الكيمياء · الصف الثاني الثانوي · الترم الأول
الأملاح والمحاليل المائية
طرد الأحماض الضعيفة والقواعد الضعيفة من أملاحها، وتصنيف الأملاح إلى عادية وحمضية وقاعدية، وطبيعة المحاليل المائية للأملاح (حمضية أو قاعدية أو متعادلة) حسب قوة الحمض والقاعدة، والمحلول المنظم وآلية عمله في محلول حمض الخليك وأسيتات الصوديوم.
آخر تحديث: · كيف نراجع المحتوى
مقدمة
- المادة: الكيمياء
- المسار: مسار الهندسة وعلوم الحاسب
- الوحدة: الفصل الثاني: التغيُّر والاتزان في المادة
أضف قليلًا من هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول ملح أمونيوم وسخّن: ستشم رائحة الأمونيا النفاذة، وكأن القاعدة الضعيفة «طُردت» من ملحها. وقد تتوقع أن كل الأملاح تعطي محاليل متعادلة، لكن محلول أسيتات الصوديوم قاعدي ومحلول كلوريد الأمونيوم حمضي. وفي دمك محاليل خاصة تمنع الـ من التغير الكبير. في هذا الدرس نفسر هذه الظواهر بالاتزان الأيوني.
أهداف التعلم
- أن تكتب معادلات طرد الحمض الضعيف أو القاعدة الضعيفة من أملاحهما.
- أن تصنف الأملاح إلى عادية وحمضية وقاعدية من صيغتها.
- أن تتنبأ بطبيعة المحلول المائي لملح من قوة الحمض والقاعدة المكوّنين له.
- أن تعرّف المحلول المنظم وتشرح آلية عمله بمعادلات أيونية.
شرح الدرس
طرد الأحماض الضعيفة والقواعد الضعيفة
- الحمض القوي يطرد الحمض الضعيف من ملحه:
- القاعدة القوية تطرد القاعدة الضعيفة من ملحها:
(ويكتبها بعض المراجع بدل .) والسبب أن أيونات الحمض الضعيف (أو القاعدة الضعيفة) تتحد مع (أو ) لتكوين جزيئات قليلة التأين، فيُزاح الاتزان نحوها.
تصنيف الأملاح
| النوع | الوصف | مثال |
|---|---|---|
| ملح عادي (متعادل التركيب) | لا يظهر في صيغته الحمض ولا القاعدة | ، |
| ملح حمضي | يظهر في صيغته من الحمض | ، |
| ملح قاعدي | يظهر في صيغته من القاعدة |
تصنيف الملح يعتمد على صيغته، أما طبيعة محلوله فقد تختلف عن اسمه.
طبيعة المحاليل المائية للأملاح العادية
| الملح مشتق من | طبيعة المحلول | أمثلة |
|---|---|---|
| حمض قوي + قاعدة قوية | متعادل | ، ، |
| حمض قوي + قاعدة ضعيفة | حمضي | ، |
| حمض ضعيف + قاعدة قوية | قاعدي | ، |
التفسير (مثل ): يتفاعل جزء من أيونات الأسيتات مع الماء: ، فيزداد ويصبح المحلول قاعديًّا ضعيفًا.
الأملاح الحمضية:
- محلوله قاعدي؛ لأن يتفاعل مع الماء ويعطي .
- محلوله حمضي؛ لأن يتأين ويعطي .
المحلول المنظم
- عمل التنظيم: القدرة على مقاومة التغير في عند إضافة كمية صغيرة من حمض أو قاعدة.
- المحلول المنظم: محلول له هذه الخاصية، ويُحضر غالبًا من حمض ضعيف وملحه (مثل حمض الخليك وأسيتات الصوديوم) أو قاعدة ضعيفة وملحها (مثل الأمونيا وكلوريد الأمونيوم).
