعني إيه؟ يعني بنشوف فيه كام **mole** (مول) من الـ **solute** (المادة اللي بندوبها) موجود في **liter** (لتر) واحد من الـ **solution** (المحلول كله). تخيل كده إنك بتعمل شاي، الـ **Molarity** دي بتقولك الشاي بتاعك تقيل قد إيه أو خفيف قد إيه. الـ **solute** هو السكر، والـ **solution** هو الشاي كله بالمايه والسكر.

الـ **Molarity (M)** دي ليها قانون بسيط قوي: عدد الـ **moles** (المولات) بتاعة الـ **solute** (المادة اللي دابت) على حجم الـ **solution** (المحلول) بالـ **liter** (اللتر). يعني لو معاك عدد الـ **moles** وحجم الـ **solution** بالـ **liter**، تقسمهم على بعض تطلعلك الـ **Molarity**. الوحدة بتاعتها بقى يا إما **M** كابيتال كده، أو **mol/L** (مول لكل لتر). دي نقطة مهمة قوي عشان لما تشوفها تبقى فاهمها.

تعال نفهم بقى الأمثلة دي عشان تثبت المعلومة وماتتوهش مني. لو جبنا 0.1 **mole** من الـ **NaCl** (ده ملح الطعام بتاعنا، الصوديوم كلوريد) و دوبناه في 1 **liter** من المايه، إيه اللي بيحصل؟ الـ **NaCl** ده بيتفكك في المايه لـ **Na+** (أيون صوديوم موجب) و **Cl-** (أيون كلوريد سالب). بما إنك حاطط 0.1 **mole** من الـ **NaCl**، فكأنك بقى عندك 0.1 **mole** من الـ **Na+** و 0.1 **mole** من الـ **Cl-**. كده الدنيا بسيطة.

طب لو جبنا 0.1 **mole** من الـ **CaCl2** (ده كالسيوم كلوريد) و دوبناه في 1 **liter** مايه؟ هنا الموضوع مختلف شوية، وركز في دي عشان بتلخبط ناس كتير. الـ **CaCl2** لما بيدوب، بيتفكك لـ **Ca2+** (أيون كالسيوم موجب) و 2 **Cl-** (اتنين أيون كلوريد سالب). يعني كل 1 **mole** من الـ **CaCl2** بيديك 1 **mole** من الـ **Ca2+**، بس بيديك 2 **moles** من الـ **Cl-**. يبقى لو حاطط 0.1 **mole** من الـ **CaCl2**، هيطلعلك 0.1 **mole** من الـ **Ca2+**، بس هيطلعلك 0.2 **mole** من الـ **Cl-** (عشان الـ **Cl-** ضعف الـ **CaCl2** هنا). دي حتة بتل

شوف يا عم، النهارده هنتكلم عن الـ Molarity (المولارية) دي اللي بتحسب تركيز المواد في المحاليل، ودي حاجة مهمة قوي لينا كدكاترة عشان نفهم تركيز الأدوية والمحاليل اللي بنديها للمرضى.

بص يا سيدي، المثال اللي قدامنا ده بيقولك لو جبنا 10 جرام من الـ KCl (ده Potassium Chloride، ملح زي ملح الأكل كده بس فيه بوتاسيوم وكلوريد) ودوبناهم في 1000 جرام مياه. وبيقولك إن الـ Density (الكثافة) بتاعة المحلول كله طلعت 0.997 جرام لكل ملي لتر. وعايزنا نحسب الـ Molarity. ومدينا الأوزان الذرية للـ K اللي هو 39، والـ Cl اللي هو 35.5.

تعالى نفهم بقى خطوة بخطوة إزاي نحسبها:

1. **أول حاجة بنحسب الـ Molar mass (الكتلة المولية) للـ KCl:**
* دي ببساطة وزن المول الواحد من المادة دي. يعني بنجمع الأوزان الذرية للعناصر اللي مكوناها.
* عندنا واحدة K وواحدة Cl.
* يبقى 1 مضروب في 39 (بتاعة الـ K) + 1 مضروب في 35.5 (بتاعة الـ Cl) = 74.5 جرام لكل مول.
* دي كده زي ما تكون بتوزن كيس سكر، بس ده بنوزن المولات.

2. **تاني حاجة، عايزين نعرف عندنا كام Number of mole of solute (عدد مولات المذاب):**
* الـ Solute (المذاب) هنا هو الـ KCl اللي دوبناه.
* عدد المولات بنجيبه إننا نقسم الـ Mass (الكتلة) اللي دوبناها على الـ Molar mass (الكتلة المولية) اللي لسه حاسبينها.
* يبقى 10 جرام (اللي دوبناهم) / 74.5 جرام لكل مول = 0.1342 مول.
* كده عرفنا عندنا كام "وحدة" من الـ KCl دي.

3. **تالت خطوة، بنحسب الـ Mass of solution (كتلة المحلول كله):**
* المحلول ده عبارة عن الـ Solute (المذاب) اللي هو الـ KCl والـ Solvent (المذيب) اللي هو الماية.
* يبقى بنجمع كتلة الـ KCl (10 جرام) + كتلة الماية (1000 جرام) = 1010 جرام. بسيطة دي، زي لما بتجمع وزن السكر والمياه عشان تعمل شربات.

4. **رابع خطوة، بنحسب الـ Volume of solution (حجم المحلول):**
* بص يا صاحبي، الـ Molarity دي بتعتمد على الحجم، مش الكتلة. عشان كده لازم نحول الكتلة لحجم.
* هنستخدم الـ Density (الكثافة) اللي هو مديها لنا. فاكر لما بنقول الـ Density = الكتلة / الحجم؟ يبقى الحجم = الكتلة / الـ Density.
* الـ Density دي زي لما تحط الزيت على الماية، الزيت خفيف بيعوم عشان الـ Density بتاعته أقل.
* يبقى الحجم = 1010 جرام (كتلة المحلول) / 0.997 جرام لكل ملي لتر (الـ Density) = 1013 ملي لتر.
* ولأن الـ Molarity لازم تكون بالـ Liters (اللترات)، فبنقسم على 1000 عشان نحولها = 1.013 لتر.

5. **خامس وأهم خطوة، نحسب الـ Molarity (المولارية) نفسها:**
* الـ Molarity = عدد مولات الـ Solute (المذاب) / حجم الـ Solution (المحلول) باللتر.
* يبقى 0.1342 مول (اللي حسبناها في خطوة 2) / 1.013 لتر (اللي حسبناها في خطوة 4) = 0.1325 مول لكل لتر.
* أو ممكن نكتبها 0.1325 M (كابيتال M دي اختصار للـ Molarity).

طيب، فيه نقطة مهمة قوي هنا لازم تعرفها، وهي الفرق بين الـ Molarity (المولارية) اللي لسه حاسبينها دي، وحاجة تانية اسمها الـ Molality (المولالية).

* **الـ Molarity (المولارية):** دي زي ما قلنا، عدد مولات الـ Solute (المذاب) على حجم الـ Solution (المحلول) بالـ Liters.
* **الـ Molality (المولالية):** دي بقى عدد مولات الـ Solute (المذاب) على كتلة الـ Solvent (المذيب) بالـ Kilograms (الكيلوجرامات). يعني مش المحلول كله، لأ، المذيب بس، وبالكتلة مش بالحجم.

**إيه الفرق الجوهري بقى وليه بنستخدم دي أو دي؟**

شوف يا عم، الـ Molarity دي مبنية على الـ Volume of solution (حجم المحلول). والمشكلة إن الـ Volume (الحجم) ده بيتأثر بالـ Temperature (درجة الحرارة). يعني لو سخنت المحلول، حجمه ممكن يزيد شوية (فاكر لما بنسخن حاجة بتتمدد؟). ده معناه إن الـ Molarity (التركيز) بتاع المحلول ده بيتغير مع تغير درجة الحرارة. ودي مشكلة لو عايز تركيز ثابت ودقيق.

لكن الـ Molality (المولالية) بقى مبنية على الـ Solvent’s mass (كتلة المذيب). والـ

شوف يا عم، مش كنا بنتكلم عن التركيزات وإزاي بنحسبها؟ دلوقتي بقى فيه حاجة اسمها **Normality (N)**. دي بقى تركيز مكافئ، يعني إيه؟ يعني بنشوف المادة دي ليها كام يد تشتغل بيها أو كام جزء فعال فيها، مش مجرد كام جزيء وخلاص. دي نقطة مهمة قوي لما تيجي تحضر حاجة اسمها **Normal solution (N)**. الـ **Normal solution** ده بيكون فيه الـ **Gram equivalent weight** بتاع المادة اللي بت

بص يا صاحبي، فيه حاجة كده في الكيميا اسمها الـ Normality (N)، دي بقى بتوريك عندك كام Equivalent (يعني تقدر تقول كده زي "وحدة تفاعل" أو "كمية بتشارك في التفاعل") في كل لتر من الـ Solution (المحلول اللي عندنا).

تعال نفهم بقى، الـ Normality (N) دي بتساوي عدد الـ Equivalents اللي عندك مقسوم على الـ Volume (الحجم) بتاع الـ Solution (المحلول) بس لازم يكون بالـ Liters (اللترات). طيب، إزاي بنجيب عدد الـ Equivalents ده؟ بسيط، ده بيساوي الـ Weight (الوزن) بتاع المادة اللي عندنا بالـ grams (جرامات) مقسوم على حاجة اسمها الـ Equivalent weight (الوزن المكافئ) بتاع المادة دي.

فلما تحط الاتنين دول على بعض، تلاقي إن الـ Normality (N) في الآخر بتساوي الـ Weight (الوزن) بالـ grams (جرامات) مقسوم على (الـ Equivalent weight (الوزن المكافئ) مضروب في الـ Volume (الحجم) بالـ Liters (اللترات)). دي نقطة مهمة قوي يا عم.

تعال بقى ناخد مثال كده عشان تفهم الدنيا أكتر، شوف يا عم، لو عندك محلول فيه 35 جرام من مادة اسمها MnCl2.4H2O (اسمها كده بالظبط ماتتخضش)، والمحلول ده كله حجمه 300 مللي لتر. وهو مديك أوزان الذرات اللي مكونة المادة دي: الـ Mn (المنجنيز) بـ 55، والـ Cl (الكلور) بـ 35.5، والـ H (الهيدروجين) بـ 1، والـ O (الأكسجين) بـ 16.

