التعادل - الكيمياء 3 - ثالث ثانوي

2-4 رابط الدرس الرقمي الأهداف ) تكتب معادلات كيميائية لتفاعلات التعادل التعادل Neutralization www.ien.edu.sa الفكرة الرئيسة يتفاعل الحمض مع القاعدة في تفاعل التعادل لينتجا ملحا وماء. الربط مع الحياة عندما يقدّم فريقان متناظران حُجَجًا مقنعة تجد نفسك متحيرا بين الرأيين، تشرح كيفية استعمال تفاعلات لذا يكون رأيك محايدًا أو متعادلاً؛ إذ تتساوى وجهتا النظر عندك. وبطريقة مماثلة يكون المحلول التعادل في معايرة الأحماض متعادلاً عندما تتساوى أعداد أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد في المحلول. والقواعد. مراجعة المفردات التفاعلات بين الأحماض والقواعد تقارن بين خواص المحاليل Reactions Between Acids and Bases المنظمة والمحاليل غير المنظمة. هل أحسست يوما بسوء هضم أو حرقة في فم المعدة؟ هل تناولت أحد مضادات الحموضة كالتي تظهر في الشكل 19-12 لتخفف من حالة عدم الارتياح تلك؟ ما نوع التفاعل الذي يحدث عندما الحسابات الكيميائية : دراسة يلامس هيدروكسيد الماغنسيوم 2 (OH) وهو المركب النشط في حليب الماغنسيا- محلول العلاقات الكميّة بين كميات المواد حمض الهيدروكلوريك (HCI) الذي تنتجه المعدة؟ المتفاعلة المستهلكة والنواتج المتكونة عندما يتفاعل 2 (OH) مع حمض HCl يحدث تفاعل تعادل وتفاعل التعادل تفاعل محلول في التفاعل الكيميائي؛ بالاعتماد على حمض مع محلول قاعدة ينتج ملحًا وماءً. والملح مركب أيوني يتكون من أيون موجب من وأيون سالب من حمض، لذا يكون تفاعل التعادل إحلالاً مزدوجًا. قانون حفظ الكتلة. المفردات الجديدة تفاعل التعادل قاعدة كتابة معادلات التعادل في التفاعل بين هيدروكسيد الماغنسيوم وحمض الهيدروكلوريك يحل الماغنسيوم محل الهيدروجين في HC، ويحل الهيدروجين محل الماغنسيوم في 2(Mg(OH. الملح Mg(OH)2(aq) →> + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + 2H2O (1) قاعدة + حمض ماء + ملح المعايرة المحلول القياسي نقطة التكافؤ لاحظ أن الأيون الموجب من القاعدة يتحد بالأيون السالب من الحمض CI في الملح MgCl2. وعند كتابة معادلات التعادل عليك أن تعرف ما إذا كانت جميع المواد المتفاعلة والنواتج في المحلول تكون في صورة جزيئات أو وحدات صيغ تفحص مثلاً معادلة الصيغ والمعادلة الأيونية الكاملة کاشف الحمض والقاعدة للتفاعل بين حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم الآتية: نقطة النهاية HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O (1) تميه الأملاح المحلول المنظم سعة المحلول المنظم الشكل 19- يمكن لأي جرعة من هذه المواد المضادة للحموضة أن تخفف من أعراض سوء الهضم الحمضي؛ وذلك بتفاعلها مع المحلول الحمضي في المعدة ومعادلته. مضاد للحموضة مضاد للحموضة حليب الماغنيسيا 81 وزارة سليم Ministry of Education 2024-1446