آلية عمل منظم الأسيتات: في المحلول كمية كبيرة من جزيئات (من الحمض الضعيف) وكمية كبيرة من أيونات (من الملح التام التفكك):
- عند إضافة : ، فلا يكاد يزداد .
- عند إضافة : ، فلا يكاد يقل .
المحلول المنظم لا يمنع الحمض أو القاعدة من التفاعل، بل يحدث التفاعل فعلًا لكن مع مكونات المنظم، فيبقى التغير في صغيرًا. وقدرته محدودة؛ فالكميات الكبيرة تستهلك مكوناته.
أمثلة وتطبيقات
مثال 1: اكتب معادلة تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع محلول بيكربونات الصوديوم.
الحمض القوي يطرد حمض الكربونيك الضعيف الذي يتفكك: .
مثال 2: حدد طبيعة محاليل: (متعادل)، (متعادل: و قويان)، (حمضي)، (قاعدي).
مثال 3 (خلط حجوم متساوية بتراكيز متساوية ):
- ← ملح ← متعادل.
- ← ملح ← قاعدي.
- ← ملح ← حمضي.
مثال 4: محلول فيه حمض خليك فقط، ومحلول فيه حمض خليك وأسيتات صوديوم. أُضيفت الكمية نفسها من إلى كل منهما. في أيهما يتغير أكثر؟ في ؛ لأنه لا يحتوي كمية كبيرة من أيونات الأسيتات تستهلك المضاف.
تطبيق: يحافظ الدم على قريب من بفضل أنظمة منظمة، أهمها نظام حمض الكربونيك والبيكربونات. وتُستخدم المحاليل المنظمة في المحاليل الوريدية والأدوية وحفظ الأغذية، وفي مراقبة تحمض البيئات المائية.
ملاحظات مهمة
- ليست كل الأملاح متعادلة المحلول؛ الطبيعة تعتمد على قوة الحمض والقاعدة المكوّنين للملح.
- «ملح حمضي» تصنيف للصيغة، وقد يكون محلوله قاعديًّا كما في .
- المحلول المنظم يقاوم التغير ولا يلغيه، وقدرته محدودة.
- خليط حمض قوي وملحه (مثل و) ليس محلولًا منظمًا.
المفاهيم الأساسية
- الحمض القوي يطرد الضعيف من ملحه، والقاعدة القوية تطرد الضعيفة من ملحها.
- أملاح عادية وحمضية وقاعدية.
- قوي + قوي ← متعادل؛ قوي حمض + ضعيف قاعدة ← حمضي؛ ضعيف حمض + قوي قاعدة ← قاعدي.
- المحلول المنظم: حمض ضعيف وملحه أو قاعدة ضعيفة وملحها، يقاوم تغير .
ملخص الدرس
الأحماض والقواعد القوية تطرد الأحماض والقواعد الضعيفة من أملاحها. وتُصنف الأملاح حسب صيغتها إلى عادية وحمضية وقاعدية، أما طبيعة محاليلها فتحددها قوة الحمض والقاعدة المشتقة منهما: فملح الحمض القوي والقاعدة الضعيفة حمضي، وملح الحمض الضعيف والقاعدة القوية قاعدي. والمحلول المنظم، المكون من حمض ضعيف وملحه أو قاعدة ضعيفة وملحها، يقاوم تغير لأن مكوناته تستهلك ما يُضاف إليه من أيونات أو .
أسئلة للتدريب
- اكتب معادلة إضافة حمض الهيدروكلوريك إلى محلول أسيتات البوتاسيوم.
- اكتب معادلة إضافة هيدروكسيد الكالسيوم إلى محلول كلوريد الأمونيوم.
- حدد طبيعة محاليل: ، ، ، .
- اكتب المعادلتين الأيونيتين اللتين تفسران عمل منظم الأمونيا وكلوريد الأمونيوم عند إضافة حمض ثم قاعدة.
- لماذا يكون محلول أسيتات الصوديوم قاعديًّا ضعيفًا؟ اكتب المعادلة.