أول حاجة لازم نحسبها هي الـ Molecular weight (الوزن الجزيئي) بتاع الـ MnCl2.4H2O دي كلها. بنجمع أوزان كل الذرات اللي فيها: 55 للـ Mn، و 71 للـ Cl2 (يعني 35.5 × 2)، و 72 للـ 4H2O (دي عبارة عن 4 جزيئات مياه، وكل جزيء مياه H2O وزنه (2×1) + 16 = 18، يبقى 4×18 = 72). اجمع دول كلهم يطلع 55 + 71 + 72 = 198.

بعد كده، عايزين نجيب الـ Equivalent weight (الوزن المكافئ). شوف يا عم، الـ Equivalent weight (الوزن المكافئ) ده بنجيبه إننا بنقسم الـ Molecular weight (الوزن الجزيئي) اللي جبناه ده على عدد الـ Equivalents اللي المادة دي ممكن تشارك بيها في التفاعل، أو بمعنى أصح، تكافؤها. هنا في الـ MnCl2، الـ Manganese (المنجنيز) تكافؤه ثنائي، عشان كده بنقسم على 2. يبقى 198 على 2 تطلع

شوف يا عم، السلايد دي بتكلمنا عن وحدات قياس تركيزات حاجات صغيرة أوي، يعني كميات متناهية في الصغر لدرجة إنك ممكن متشوفهاش بعينك. دي مش زي لما بنقول نسبة مئوية مثلاً، لأ، دي أصغر من كده بكتير وبتستخدم لما يكون في مادة تركيزها قليل جداً في وسط كبير أوي.

تعالى أفهم بقى، أول حاجة الـ **parts per million (ppm)**. دي معناها جزء واحد بس في مليون جزء. يعني تخيل إنك معاك مليون جنيه مصري، منهم جنيه واحد بس هو اللي بنتكلم عنه، قد إيه ده قليل؟ دي بنستخدمها لما يكون تركيز المادة اللي بندور عليها قليل أوي بس لسه ممكن نقيسه ونعرفه، زي مثلاً لما بنقيس تلوث الهوا بعناصر معينة بكميات ضئيلة، أو تركيز مادة معينة في الماية.

دي نقطة مهمة قوي، فيه بقى الأصغر منها بكتير، الـ **parts per billion (ppb)**. دي معناها جزء واحد بس في مليار جزء! يعني تخيل المليون جنيه اللي قلنا عليهم، اضربهم في ألف كمان! مليار جنيه، وجنيه واحد بس منهم هو اللي يهمنا. دي بتستخدم لما تكون المادة أقل بكتير كمان، وتركيزها ضئيل جدا

"Pharmaceutical analytical chemistry I"
➤ ده مش مجرد كيميا تحليلية عادية، دي الـ **"Analytical Chemistry"** اللي بنطبقها بشكل خاص ومكثف في مجال الـ **"Pharmaceuticals"**، يعني الأدوية والمستحضرات الصيدلانية. هنا بنتكلم عن فرع حيوي ومهم جداً بيستخدم مجموعة من التقنيات والأدوات المعقدة جداً عشان يعمل **"Qualitative"** و **"Quantitative analysis"** للمواد الخام الدوائية، للمنتجات النهائية، وللمستقلبات الدوائية في جسم الإنسان. الهدف الأساسي هو ضمان جودة الدواء، فعاليته، نقاءه، استقراره، وسلامته. ودي عملية لا غنى عنها في كل مراحل دورة حياة الدواء، من أول اكتشافه وتطويره لحد تصنيعه وتخزينه.

"Lecture 4"
➤ دي المحاضرة الرابعة في السلسلة، وده معناه إننا بنبني على مفاهيم سابقة وبنتعمق أكتر في التفاصيل اللي ليها علاقة بالتحليل الصيدلاني المتقدم.

"Dr. Reem Youssif Shahin"
➤ دي المحاضرة مقدمة من الدكتورة ريم يوسف شاهين، ودي إشارة لمصدر المعلومات اللي بنستقي منها الشرح ده.

"Representing Compounds: Chemical Formulas"
➤ النقطة دي هي جوهر المحاضرة. بنتكلم هنا عن الطرق المختلفة اللي بنقدر بيها نعبر عن التركيب الكيميائي للمركبات، خصوصاً المركبات الدوائية. مش مجرد إننا بنكتب اسم المركب، لأ، الموضوع أعمق من كده بكتير. إزاي بنرسم المركب؟ إزاي بنكتب الـ **"Chemical Formula"** بتاعته؟ وإيه الدلالات اللي بتديها كل طريقة تمثيل؟
الـ **"Chemical Formulas"** دي أساس الفهم بتاع أي مركب. عندنا أنواع كتير، كل نوع بيدينا مستوى معين من التفاصيل:
* **"Empirical Formula"**: دي بتدينا أبسط نسبة عددية للذرات في المركب. زي مثلاً لو عندنا مركب فيه كربون وهيدروجين بنسبة 1:2، يبقى الـ **"Empirical Formula"** بتاعته **CH2**. دي مش بتدينا أي معلومات عن التركيب الفعلي أو عدد الذرات الحقيقي في الجزيء.
* **"Molecular Formula"**: دي بقى بتدينا العدد الفعلي للذرات من كل عنصر في الجزيء. يعني لو المركب اللي فات كان **C6H12**، يبقى دي الـ **"Molecular Formula"** بتاعته. دي أهم بكتير من الـ **"Empirical Formula"** لأنها بتحدد الـ **"Molecular Mass"** للمركب، ودي حاجة حيوية في الـ **"Quantitative Analysis"** وفي حسابات الـ **"Stoichiometry"**.
* **"Structural Formulas"**: ودي بقى اللي بتنقلنا لمستوى تاني خالص من الفهم، لأنها بتوضح إزاي الذرات مترابطة ببعضها وإزاي متوزعة في الفراغ. ودي أنواع كتير:
* **"Lewis Structures"**: بتوضح كل الذرات والروابط التساهمية، وكمان الأزواج الحرة من الإلكترونات (**"Lone Pairs"**). دي مهمة جداً لفهم الـ **"Reactivity"** والـ **"Bonding"**.
* **"Condensed Structural Formulas"**: بنختصر فيها كتابة الروابط، وبنجمع الذرات المتصلة ببعضها. يعني مثلاً **CH3CH2OH** بدل ما نرسم كل ذرة كربون وهيدروجين لوحدها. دي بتدينا فكرة سريعة عن التسلسل بتاع الذرات.
* **"Skeletal (or Bond-Line) Formulas"**: ودي الأكثر شيوعاً في الكيمياء العضوية والصيدلانية، خصوصاً للمركبات الكبيرة والمعقدة. هنا بنرسم بس الروابط بين ذرات الكربون، وبنفترض إن ذرات الكربون موجودة عند كل زاوية ونهاية خط، وإن ذرات الهيدروجين اللي متصلة بالكربون موجودة بشكل ضمني عشان تكمل التكافؤ رباعي للكربون. بنوضح بس الـ **"Heteroatoms"** (زي الأكسجين والنيتروجين) وأي هيدروجين متصل بيهم. دي بتسهل جداً قراءة المركبات المعقدة زي الـ **"Steroids"** أو الـ **"Alkaloids"**.
* **"Three-Dimensional (3D) Representations"**: ودي حيوية لفهم الـ **"Stereochemistry"** والـ **"Chirality"**، اللي ليها تأثير مباشر على الفعالية الدوائية والتفاعلات مع الـ **"Biological Receptors"**. بنستخدم فيها خطوط سميكة وخطوط منقطة عشان نبين إذا كانت الرابطة خارجة من مستوى الشاشة لينا أو داخلة لجواها.
* **"Fischer Projections"**: دي بنستخدمها كتير للمركبات اللي ليها مراكز كيرالية متعددة، زي السكريات والـ **"Amino Acids"**. بتوضح الـ **"Stereoisomers"** بشكل مسطح، بس ليها قواعد صارمة في تفسيرها.
* **"Haworth Projections"**: دي بنستخدمها للسكريات الحلقية، عشان توضح شكل الحلقة وموقع المجموعات اللي عليها فوق أو تحت مستوى الحلقة.
* **"Newman Projections"**: دي مهمة جداً لدراسة الـ **"Conformational Analysis"** للمركبات، خصوصاً حوالين الروابط الأحادية، وده بيساعدنا نفهم ثبات الجزيء وإزاي بيقدر يغير شكله في الفراغ عشان يتفاعل مع الـ **"Target Receptor"**.
فهم كل طريقة من دول وإمتى نستخدمها هو أساس تصميم الأدوية الجديدة، وتحديد الـ **"Structure-Activity Relationship (SAR)"**، وكمان في الـ **"Quality Control"** عشان نتأكد إن المنتج النهائي هو المركب اللي احنا عايزينه بالظبط بكل تفاصيله الفراغية.

🔬 مخطط تقني متخصص مطلوب:
لو هنرسم مخطط تقني متقدم يوضح التفاصيل العلمية المعقدة دي، هيكون عبارة عن رسمة بتعرض مركب دوائي معقد، زي مثلاً مركب له عدة مراكز كيرالية ومجموعات وظيفية مختلفة، وليكن مثلاً دواء مضاد حيوي من عائلة الـ **"Macrolides"** أو مركب ستيرويدي.
1. هنبدأ من فوق بـ **"Molecular Formula"** للمركب، مع

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

يا جماعة، ركزوا معايا كويس. النهاردة هنتكلم عن نقطة أساسية جداً في الكيمياء التحليلية، واللي تعتبر حجر زاوية لأي حد في المجال الطبي. كتير مننا ممكن يشوفها بسيطة، بس فهمنا العميق ليها بيفرق جداً في فهمنا للبيوكيمياء، الفارماكولوجي، وحتى التشخيصات المعملية. احنا مش بنتعلم كيمياء عشان الكيمياء، احنا بنتعلمها عشان هي اللغة اللي بنفهم بيها جسم الإنسان والأمراض والأدوية.

**"Example: Write empirical formulas for the compounds represented by the molecular formulas."**
➤ الموضوع هنا ببساطة بيطلب مننا نحدد الـ "Empirical Formula" (الصيغة الأولية) لمركبات معينة، ومدينا الـ "Molecular Formula" (الصيغة الجزيئية) بتاعتها. إيه الفرق بين الاتنين دول؟ الـ Molecular Formula دي بتوضح لنا بالظبط كام ذرة من كل عنصر موجودة في الجزيء الواحد فعلياً. يعني مثلاً، لو عندك جزيء جلوكوز (Glucose)، الـ Molecular Formula بتاعته هي C₆H₁₂O₆، وده معناه إن فيه 6 ذرات كربون، 12 ذرة هيدروجين، و 6 ذرات أكسجين. أما الـ Empirical Formula، فدي بتوضح لنا أبسط نسبة عددية صحيحة للذرات دي في المركب. يعني لو عندك C₆H₁₂O₆، أبسط نسبة هي 1:2:1، فتبقى الـ Empirical Formula هي CH₂O. ليه بنهتم بالـ Empirical Formula؟ لأنها أساسية جداً في الكيمياء التحليلية، خصوصاً لما بنحاول نحدد تركيب مركب مجهول لأول مرة، زي إنك تكتشف دواء جديد أو metabolite (مستقلب) جديد في الجسم.

طيب يا جماعة، ركزوا معايا كويس أوي في الـ slide ده، لأنه بيبين لنا إزاي بنقدر ننتقل من مجرد "نسبة" لعناصر في مركب معين، للـ "تركيب الحقيقي" بتاعه. دي عملية تحليلية أساسية بنحتاجها في كل حاجة تقريباً، من تحديد هوية دواء جديد لحد فهم مسارات الـ Metabolism في الجسم.

**"Determining a Molecular Formula from an Empirical Formula and Molar Mass"**
➤ الكلام ده معناه إيه؟ إزاي نحدد الـ Molecular Formula (الصيغة الجزيئية) للمركب لو عندنا الـ Empirical Formula (الصيغة الأولية) بتاعته، ومعانا الـ Molar Mass (الكتلة المولية) الكلية للمركب ده. دي خطوة حاسمة في الـ Analytical Chemistry بعد ما بنكون عملنا Elemental Analysis وطلعنا الـ Empirical Formula. الـ Empirical Formula بتدينا أبسط نسبة عددية صحيحة للذرات في المركب، لكن الـ Molecular Formula هي اللي بتدينا العدد الفعلي والمظبوط للذرات دي في الجزيء الواحد، ودي اللي بتحدد الـ Chemical Properties والـ Reactivity بتاعته.

**"- General strategy:"**
➤ دي بقى الـ Roadmap أو الخطة العامة اللي بنمشي عليها عشان نوصل للـ Molecular Formula. مش مجرد خطوات بنحفظها، لأ، دي تسلسل منطقي بيعتمد على علاقات كيميائية أساسية. الفكرة كلها إن الـ Molecular Formula هي مضاعف صحيح للـ Empirical Formula.

**" - Calculate the empirical formula mass."**
➤ أول خطوة بنعملها هي إننا بنحسب الـ empirical formula mass، أو الكتلة المولية للصيغة الأولية. بنجمع الكتل الذرية (Atomic Masses) لكل الذرات الموجودة في الـ Empirical Formula، مع الأخذ في الاعتبار عدد كل نوع من الذرات. دي بتدينا "كتلة الوحدة" بتاعة أبسط صورة للمركب. الـ empirical formula mass دي بتبقى ثابتة لأي مركب عنده نفس الـ Empirical Formula، حتى لو الـ Molecular Formula بتاعته مختلفة.

**" - Divide the molar mass by the empirical formula mass to find n."**
➤ هنا بقى النقطة المحورية. بنجيب الـ Molar Mass الكلية للمركب اللي بتكون غالباً متحددة تجريبياً بطرق زي الـ Mass Spectrometry أو الـ Cryoscopy، وبنقسمها على الـ empirical formula mass اللي حسبناها في الخطوة اللي فاتت. الناتج اللي بيطلع لنا ده بنسميه "n". الـ "n" دي بتمثل الـ "عدد الصحيح" اللي الـ Empirical Formula متكررة بيه جوه الـ Molecular Formula. يعني الـ Molecular Formula هي عبارة عن الـ Empirical Formula مضروبة في "n" دي. لازم الـ "n" دي تطلع عدد صحيح (integer) أو قريبة جداً من عدد صحيح، وده بيأكد لنا صحة الحسابات بتاعتنا.

**" - Multiply the empirical formula by n to obtain the molecular formula."**
➤ بعد ما بنطلع قيمة "n" دي، ببساطة بنضرب كل الـ Subscripts (الأعداد الصغيرة اللي تحت العنصر) في الـ Empirical Formula في قيمة "n". والناتج اللي بيطلع لنا هو ده الـ Molecular Formula اللي بندور عليها. دي بقى اللي بتعبر عن التركيب الفعلي للجزيء الواحد، وبتعرفنا العدد الفعلي لكل ذرة في المركب.

**"- Example: The empirical formula of butanedione is C₂H₃O, and its molar mass is 86.09 g/mol. Determine its molecular formula."**
➤ تعالوا نطبق الكلام ده على مثال حقيقي. عندنا مركب اسمه butanedione، الـ Empirical Formula بتاعته هي C₂H₃O، والـ Molar Mass بتاعته الكلية 86.09 g/mol. مطلوب مننا نحدد الـ Molecular Formula بتاعته. الـ butanedione ده مركب عضوي مهم، ليه استخدامات كتير في الصناعات الغذائية وكمذيب، ومعرفة الـ Molecular Formula بتاعته بدقة بتأثر على فهمنا لخصائصه وتفاعلاته.

**"- Answer"**
➤ ده الحل المفصل خطوة بخطوة.

**" - GIVEN: Empirical formula = C₂H₃O, molar mass = 86.09 g/mol"**
➤ المعطيات اللي معانا واضحة: الـ Empirical Formula هي C₂H₃O، والـ Molar Mass الكلية للمركب هي 86.09 g/mol.

**" - FIND: Molecular formula"**
➤ المطلوب هو إيجاد الـ Molecular Formula.

**"1- Empirical formula molar mass = 2(12.01 g/mol) + 3(1.008 g/mol) + 16.00 g/mol = 43.04 g/mol"**

طيب يا شباب، خلينا ندخل في الموضوع على طول ونشرح الـ slide ده بعمق، لأنه بيلمس أساسيات مهمة جداً في الـ Analytical Chemistry اللي بنحتاجها كدكاترة نفهمها كويس عشان نقدر نفهم الـ Biomolecules والـ Drug Structures.

**"Determine molecular formula for glyceraldehyde which as a molar mass of 90.05 g/mol and empirical formula CH₂O"**
➤ هنا، السؤال بيطلب مننا نحدد الـ Molecular formula (الصيغة الجزيئية) لمركب اسمه `Glyceraldehyde`. هو مديلك معلومتين أساسيتين: الـ `molar mass` (الكتلة المولية) بتاعته اللي هي 90.05 جرام لكل مول، والـ `empirical formula` (الصيغة الأولية) بتاعته اللي هي CH₂O. لازم نفهم الفرق الجوهري بين الاتنين. الـ `empirical formula` دي بتمثل أبسط نسبة عددية صحيحة للذرات في المركب، يعني لو عندك مركب زي الجلوكوز (C₆H₁₂O₆)، فالـ `empirical formula` بتاعته هتكون CH₂O برضه. أما الـ `molecular formula`، فدي بتوريك العدد الفعلي للذرات من كل عنصر في الجزيء الواحد. ودي اللي بتدينا الصورة الكاملة للـ `biomolecule` أو الـ `drug` اللي بنتعامل معاه، وبالتالي بتأثر على الـ `pharmacokinetics` والـ `pharmacodynamics` بتاعته.

**"- Answer"**
➤ ده مجرد عنوان للحل.

**"- GIVEN: Empirical formula = CH₂O molar mass = 90.08 g/mol"**
➤ دي المعطيات اللي السؤال مديهالنا، واللي لازم نركز عليها عشان نبدأ نحل. الـ `empirical formula` اللي هي CH₂O، والـ `molar mass` بتاعة المركب ككل اللي هي 90.08 جرام لكل مول.

**"- FIND: Molecular formula"**
➤ ده المطلوب مننا نلاقيه، وهو الـ `Molecular formula`، الصيغة الجزيئية اللي بتعبر عن التركيب الحقيقي للجزيء.

**"1- Empirical formula molar mass = 12.01 g/mol + 2(1.008 g/mol) + 16.00 g/mol = 30.02 g/mol"**
➤ أول خطوة بنعملها هي إننا بنحسب الـ `molar mass` بتاعة الـ `empirical formula`. يعني إيه؟ بنشوف كل عنصر في الـ `empirical formula` (CH₂O) كتلته المولية كام ونجمعها.
- الـ `Carbon (C)`: كتلته المولية 12.01 جرام لكل مول.
- الـ `Hydrogen (H)`: عندنا ذرتين، وكتلة الذرة الواحدة 1.008 جرام لكل مول، يبقى 2 * 1.008.
- الـ `Oxygen (O)`: كتلته المولية 16.00 جرام لكل مول.
لما نجمع دول، بيطلع لنا 30.02 جرام لكل مول. الرقم ده بيمثل كتلة "الوحدة الأولية" للمركب، مش كتلة الجزيء كله.

**"2- n = molar mass / empirical formula molar mass = 90.08 / 30.02 = 3"**
➤ الخطوة دي حاسمة جداً. هنا بنحسب الـ `n`. الـ `n` ده هو عدد صحيح بيمثل "كم مرة" الـ `empirical formula` بتتكرر جوه الـ `molecular formula`. بنجيبه إزاي؟ بنقسم الـ `molar mass` الكلية للمركب (اللي هي 90.08) على الـ `molar mass` بتاعة الـ `empirical formula` (اللي هي 30.02). الناتج طلع 3. ده معناه إن الجزيء الحقيقي بيتكون من 3 وحدات من الـ `empirical formula`.

**"3- Molecular formula = CH₂O x 3 = C₃H₆O₃"**
➤ بعد ما عرفنا الـ `n`، بنقوم نضرب كل ذرة في الـ `empirical formula` في الـ `n` ده. يعني الـ C اللي كانت 1، بقت 1 * 3 = 3. الـ H اللي كانت 2، بقت 2 * 3 = 6. الـ O اللي كانت 1، بقت 1 * 3 = 3. يبقى الـ `Molecular formula` النهائية لـ `Glyceraldehyde` هي C₃H₆O₃. وده مركب مهم جداً في الـ `metabolism`، تحديداً في مسار الـ `glycolysis` والـ `gluconeogenesis`.

**"- CHECK: Check the answer by calculating the molar mass of the formula as follows: 3(12.01 g/mol) + 6(1.008 g/mol) + 3(16.00 g/mol) = 90.05 g/mol"**
➤ خطوة الـ `CHECK` أو التحقق دي ضرورية جداً في أي حسابات كيميائية. هنا بنعيد حساب الـ `molar mass` بس المرة دي للـ `Molecular formula` اللي طلعناها (C₃H₆O₃).
- 3 ذرات كربون * 12.01 جرام/مول لكل ذرة.
- 6 ذرات هيدروجين * 1.008 جرام/مول لكل ذرة.
- 3 ذرات أكسجين * 16.00 جرام/مول لكل ذرة.
لما نجمع دول، بيطلع الناتج 90.05 جرام لكل مول.

**"➢ The calculated molar mass is in agreement with the given molar mass."**
➤ بما إن الـ `molar mass` اللي حسبناها من الـ `Molecular formula` اللي طلعناها (90.05) هي نفسها تقريباً الـ `molar mass` اللي كانت معطاة في السؤال (90.08)، ده بيأكد إن حساباتنا صحيحة والـ `Molecular formula` اللي وصلنالها هي فعلاً C₃H₆O₃. وده بيأكد إن الـ `Glyceraldehyde` هو `aldotriose`، وهو أبسط سكر أحادي ممكن يكون موجود، وبيشكل حجر زاوية في فهمنا لـ `carbohydrate biochemistry`.

**"Writing Formulas for Ionic Compounds"**
➤ الجزء ده بينقلنا لموضوع تاني مهم جداً، وهو كيفية كتابة الصيغ الكيميائية للمركبات الأيونية. وده أساسي لفهم الـ `electrolytes` في جسمنا، والـ `acid-base balance`، وحتى الـ `drug interactions` اللي بتعتمد على الشحنات. المركبات الأيونية دي بتتكون من أيونات موجبة وسالبة، والروابط فيها بتكون `electrostatic attractions`.

**"- When you write the formula of an ionic compound, note the following:"**
➤ دي بعض الملاحظات المهمة اللي لازم تاخدها في اعتبارك وانت بتكتب صيغة مركب أيوني.

**"☐ Ionic compounds always contain a positive cation and negative anion."**
➤ دي قاعدة أساسية وجوهرية. المركب الأيوني لازم يكون فيه `cation` (أيون موجب الشحنة) و `anion` (أيون سالب الشحنة). الـ `cations` غالباً بتكون فلزات فقدت إلكترونات، زي الـ `Na⁺` أو الـ `Ca²⁺` اللي بنشوفها كتير في الـ `physiology`. أما الـ `anions` فغالباً بتكون لافلزات اكتسبت إلكترونات، زي الـ `Cl⁻` أو الـ `phosphate ions` اللي هي جزء أساسي من الـ `DNA` والـ `ATP`. التجاذب الكهربائي بين الشحنات المتعاكسة دي هو اللي بيكون الرابطة الأيونية.

**"☐ In a chemical formula, the sum of the charges of the positive ions (cations) must equal the sum of the charges of the negative ions (anions)."**
➤ النقطة دي في غاية الأهمية. المركب الأيوني ككل لازم يكون `electrically neutral` (متعادل كهربائياً). يعني إيه؟ يعني مجموع الشحنات الموجبة للـ `cations` لازم يكون مساوي تماماً لمجموع الشحنات السالبة للـ `anions`. لو عندك مثلاً `Sodium Chloride (NaCl)`، عندك `Na⁺` و `Cl⁻`، شحنة موجبة واحدة وشحنة سالبة واحدة، المجموع صفر. لو عندك `Calcium Chloride (CaCl₂)`، عندك `Ca²⁺` (شحنتين موجبتين) و 2 `Cl⁻` (شحنتين سالبتين)، المجموع صفر برضه. ده بي

أهلاً بكم يا زملاء المستقبل، اليوم هنتعمق في واحد من أهم الأسس الكيميائية اللي بتتحكم في كل العمليات البيولوجية اللي بندرسها، وهو تكوين المركبات الأيونية (ionic compounds). الفهم العميق لده مش مجرد كيميا أساسية، ده مفتاح لفهم ديناميكية الأيونات في السوائل الجسمية، والـ `membrane potentials`، وحتى آلية عمل كتير من الأدوية.

**"Example:"**
➤ لما بنتكلم عن "مثال"، هنا بنبدأ نطبق المبادئ الأساسية دي على حالات واقعية عشان نفهم إزاي الأيونات بتتجمع وتكون مركبات مستقرة، وده بيعكس إزاي الأيونات دي ممكن تتفاعل جوه جسمنا.

**"1- Write the formula for the ionic compound composed of sodium and chlorine:"**
➤ السؤال ده بيطلب مننا نكتب الصيغة الكيميائية للمركب الأيوني اللي بيتكون من عنصرين أساسيين جدًا في جسم الإنسان: الصوديوم (sodium) والكلور (chlorine). التفاعل بينهم هو أساس ملح الطعام اللي بناكله، واللي أيوناته (ions) بتلعب أدوار حيوية في كل خلية.

**"1- The compound contains Na⁺¹ cation and Cl⁻¹ anion"**
➤ هنا، بنحدد نوع الأيونات اللي بتكون المركب. الـ `Na⁺¹` هو `cation`، يعني أيون موجب الشحنة، وده بيجي من ذرة الصوديوم (Na) اللي بتفقد إلكترون واحد عشان توصل لحالة استقرار زي الغازات النبيلة (noble gases)، وده بيخليها تحمل شحنة موجبة واحدة. أما الـ `Cl⁻¹` فهو `anion`، يعني أيون سالب الشحنة، وده بيجي من ذرة الكلور (Cl) اللي بتكتسب إلكترون واحد عشان توصل لحالة استقرار، وده بيخليها تحمل شحنة سالبة واحدة. في السياق البيولوجي، الـ `Na⁺` هو الـ `cation` الأساسي بره الخلايا (extracellular fluid)، والـ `Cl⁻` هو الـ `anion` الأساسي برضه بره الخلايا، ودول أساسيين في تنظيم الضغط الأسموزي (osmotic pressure) وتوصيل الإشارات العصبية (nerve impulse transmission).

**"2- to form electrically neutral compound, its formula must be NaCl"**
➤ النقطة دي جوهرية: أي مركب أيوني لازم يكون `electrically neutral`، يعني إجمالي الشحنات الموجبة لازم يساوي إجمالي الشحنات السالبة. دي مش مجرد قاعدة كيميائية، دي ضرورة فيزيائية عشان المركب يكون مستقر. لو فيه أي اختلال في الشحنة، المركب هيكون غير مستقر بشكل كبير جدًا وهيسعى جاهدًا لتحقيق التعادل. في حالتنا، شحنة `Na⁺¹` (+1) بتعادل تمامًا شحنة `Cl⁻¹` (-1)، فالمجموع الكلي صفر، وده بيخلي الصيغة `NaCl`.

**"(it must contain one Na⁺ cation for every one Cl⁻ anion)."**
➤ وده تأكيد على النسبة البسيطة 1:1 بين الأيونين. كل أيون صوديوم موجب بيحتاج أيون كلور سالب واحد عشان يحقق التعادل الكهربي، وده بيشكل رابطة أيونية قوية (ionic bond) نتيجة التجاذب الكهروستاتيكي (electrostatic attraction) بين الشحنات المتعاكسة.

**"2- Write the formula for the ionic compound composed of calcium and chlorine:"**
➤ مثال تاني، لكن المرة دي مع الكالسيوم (calcium) والكلور (chlorine). الكالسيوم أيون

"HOW TO: Write Formulas for Ionic Compounds"
➤ بصوا يا جماعة، يمكن تشوفوا العنوان ده بسيط، "إزاي نكتب صيغ المركبات الأيونية"، بس إحنا كأطباء وخبرة في المجال الطبي، فهمنا العميق للميكانيكية دي أساسي عشان نفهم الديناميكية المعقدة للأيونات في جسمنا. دي مش مجرد كيميا أساسية، دي اللبنة الأساسية لفهم الـ Electrolyte Balance، والـ Membrane Potentials، وحركة الـ Neurotransmitters، وحتى الـ Drug Interactions.

"Writing Formulas for Ionic Compounds"
➤ كتابة صيغ المركبات الأيونية دي خطوة أولى عشان نصمم أو نفهم أي نظام بيولوجي بيعتمد على التفاعلات الأيونية. دي مش رفاهية، دي ضرورة عشان نقدر نستوعب إزاي الجسم بيحافظ على الـ Homeostasis بتاعته، وإزاي ممكن نتدخل علاجياً لما يحصل خلل.

"Write the formula for the ionic compound that forms between aluminum and oxygen."
➤ خلينا ناخد مثال عملي، لو بنكون مركب أيوني بين الـ Aluminum والـ Oxygen. هنا بقى مش بنفكر فيهم كعناصر في جدول دوري بس، لأ، بنفكر في الـ Aluminum كـ Trace Element ممكن يكون ليه دور في بعض الـ Biological Processes أو حتى في الـ Toxicity، والـ Oxygen طبعاً ده أساس الحياة والـ Aerobic Metabolism.

"1. Write the symbol for the metal cation and its charge followed by the symbol for the nonmetal anion and its charge."
➤ أول خطوة بنعملها إننا بنكتب الـ Symbol بتاع الـ Cation الفلزي، اللي هو هنا الـ Aluminum، وبنحط جنبه الـ Charge بتاعته، وبعدين بنكتب الـ Symbol بتاع الـ Anion اللا فلزي، اللي هو الـ Oxygen، وبرضه بنحط الـ Charge بتاعته. ده بيورينا الـ Valency لكل واحد فيهم، واللي هي أساس قدرته على تكوين روابط أيونية عشان يوصل لحالة استقرار زي الـ Noble Gases.

"Al³⁺ O²⁻"
➤ فبالتالي، بنلاقي الـ Aluminum بيبقى Al³⁺، يعني بيفقد تلاتة إلكترونات عشان يوصل لحالة استقرار، وده بيخليه High Charge Density Cation. والـ Oxygen بيبقى O²⁻، بيكتسب اتنين إلكترون عشان يوصل لاستقراره. تخيلوا إن التوازن ده في الـ Charges هو اللي بيحدد سلوكهم في الـ Physiological Solutions، وإزاي ممكن يتفاعلوا مع الـ Biomolecules.

"2. Adjust the subscript on each cation and anion to balance the overall charge."
➤ الخطوة الثانية بقى، وهي الأهم، إننا بنعدل الـ Subscript لكل Cation و Anion عشان نعمل Balance للـ Overall Charge. ليه بنعمل كده؟ عشان المركب الأيوني لازم يكون Electrically Neutral. في جسم الإنسان، أي تراكم لـ Charge غير متوازن ممكن يؤدي لاضطرابات خطيرة في الـ Cell Signaling، وفي الـ Enzyme Function، وفي الـ Membrane Potentials.

"Al³⁺ O²⁻ ↓ Al₂O₃"
➤ هنا بنشوف الـ Al³⁺ والـ O²⁻، عشان نوازن الشحنات، بنستخدم طريقة اسمها الـ "Criss-Cross Method" أو بنفكر بشكل منطقي: محتاجين اتنين Al³⁺ عشان يدينا Total Charge 6+، وتلاتة O²⁻ عشان تدينا Total Charge 6-. فالنتيجة بتكون Al₂O₃. ده معناه إن كل اتنين ذرة Al بتتحد مع تلاتة ذرات O. وفهمنا للـ Stoichiometry ده أساسي في الـ Drug Formulation، والـ Dose Calculations، وحتى في فهم الـ Mineral Metabolism.

"3. Check that the sum of the charges of the cations equals the sum of the charges of the anions."
➤ بعد ما بنخلص، لازم نعمل Check إن مجموع الـ Charges بتاعة الـ Cations بيساوي مجموع الـ Charges بتاعة الـ Anions. دي زي الـ Quality Control كده.

"cations: 2(3+) = 6+"
➤ في مثالنا، الـ Cations عندنا اتنين Aluminum، كل واحد بـ Charge +3، فالمجموع الكلي للشحنات الموجبة هو 6+.

"anions: 3(2-) = 6-"
➤ والـ Anions عندنا تلاتة Oxygen، كل واحد بـ Charge -2، فالمجموع الكلي للشحنات السالبة هو 6-.

"The charges cancel."
➤ هنا بنلاقي إن الـ Charges بتلغي بعضها، وده بيأكد إن المركب الأيوني بتاعنا، الـ Al₂O₃، متعادل كهربائياً. ده اللي بنسميه الـ Electroneutrality، وهي حالة ضرورية جداً لأي مركب أيوني عشان يكون مستقر، وفي الـ Biological Systems، هي شرط أساسي للـ Physiological Stability.

"Writing Formulas for Ionic

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

تمام، نبدأ شرحنا على طول.

**"Solutions are defined as homogeneous mixtures of two or more pure substances."**
➤ يعي إيه الكلام ده؟ الـ **Solutions** (المحاليل) دي يا جماعة مش مجرد خلط عشوائي لمادتين أو أكتر، لأ دي **homogeneous mixtures** (مخاليط متجانسة). كلمة "متجانسة" هنا مفتاحية جداً، معناها إن المكونات دي بتندمج مع بعضها على المستوى الجزيئي أو الأيوني لدرجة إنك متقدرش تميز بينها بالعين المجردة، ولا حتى تحت الميكروسكوب الضوئي العادي. التركيب (composition) والخواص (properties) بتاعت المحلول ده بتكون موحدة في كل أجزائه. في جسمنا، معظم السوائل الحيوية زي الـ **blood plasma** (بلازما الدم)، الـ **interstitial fluid** (السائل الخلالي)، والـ **cytoplasm** (السيتوبلازم) داخل الخلايا، كلها بتشتغل كـ **homogeneous solutions**. التجانس ده حاسم عشان يضمن إن المواد الغذائية، الأيونات، الهرمونات، والأدوية تتوزع بشكل متساوي وتوصل لكل خلية ونسيج بنفس التركيز، وده ضروري للحفاظ على الـ **homeostasis** (الاتزان الداخلي).

**"The solvent is the substance in which solute dissolves to produce a homogenous mixture."**
➤ الـ **solvent** (المذيب) هو المكون اللي كميته عادة بتكون الأكبر في المحلول، وهو اللي عنده القدرة إنه "يستوعب" ويذوب الـ **solute** (المذاب) جواه عشان يكون المخلوط المتجانس ده. في الأنظمة البيولوجية، الـ **water** (المياه) هي الـ **universal solvent** (المذيب العالمي) بامتياز. ليه؟ عشان الـ **water molecule** (جزيء الماء) قطبي (polar)، يعني عنده شحنة جزئية سالبة على ذرة الأكسجين وشحنات جزئية موجبة على ذرات الهيدروجين، وده بيخليه يقدر يعمل **hydrogen bonds** (روابط هيدروجينية) قوية ويتفاعل مع عدد كبير جداً من المركبات الأيونية والقطبية. القدرة دي للمياه على تكوين ما يسمى بالـ **hydration shells** (أغلفة الإماهة) حوالين الأيونات والجزيئات القطبية بتخليها تحافظ على ذوبانها وتمنعها من الترسيب، ودي عملية حيوية لأي عملية بيوكيميائية في الجسم.

**"The solute is the substance that dissolves in a solvent to produce a homogenous mixture."**
➤ أما الـ **solute** (المذاب) فهو المادة اللي بتذوب في الـ **solvent**. ممكن تكون كميته قليلة مقارنة بالـ **solvent**. في سياق الطب، الـ **solutes** في جسمنا متنوعة بشكل رهيب. بنتكلم عن الـ **electrolytes** (الإلكتروليتات) زي أيونات الـ **Na⁺, K⁺, Cl⁻, Ca²⁺, Mg²⁺** اللي ضرورية لوظائف الأعصاب والعضلات، وعن الـ **non-electrolytes** (غير الإلكتروليتات) زي الـ **glucose** (الجلوكوز) اللي هو مصدر الطاقة الرئيسي، والـ **amino acids** (الأحماض الأمينية) اللي هي وحدات بناء البروتينات، وكمان الـ **urea** (اليوريا) والـ **creatinine** (الكرياتينين) اللي هي نواتج الأيض اللي بتخرج من الجسم. فهم سلوك الـ **solutes** دي وتراكيزها في الـ **aqueous solutions** (المحاليل المائية) هو أساس تشخيص أمراض كتير وفهم الـ **pharmacokinetics** (حركية الدواء) والـ **pharmacodynamics** (ديناميكية الدواء).

**"When water is the solvent, the solution is called an aqueous solution."**
➤ ودي نقطة مهمة جداً لينا كدكاترة. أي محلول المذيب بتاعه هو الميه بنسميه **aqueous solution** (محلول مائي). تقريباً كل التفاعلات الكيميائية الحيوية اللي بتحصل في أجسامنا، من أول الـ **metabolism** (الأيض) بتاع الجلوكوز لحد تصنيع البروتينات والـ **DNA replication** (ت

يا دكاترة، ركزوا معايا كويس أوي في الـ slide ده، لأنه بيشرح مفهوم أساسي في أي تحليل كيميائي أو بيولوجي بنعمله، وهو "تركيز المحلول" (Concentration of solution). ده مش مجرد تعريف نظري، ده أساس فهمنا لإزاي المواد بتتفاعل في جسمنا، وإزاي بنحضر الأدوية، وحتى إزاي بنقيس السموم.

"Concentration of solution"
➤ يعني إيه الكلام ده؟ الـ "Concentration of solution" أو تركيز المحلول، ده ببساطة بيعبر عن كمية المادة اللي دوبناها في كمية معينة من سائل تاني أو في كمية معينة من المحلول كله. تخيل كده إنك بتعمل محلول ملح، التركيز هنا بيقولك إيه نسبة الملح اللي دابت في المية. في الكيمياء التحليلية، التركيز ده هو العمود الفقري لأي تحليل كمي بنعمله، سواء بنقيس مستوى جلوكوز في الدم، أو تركيز دواء معين في بلازما المريض.

"- The amount of solute dissolved in a given amount of solvent or dissolved in a given amount of solution."
➤ هنا بندخل في التفاصيل الدقيقة: "Solute" دي المادة اللي بتدوب، زي الملح أو السكر أو أي مادة كيميائية تانية. الـ "Solvent" ده السائل اللي بندوب فيه الـ Solute، زي المية مثلاً اللي هي الـ Universal solvent. أما الـ "Solution" ده الناتج النهائي، المحلول كله على بعضه. فلما نقول "The amount of solute dissolved in a given amount of solvent"، إحنا هنا بنتكلم عن كمية الـ Solute بالنسبة لكمية الـ Solvent. ودي طريقة مهمة جداً خصوصاً لما بنتكلم عن الـ Molality اللي هنشوفها كمان شوية، واللي بتعتمد على كتلة الـ Solvent مش حجم الـ Solution. ولما نقول "dissolved in a given amount of solution"، هنا التركيز بيتحسب بالنسبة للحجم الكلي للمحلول، زي الـ Molarity والـ Normality. الفرق ده مش بسيط، ده بيأثر على حساباتنا خصوصاً مع تغير درجة الحرارة.

"Solution concentration"
➤ هنا بنقسم المحاليل لأنواع مختلفة بناءً على كمية الـ Solute اللي دايبة فيها، ودي حاجة لازم نفهمها كويس عشان نعرف إمتى المحلول ده فعال أو إمتى ممكن يكون خطر.

"Dilute solution: a solution has a low concentration of solute"
➤ الـ "Dilute solution" أو المحلول المخفف، ده ببساطة يعني إن كمية الـ "solute" اللي دايبة فيه قليلة جداً مقارنة بكمية الـ "solvent". فكر فيها كأن عندك كوباية شاي خفيف أوي، السكر فيه قليل. في المعامل، بنستخدم الـ Dilute solutions كتير، زي مثلاً لما بنعمل تخفيف لسيرم مريض عشان نقدر نقيس تركيز مادة معينة فيه اللي ممكن يكون عالي جداً لدرجة إنه خارج نطاق الجهاز، أو لما بنحضر محاليل معايرة (standards) بتركيزات منخفضة جداً عشان نبدأ بيها منحنى المعايرة (calibration curve).

"Saturated solution: a solution that contains the maximum amount of solute that can be dissolved into the solvent at a given temperature."
➤ الـ "Saturated solution" أو المحلول المشبع، ده بقى الوضع اللي بيكون فيه الـ "solvent" وصل لأقصى قدرة استيعابية ليه من الـ "solute" عند درجة حرارة معينة. يعني لو حاولت تدوب كمية زيادة من الـ "solute"، مش هتدوب وهتترسب في قاع الإناء. هنا بيحصل حالة من الاتزان الديناميكي (Dynamic Equilibrium) بين الـ Solute اللي بيدوب والـ Solute اللي بيترسب. النقطة دي مهمة جداً في الصيدلة، لما بنشوف أقصى تركيز لدواء معين ممكن يدوب في سائل الجسم قبل ما يحصل له ترسيب، أو في الطب لما بنتكلم عن تكوّن الحصوات في الكلى أو المرارة، دي كلها ناتجة عن وصول الأملاح أو الكوليسترول لتركيز التشبع في سوائل الجسم. كلمة "at a given temperature" دي مش محطوطة عبثاً، لأن درجة الحرارة عامل حاسم في الـ solubility (الذوبانية)؛ معظم المواد بتدوب أكتر مع ارتفاع درجة الحرارة.

"Supersaturated solution: a solution can contain more solute than normal by raising the temperature of the solvent."
➤ الـ "Supersaturated solution" أو المحلول فوق المشبع، ده بقى حالة خاصة ومثيرة للاهتمام. إحنا هنا بندوب كمية من الـ "solute" أكتر من اللي المفروض تدوب في الـ "solvent" عند درجة حرارة معينة. بنعمل ده عن طريق إننا بنسخن الـ "solvent" عشان نزود الـ solubility بتاعته، ندوب كمية كبيرة من الـ "solute"، وبعدين بنبرد المحلول ببطء وهدوء شديد من غير أي اهتزاز. المحلول ده بيكون غير مستقر (Metastable)، وأي حاجة بسيطة زي إضافة بلورة صغيرة من الـ "solute" (seed crystal) أو حتى اهتزاز بسيط ممكن يخليه يترسب كمية كبيرة جداً من الـ "solute" بسرعة. دي ظاهرة بنشوفها في الطبيعة وفي العمليات الصناعية، وبتورينا قد إيه الأنظمة ممكن تكون حساسة للتغيرات البسيطة.

"Methods for expressing the concentration: Example"
➤ دلوقتي بعد ما فهمنا إيه هو التركيز وإيه أنواع المحاليل، لازم نعرف إزاي بنعبر عنه عملياً. في طرق كتير، وكل طريقة ليها استخداماتها وميزاتها وعيوبها.

"I- Weight, Volume, and Weight-to-Volume Ratios"
➤ دي من أبسط وأكثر الطرق شيوعاً، وخصوصاً في التحضيرات الصيدلانية والمعملية الأولية.
* **Weight/Weight (w/w%)**: دي بتعبر عن كتلة الـ Solute بالنسبة لكتلة الـ Solution كلها، مضروبة في مية عشان تبقى نسبة مئوية. يعني مثلاً 10% w/w يعني 10 جرام Solute في 100 جرام Solution. دي ميزتها إنها مش بتتأثر بتغير درجة الحرارة لأن الكتل ثابتة.
* **Volume/Volume (v/v%)**:

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

"II- Molality (m): Molal concentration:"
➤ هنا بنتكلم عن مفهوم الـ Molality (أو التركيز المولالي)، وده واحد من أهم الطرق اللي بنعبر بيها عن تركيز المحاليل، خصوصًا في التطبيقات اللي ليها علاقة بالخصائص التجميعية (Colligative Properties) للمحاليل، واللي بتعتمد على عدد جسيمات المذاب مش على طبيعته الكيميائية. عكس الـ Molarity اللي بنستخدمها كتير، الـ Molality ليها تطبيقاتها المتخصصة اللي بتخليها الخيار الأفضل في سيناريوهات معينة، خصوصًا لما بنكون محتاجين تركيز ثابت ومستقل عن درجة الحرارة.

"It is the number of moles of solute per 1000 g (1kg) solvent."
➤ التعريف ده أساسي وواضح: الـ Molality هي عدد مولات الـ solute (المذاب) اللي دايبة في 1000 جرام (أو 1 كيلوجرام) من الـ solvent (المذيب). ركزوا كويس هنا على كلمة "solvent" (المذيب) مش "solution" (المحلول). ده فرق جوهري بين الـ Molality والـ Molarity (التركيز المولاري) اللي بتعتمد على حجم المحلول الكلي. ليه بنركز على كتلة المذيب؟ لأن الكتلة (Mass) ثابتة ومبتتغيرش بتغير درجة الحرارة، على عكس الحجم (Volume) اللي بيتأثر بالتمدد والانكماش الحراري. ده بيخلي الـ Molality قيمة أدق وموثوقة أكتر في الدراسات اللي بتشمل تغيرات في درجة الحرارة، زي دراسات التوازن الكيميائي أو خصائص الأوساط البيولوجية اللي ممكن تتأثر بالحرارة.

"Unit of molality: m or mol/Kg"
➤ الوحدة القياسية للـ Molality هي "m" سمول، أو ممكن نكتبها بشكل أوضح "mol/Kg"، وده بيأكد لينا إننا بنتكلم عن عدد مولات المذاب لكل كيلوجرام من المذيب.

"- no of moles n = \(\frac{mass}{m-wt}\) (solute)."
➤ عشان نحسب عدد مولات أي مادة (هنا بنتكلم عن الـ solute)، بنستخدم المعادلة الأساسية دي: بنقسم كتلة المادة (بالجرام) على الـ molecular weight أو الـ molar mass (الوزن الجزيئي أو الكتلة المولية) بتاعتها. الـ molar mass دي هي كتلة واحد مول من المادة، وبتكون وحدتها جرام لكل مول (g/mol). المعادلة دي هي نقطة البداية لأي حسابات تركيز بتعتمد على عدد المولات.

"- Molality (m) = \(\frac{mass}{m-wt}\) (solute) x \(\frac{1Kg}{W (solvent) in Kg}\)"
➤ دي الصيغة الرياضية اللي بنستخدمها لحساب الـ Molality. ببساطة، بنعوض بقيمة عدد مولات الـ solute (اللي حسبناها من المعادلة اللي فاتت) وبنقسمها على كتلة الـ solvent (المذيب) بالكيلوجرام. لو كتلة الـ solvent كانت بالجرام، لازم نحولها للكيلوجرام الأول عشان الوحدة تطلع صحيحة (mol/Kg). المعادلة دي بتجمع التعريف الأساسي للـ Molality في شكل رياضي قابل للتطبيق.

"N.B:"
➤ "N.B." اختصار لـ "Nota Bene" يعني "لاحظ جيدًا" أو "ملحوظة مهمة". هنا في ملاحظات ضرورية جداً عشان نقدر نتعامل مع المسائل دي صح.

"- W\(_{solution}\) = W\(_{solute}\) + W\(_{solvent}\)"
➤ دي معادلة أساسية في الكيمياء والفيزياء: الكتلة الكلية للمحلول (W\(_{solution}\)) هي مجموع كتلة المذاب (W\(_{solute}\)) وكتلة المذيب (W\(_{solvent}\)). المعادلة دي بتعتمد على مبدأ حفظ الكتلة، واللي بيقول إن الكتلة لا تفنى ولا تستحدث من العدم في التفاعلات الكيميائية العادية.

"- W\(_{solvent}\) = W\(_{solution}\) – W\(_{solute}\)"
➤ دي مجرد إعادة ترتيب للمعادلة اللي فاتت عشان نطلع كتلة الـ solvent لوحدها. لو عرفنا كتلة المحلول وكتلة المذاب، نقدر بسهولة نحسب كتلة المذيب.

"- W\(_{solvent}\) = d V\(_{solution}\) – W\(_{solute}\)"
➤ النقطة دي مهمة جدًا وبتوضح الفرق بين الـ Molality والـ Molarity. لو معندناش كتلة المحلول مباشرة، بس عندنا حجم المحلول (V\(_{solution}\)) وكثافته (d)، نقدر نحسب كتلة المحلول الكلية عن طريق ضرب الكثافة في الحجم (mass = density x volume). وبعدين نطرح منها كتلة الـ solute عشان نطلع كتلة الـ solvent. المعادلة دي بتظهر أهمية الكثافة كعامل تحويل بين الحجم والكتلة، وبتسمح لينا بالانتقال بين أنواع مختلفة من المعلومات المعطاة في المسائل.

"- Density (d) = mass/volume"
➤ ده التعريف الأساسي للكثافة، وهي خاصية فيزيائية للمادة بتعبر عن مدى تركز الكتلة في حجم معين. الكثافة (d) هي الكتلة (mass) مقسومة على الحجم (volume). في السياق ده، بنتكلم عن كثافة المحلول ككل.

"Where: d = density of the solution, V = Volume of the solution"
➤ هنا بنوضح الرموز اللي استخدمناها: "d" بترمز لكثافة المحلول، و "V" بترمز لحجم المحلول.

"II- Molality (m)"
➤ تأكيد تاني على إننا لسه بنتكلم عن الـ Molality.

"Example 1: What is the molality of 12.5 % solution of glucose C\(_6\)H\(_{12

"10/31/2023 14"
➤ ده مجرد تاريخ ورقم السلايد، ملوش علاقة بالمحتوى العلمي اللي هنشرحه بالتفصيل.

"III- Molarity (M): The no. of moles of solute dissolved in 1 liter of solution."
➤ هنا بنبدأ نتكلم عن الـ Molarity (M)، اللي هي من أهم الوحدات اللي بنستخدمها في الكيمياء التحليلية والبيوكيمياء السريرية عشان نعبر عن تركيز المواد. ببساطة، الـ Molarity بتعرف على إنها عدد الـ moles من المادة المذابة (الـ solute) اللي دايبة في 1 liter من الـ solution (المحلول كله، مش الـ solvent بس). لازم نفرق هنا كويس بين الـ solution والـ solvent، لأن الغلطة دي ممكن تعمل فرق كبير في الحسابات الدقيقة، خصوصًا لما تكون المادة المذابة حجمها كبير أو تركيزها عالي. في التطبيقات الطبية، فهم الـ Molarity ده أساسي عشان نقدر نحضر محاليل معيارية (standard solutions) بدقة، أو نحسب جرعات الأدوية، أو حتى نفهم تركيزات الأيونات في سوائل الجسم المختلفة زي الدم والبول.

"M = No. of moles of solute per volume of solution in liter"
➤ دي الصيغة الرياضية للـ Molarity. يعني عشان تحسب الـ Molarity، بتقسم عدد الـ moles بتاعة الـ solute على حجم الـ solution بالـ liters. الموضوع مش مجرد قسمة، ده بيعكس مفهوم أساسي في الكيمياء الكمية (quantitative chemistry) وهو العلاقة المباشرة بين كمية المادة (بالـ moles) والحجم اللي بتنتشر فيه. في الـ clinical labs، الدقة في تحضير المحاليل وحساب الـ Molarity بتاعتها هي اللي بتضمن إن نتائج التحاليل هتكون موثوقة وصحيحة، وده بيأثر بشكل مباشر على التشخيص والعلاج.

"Unit of molarity: M or mol/L"
➤ الوحدة اللي بنعبر بيها عن الـ Molarity هي يا إما (M) كاختصار لكلمة Molar، أو (mol/L) اللي بتوضح إنها عدد الـ moles لكل liter. دي وحدات قياسية عالمية ومهم إننا نلتزم بيها عشان يكون فيه توحيد للمصطلحات في الأبحاث والتقارير العلمية والطبية.

"Molarity (M) = �??????�� ���??????� �??????�� (solute) x ( �� � (����.) ) 109"
➤ الجزء ده من السلايد بيوضح بشكل أساسي إن الـ Molarity هي نفسها الـ "moles of solute per liter of solution". الرموز المشفرة دي غالبًا كانت تقصد إنك ممكن تحسب عدد الـ moles عن طريق قسمة كتلة الـ solute (بالجرام) على الـ molecular weight (الوزن الجزيئي) بتاعه، وبعدين تقسم الناتج ده كله على حجم الـ solution بالـ liters. يعني الـ Molarity بتدمج بين كتلة المادة ووزنها الجزيئي وحجم المحلول عشان تدينا تركيز كمي دقيق.

"Example: NaCl → Na + + Cl – Dissolving 0.1 mole of NaCl in 1L of water gives a solution containing 0.1 moles of Na + and 0.1 moles of Cl –"
➤ هنا بندخل في أمثلة عملية بتوضح الـ dissociation (التفكك) بتاع الـ electrolytes في المحلول. لما بندوب 0.1 mole من الـ NaCl (ملح الطعام) في 1 liter مياه، الـ NaCl ده بيتفكك بالكامل في المحلول لأنه strong electrolyte. يعني كل جزيء NaCl بيتحول لأيون Na+ وأيون Cl-. وبالتالي، المحلول ده مش بس فيه 0.1 mole من الـ NaCl كمركب، لأ، ده فيه 0.1 mole من أيونات الـ Na+ و 0.1 mole من أيونات الـ Cl- بشكل منفصل. ده مهم جدًا في الفسيولوجيا، لأن جسمنا بيتعامل مع الأيونات دي بشكل فردي. تركيز الـ Na+ في الدم، مثلاً، ليه دور حيوي في تنظيم الـ osmotic pressure، والـ fluid balance، والـ nerve impulse transmission (نقل الإشارات العصبية)، والـ muscle contraction.

"Example: CaCl 2 → Ca 2+ + 2 Cl – Dissolving 0.1 moles of CaCl 2 in 1 L of water gives a solution containing 0.1 moles of Ca 2+ and 0.2 moles of Cl –"
➤ المثال ده بيوضح نقطة أعقد شوية وأهم في فهم الـ osmolarity. لما بندوب 0.1 mole من الـ CaCl2 في 1 liter مياه،

يا شباب، خلينا ندخل في الموضوع على طول ونفهم سلايد النهارده اللي بتناقش مفاهيم أساسية بس في غاية الأهمية في الكيمياء التحليلية واللي بتترتب عليها تطبيقات طبية وبيولوجية معقدة. كلامنا النهارده عن الـ Molarity والـ Molality، وإمتى نستخدم دي وإمتى نستخدم التانية.

"10/31/2023 15 III- Molarity (M): Example: if 10.0 g of KCl is dissolved in 1000g of water . If the density of the solution is 0.997 g/ml . Calculate the molarity of the solution Given that atomic masses of K = 39, Cl = 35.5"
➤ تمام، هنا السلايد بتبدأ بإدخالنا في مفهوم الـ Molarity (التركيز المولاري)، وده واحد من أهم مقاييس التركيز اللي بنشتغل بيها في المعامل، سواء كانت كيميا حيوية، صيدلة، أو حتى تحاليل طبية. المثال اللي قدامنا ده بيوضحلك إزاي نحسب الـ Molarity لمحلول كلوريد البوتاسيوم (KCl)، وده مركب أيوني حيوي جداً ومهم في جسم الإنسان كـ electrolyte أساسي. هو بيقولك إننا دوبنا 10.0 جرام من الـ KCl في 1000 جرام من المايه، ومدينا كثافة المحلول (density of the solution) اللي هي 0.997 g/ml. وعشان نحسب الـ Molarity، لازم يكون عندنا الـ atomic masses للعناصر المكونة للمركب، اللي هي الـ K = 39 والـ Cl = 35.5. لاحظ الدقة في الأرقام، 10.0 g مش 10 g، وده بيشير لأهمية الـ significant figures في أي قياسات معملية.

"Solution: Molar mass of KCl = 1 x 39 (K) + 1 x 35.5 (Cl) = 74.5 g/mole"
➤ أول خطوة في أي حسابات تركيز هي إننا نطلع الـ Molar mass للمادة

"IV- Normality (N): is an equivalent concentration"
➤ بص يا دكاترة، الـ Normality (N) دي مش مجرد وحدة تركيز عادية زي الـ Molarity، دي "Equivalent Concentration" أو التركيز المكافئ. يعني إيه مكافئ؟ يعني إحنا هنا مش بنبص على عدد المولات الكلي للمادة وبس، لأ، إحنا بنركز على "القوة التفاعلية" أو "عدد الوحدات النشطة" في التفاعل. هي بتوصف كام "Equivalent" من المادة دي موجود في ليتر من المحلول. ده مهم جداً في الكيمياء التحليلية اللي بنستخدمها في المعامل الطبية، خصوصاً في تفاعلات التعادل (Neutralization reactions) أو الأكسدة والاختزال (Redox reactions) أو الترسيب (Precipitation reactions) اللي مش بتكون فيها نسبة التفاعل 1:1 مولارياً.

"Normal solution (N): Gram equivalent weight of solute (substance) in one liter of solution"
➤ المحلول الـ Normal (N) ده ببساطة هو المحلول اللي فيه "Gram Equivalent Weight" (الوزن المكافئ الجرامي) من الـ Solute (المادة المذابة) في كل ليتر من الـ Solution (المحلول). الـ Gram Equivalent Weight ده بقى هو وزن المادة اللي تقدر تتفاعل مع "Equivalent" واحد من مادة تانية. يعني مثلاً، في تفاعلات الأحماض والقواعد، الـ Equivalent ده ممكن يبقى كمية المادة اللي بتدي أو تستقبل 1 مول من أيونات الـ H+ أو الـ OH-. فلو عندك محلول 1N، ده معناه إن كل ليتر منه فيه وزن مكافئ واحد من المادة دي.

"Substance No. of H + or OH - Equivalent weight"
➤ الجدول ده بيبين لنا إزاي نحسب الـ Equivalent Weight للأحماض والقواعد بناءً على عدد أيونات الـ H+ أو الـ OH- اللي ممكن تتفاعل بيها. النقطة الجوهرية هنا هي "Number of replacable H+ or OH-"، يعني كام بروتون أو هيدروكسيد الأيون ده يقدر يفقده أو يكتسبه في التفاعل اللي إحنا مهتمين بيه.

"HCl 1 M.wt/1"
➤ حمض الـ HCl (حمض الهيدروكلوريك) ده حمض قوي أحادي البروتون (Monoprotic acid). يعني كل جزيء HCl بيقدر يطلق بروتون H+ واحد بس في التفاعل. عشان كده، الـ Equivalent Weight بتاعه بيساوي الـ Molecular Weight (الوزن الجزيئي) بتاعه مقسوم على 1. بمعنى آخر، 1 مول من HCl بيساوي 1 Equivalent من HCl. ده اللي بنشوفه كتير في حمض المعدة، مثلاً.

"NaOH 1 M.wt/1"
➤ هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) دي قاعدة قوية أحادية الهيدروكسيد (Monobasic base). كل جزيء NaOH بيقدر يطلق أيون OH- واحد بس. فبالتالي، الـ Equivalent Weight بتاعها بيساوي الـ Molecular Weight مقسوم على 1. يعني برضه، 1 مول من NaOH بيساوي 1 Equivalent. ده مهم في تحضير محاليل معايرة في المعامل.

"H 2SO 4 2 M.wt/2"
➤ حمض الكبريتيك (H2SO4) ده حمض قوي ثنائي البروتون (Diprotic acid). يعني كل جزيء H2SO4 بيقدر يطلق 2 بروتون H+. عشان كده، الـ Equivalent Weight بتاعه بيساوي الـ Molecular Weight مقسوم على 2. هنا بقى الـ Equivalent Weight بيكون نص الـ Molecular Weight. يعني الـ Equivalent Concentration هتكون ضعف الـ Molar Concentration لو بنتكلم عن تفاعل كامل لكل البروتونات.

"Ca(OH) 2 2 M.wt/2"
➤ هيدروكسيد الكالسيوم (Ca(OH)2) دي قاعدة ثنائية الهيدروكسيد (Dibasic base). كل جزيء Ca(OH)2 بيطلق 2 أيون OH-. فبالتالي، الـ Equivalent Weight بتاعه بيساوي الـ Molecular Weight مقسوم على 2. مهم في تطبيقات زي تحضير محاليل الـ Buffer أو في تفاعلات معينة في الجسم.

"H 3PO 4 3 M.wt/3"
➤ حمض الفوسفوريك (H3PO4) ده حمض ثلاثي البروتون (Triprotic acid). نظرياً، كل جزيء H3PO4 بيقدر يطلق 3 بروتونات H+. عشان كده، الـ Equivalent Weight بتاعه بيساوي الـ Molecular Weight مقسوم على 3. بس هنا في نقطة متقدمة لازم نفهمها: الـ H3PO4 حمض ضعيف، وإطلاق الـ H+ بيحصل على خطوات، وممكن في بعض التفاعلات يتفاعل كحمض ثنائي أو أحادي البروتون بس، مش لازم الثلاثة. فلو بنتكلم عن Normality،

"IV- Normality (N)"
➤ طيب يا جماعة، النهاردة كلامنا هيكون عن مفهوم كيميائي حيوي دقيق ومهم جداً في شغلنا، خصوصاً في التحاليل الكمية والتفاعلات الفسيولوجية، وهو الـ Normality (N). ده مش مجرد تركيز عادي، ده بيعبر عن "القدرة التفاعلية" للمادة في المحلول، وده اللي بيميزه عن الـ Molarity.

"Normality (N): number of equivalents in one liter of solution."
➤ ببساطة كده، الـ Normality هي عدد الـ equivalents (المكافئات) اللي موجودة في لتر واحد من المحلول. يعني إيه "equivalent"؟ ده بقى مربط الفرس. الـ equivalent مش مجرد عدد مولات، لأ، ده بيعبر عن "الجرعة الفعالة" أو "الوحدة التفاعلية" للمادة في تفاعل معين، سواء كان حمض-قاعدة، أكسدة-اختزال (redox)، أو حتى تفاعلات ترسيب. الـ Normality بتدينا فكرة أدق عن القوة التفاعلية لمحلول ما، خصوصاً في الـ titrations اللي بنستخدمها كتير جداً في المعامل عشان نقيس تراكيز مواد معينة في عينات بيولوجية.

"Normality= no. of equivalents/Volume (L)"
➤ دي أول صيغة للقانون. الـ Normality (N) بتساوي عدد الـ equivalents مقسوم على حجم المحلول باللتر (Volume (L)). يعني لو عرفنا كام equivalent عندنا في حجم معين، نقدر نحسب الـ Normality.

"Since No. of equivalents = weight (g)/equivalent weight"
➤ طيب، إزاي بقى نجيب عدد الـ equivalents ده؟ مش بنقدر نوزن الـ equivalents مباشرة. فبنستخدم علاقة تانية: عدد الـ equivalents بيساوي وزن المادة بالجرام (weight (g)) مقسوم على الـ equivalent weight (الوزن المكافئ) بتاع المادة دي. هنا بقى تكمن الدقة والتحدي، تحديد الـ equivalent weight صح.

"Normality (N)= weight (g) / (equivalent weight × volume (L))"
➤ ودي الصيغة النهائية اللي بنستخدمها غالباً في الحسابات. بنجمع القانونين في قانون واحد: الـ Normality بتساوي وزن المادة بالجرام مقسوم على حاصل ضرب الـ equivalent weight في حجم المحلول باللتر. القانون ده بيخلينا نقدر نحسب الـ Normality مباشرة لو عندنا وزن المادة وحجم المحلول، بس بشرط نكون عارفين الـ equivalent weight بدقة، وده اللي هنتعلمه دلوقتي.

"What is the normality of a solution containing 35 g of MnCl 2.4 H 2O in 300 ml of solution? ( Mn= 55, Cl=35.5, H=1, O=16)"
➤ هنا عندنا مثال تطبيقي مباشر. عاوزين نحسب الـ Normality لمحلول فيه 35 جرام من مركب اسمه MnCl 2.4 H 2O، وده مركب هيدراتي (فيه جزيئات ماء مرتبطة بيه)، والمحلول ده حجمه 300 مللي. ومدينا الأوزان الذرية للعناصر المكونة للمركب: Mn بـ 55، Cl بـ 35.5، H بـ 1، و O بـ 16.

"Molecular weight of MnCl 2.4 H 2O = 55 + 71 + 72 = 198"
➤ أول خطوة بنحسب الـ Molecular weight (الوزن الجزيئي) للمركب كله.
* المنجنيز (Mn) وزنه 55.
* الكلور (Cl2) عندنا ذرتين كلور، فـ 2 × 35.5 = 71.
* جزيئات الماء المرتبطة (4 H2O): كل جزيء ماء (H2O) وزنه (2 × 1) + 16 = 18. وعندنا 4 جزيئات، يبقى 4 × 18 = 72.
* بجمع كل دول: 55 + 71 + 72 = 198 جرام/مول. ده الـ Molecular weight بتاع MnCl 2.4 H 2O.

"Equivelant weight= molecular weight/2=198/2=99"
➤ ودي بقى النقطة الجوهرية اللي محتاجة فهم عميق. الـ Equivalent weight (الوزن المكافئ) للمركب ده تم حسابه عن طريق قسمة الـ Molecular weight على 2. ليه 2 بالذات؟
في حالة أملاح زي MnCl2، الـ equivalent weight بيعتمد على عدد الشحنات الموجبة أو السالبة اللي بيقدر المركب يطلقها أو يتفاعل بيها في المحلول. في MnCl2، أيون المنجنيز (Mn) بيبقى شحنته +2 (Mn2+). وبالتالي، كل مول من MnCl2 بيوفر "2 equivalent" من الشحنات الموجبة أو بيقدر يتفاعل مع 2 equivalent من أيونات سالبة أو إلكترونات في تفاعل redox. الـ "factor" ده اللي بنقسم عليه الـ Molecular weight عشان نجيب الـ Equivalent weight بنسميه الـ 'n-factor' أو 'valence factor'. فـ 198 / 2 = 99 جرام/equivalent. ده معناه إن كل 99 جرام من MnCl 2.4 H 2O بتمثل 1 equivalent.

"Normality= weight (g) / (equivalent weight × volume (L)) = 35 / (99 × 0.3) = 1.

"10/31/2023 18 V- Parts Per Million and Parts Per Billion Trace concentrations are usually expressed in smaller units as"
➤ الكلام ده بيبدأ يشرح لنا ليه بنحتاج وحدات قياس صغيرة جداً لما بنتكلم عن الـ **Trace concentrations**، أو التركيزات النزرة. يعني إيه تركيزات نزرة؟ دي مواد موجودة بكميات ضئيلة جداً في عينة معينة، زي في الدم أو البول أو الأنسجة. في الطب، دي حاجة في منتهى الأهمية، لأن كتير من الهرمونات، والناقلات العصبية، والمعادن النزرة (Trace elements)، وحتى بعض السموم والأدوية، بتكون موجودة بتركيزات قليلة أوي، لكن تأثيرها البيولوجي والفسيولوجي بيكون كبير جداً وحاسم. عشان نقدر نقيس ونفهم التأثير ده، محتاجين وحدات تعبر عن الدقة دي.

"● parts per million (ppm) ( one part in 10 6 )"
➤ هنا بنتكلم عن الـ **parts per million** أو **ppm**. دي وحدة قياس بتعبر عن جزء واحد من مليون جزء. يعني لو عندنا مليون جزيء من حاجة معينة، واحد بس منهم هو اللي بنقيسه. تخيل إنك بتدوب جرام واحد من مادة معينة في ألف لتر مية (مليون جرام مية)، ده يديك تركيز 1 ppm. طب إيه أهميتها الطبية؟ الـ ppm دي بنستخدمها كتير عشان نعبر عن تركيزات حاجات زي المعادن الثقيلة في الجسم (زي الرصاص أو الزئبق)، أو بعض الأدوية في الدم، أو حتى تركيز الغازات في الهواء اللي ممكن تأثر على الصحة (زي أول أكسيد الكربون). مثلاً، لما نقيس تركيز دواء معين في الـ Plasma عشان نحدد الـ Therapeutic window بتاعه، أو لما بنقيس تركيز الـ Electrolytes، ممكن نلاقيها في نطاقات الـ ppm. فهم التركيزات دي حاسم في الـ Pharmacology والـ Toxicology عشان نحدد الجرعات الآمنة والسامة.

"● or parts per billion (ppb), (one part in 10 9 )"
➤ الـ **parts per billion** أو **ppb** دي أدق بكتير من الـ ppm. هنا بنتكلم عن جزء واحد من مليار جزء (10^9). يعني لو الـ ppm كانت جرام في ألف لتر، الـ ppb هتبقى جرام في مليون لتر! دي بنستخدمها لما تكون المادة موجودة بكميات أقل بكتير، بس لسه ليها تأثير بيولوجي مهم. زي إيه؟ زي تركيزات بعض الهرمونات القوية جداً (potent hormones) زي هرمونات الغدة الدرقية أو بعض الـ Steroid hormones، أو بعض الـ Neurotransmitters اللي بتشتغل بكميات متناهية الصغر. كمان، في قياس الـ Biomarkers الحساسة جداً للكشف المبكر عن الأمراض، أو لما بنقيس الـ Ultra-trace elements اللي الجسم بيحتاجها بكميات قليلة جداً زي الـ Selenium أو الـ Molybdenum، واللي أي اختلال فيها (زيادة أو نقصان) ممكن يؤدي لمشاكل فسيولوجية خطيرة. دقة القياس دي بتحتاج أجهزة تحليلية متقدمة جداً زي الـ Mass Spectrometry أو الـ ICP-MS.

"Commonly used are ppm (parts-per-million, 10 −6 ), ppb (parts-per-billion, 10 −9 ), ppt (parts-per-trillion, 10 −12 ) and ppq (parts-per-quadrillion, 10 −15 )"
➤ هنا بنشوف الهرمية الكاملة لوحدات القياس دي، من الـ ppm اللي هي جزء في مليون (10^-6)، للـ ppb اللي هي جزء في مليار (10^-9)، وبعدين الـ **ppt** أو **parts-per-trillion** اللي هي جزء في تريليون (10^-12)، وأخيراً الـ **ppq** أو **parts-per-quadrillion** اللي هي جزء في كوادريليون (10^-15). كل ما بننزل في الوحدات دي، كل ما بنتعامل مع تركيزات أدق وأصغر بشكل لا يصدق.
الـ **ppt** والـ **ppq** دول بنستخدمهم في الأبحاث المتقدمة جداً وفي التطبيقات اللي بتحتاج حساسية قصوى. زي مثلاً الكشف عن الـ **Circulating Tumor DNA (ctDNA)** في الدم للكشف المبكر عن السرطان ومتابعة علاجه، أو قياس بعض الـ **Exosomes** والـ **MicroRNAs** اللي بتكون موجودة بكميات ضئيلة جداً في سوائل الجسم وبتلعب دور مهم في الـ Cell-to-cell communication وفي تطور الأمراض. كمان، في الـ Environmental toxicology، ممكن نقيس تركيزات متناهية الصغر من الملوثات شديدة السمية (highly toxic pollutants) زي الـ Dioxins أو الـ PCBs في العينات البيولوجية، واللي حتى بكميات الـ ppt أو الـ ppq ممكن تسبب أضرار صحية جسيمة على المدى الطويل. القدرة على قياس هذه التركيزات المتناهية الصغر هي اللي بتخلينا نفهم آليات الأمراض على المستوى الجزيئي ونطور علاجات وتشخيصات أكثر دقة وفعالية.

"117"
➤ ده مجرد رقم تسلسلي للسلايد أو الصفحة، ملوش علاقة بالمحتوى العلمي اللي بنشرحه.

***

🔬 مخطط تقني متخصص مطلوب:
[وف دقيق لمخطط تقني متقدم يوضح التفاصيل العلمية المعقدة]

**
**
**