H3O+ (aq) + + OH (aq) ↑ + 2H2O(l) لأن HCl حمض قوي ، و NaOH قاعدة قوية ، و NaCl ملح قابل للذوبان، 6 لذا تكون المركبات الثلاثة في صورة أيونات في المحلول المائي. H+ (aq) (aq) +Na+ (aq) +OH +Cl(aq) →Na+ (aq) +Cl(aq) + H2O (1) (aq)+OH¯(aq)→Na+(aq)+Cl¯ تظهر أيونات الصوديوم وأيونات الكلوريد على جانبي المعادلة، لذا تسمى أيونات متفرجة؛ أي لا تدخل في التفاعل ويمكن حذفها للحصول على المعادلة الأيونية النهائية لمعادلة حمض قوي مع قاعدة قوية. H+ (aq) + OH(aq) (aq) →H₂O (1) الشكل 200- ينتقل أيون الهيدروجين من أيون الهيدرونيوم إلى أيون الهيدروكسيد. وعندما يخسر HO أيون هيدروجين يصبح جزيء ماء. وعندما يكسب -OH أيون هيدروجين يصبح أيضًا جزيء ماء. ماذا قرأت؟ اكتب المعادلة الأيونية الكاملة، والمعادلة الأيونية لاحظ تفاعل التعادل في الشكل 20-2. الشكل 21-2- عند معايرة حمض مع قاعدة يستعمل مقياس pH لقياس pH للمحلول الحمضي في الكأس، في حين تتم النهائية لتعادل حمض HNO3 القاعدة KOH. مع معايرة الأحماض والقواعد تتشابه الحسابات الكيميائية لحساب الكميات في إضافة محلول قاعدي معروف التركيز تفاعل التعادل بين حمض وقاعدة مع أي تفاعل آخر يحدث في محلول. ففي تفاعل بالسحاحة. مضاد الحموضة الآتي نجد أن mol من 2(Mg(OH يعادل 2mol MgCl2(aq) + 2H2O (1) Mg(OH)2(aq) + 2HCl(aq) -> → من HCl وتبين الحسابات الكيميائية أساس طريقة المعايرة، والتي تستعمل لتحديد تراكيز المحاليل الحمضية والقاعدية. فالمعايرة طريقة لتحديد تركيز محلول ما؛ وذلك بتفاعل حجم معلوم منه مع محلول تركيزه معلوم. فإذا أردت إيجاد تركيز محلول حمضي فسوف تعايره مع محلول قاعدي تركيزه معلوم. كما يمكنك معايرة قاعدة تركيزها غير معلوم مع حمض تركيزه معلوم. كيف تتم معايرة حمض وقاعدة؟ يبين الشكل 12 نوعًا من المعدات المستخدمة في عملية المعايرة. ويستعمل في هذه الطريقة مقياس pH لمراقبة التغيّر في قيم pH في أثناء عملية المعايرة. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 82

14 Hd 12 معايرة mL 0.1000M HCOOH 50.00 مع 10 8 6 ہے 4 2 0.1000M NaOH فينولفثالين نقطة التكافؤ b 14 Hd 12 1 10 8 6 4 معايرة mL 0.100 HCl 50.0 مع 2 0.100M NaOH بروموثيمول الأزرق نقطة التكافؤ 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 40 50 60 70 NaOH المضاف (mL) حجم NaOH المضاف (mL) حجم a خطوات المعايرة كيف تتم معايرة حمض وقاعدة؟ الشكل 22-2 يدل الارتفاع الحاد في 1. يوضع حجم معين من المحلول الحمضي أو القاعدي غير المعروف التركيز في كأس زجاجية، قيمة pH للمحلول الحمضي عند معايرة ثم تغمس أقطاب مقياس pH في هذا المحلول ، وتقرأ قيمتها الابتدائية للمحلول وتسجل. حمض قوي بقاعدة قوية ـ كما هو مبين في .2 تُملأ السحاحة بمحلول المعايرة المعلوم تركيزه. يسمى هذا المحلول المحلول القياسي. الشكل a . على أن جميع أيونات +H في 3. تضاف قطرتين من كاشف مناسب ثم تضاف أحجام معلومة من المحلول القياسي الحمض قد تمت معادلتها بواسطة أيونات ببطء إلى المحلول الموجود في الكأس وتخلط معه. ثم تقرأ قيمة pH وتسجل بعد كل -OH من القاعدة. وتسمى النقطة التي ينثني عندها المنحنى عند تقاطعه مع هذه العملية إلى أن يصل التفاعل إلى نقطة التكافؤ. وهي نقطة يتساوى إضافة. تستمر عندها عدد مولات H من الحمض مع عدد مولات -OH من القاعدة. الخط المنقط، نقطة التكافؤ للمعايرة. فيغير الكاشف بروموتيمول الأزرق لونه يبين الشكل 22- كيف تتغير قيمة pH للمحلول في أثناء معايرة mL HCl 50.0 الذي عند هذه النقطة. أما في الشكل b فتتم تركيزه 0.100 ، وهو حمض قوي، مع القاعدة القوية NaOH ذات التركيز 0.100M؛ NaOH بعد نقطة الشكل. قارن بين نقطتي التكافؤ في الرسمين. معايرة حمض ضعيف HCOOH بقاعدة حيث كانت قيمة pH الأولية لـ HCI تساوي 1.00. وفي أثناء إضافة NaOH يتعادل قوية NaOH ولا تظهر نقطة التكافؤ عند الحمض، وتزداد قيمة pH المحلول تدريجيًّا. إلا أنه عندما تُستهلك أيونات H جميعها 7 = pH ، فيغير الكاشف فينولفثالين تزداد قيمة pH على نحو كبير عند إضافة حجم صغير جدا من NaOH. وتحدث هذه لونه عند نقطة التكافؤ الموضحة في الزيادة الحادة في قيمة pH عند نقطة تكافؤ المعايرة. إن إضافة المزيد من التكافؤ ينجم عنه زيادة تدريجية مرة أخرى في pH لعلك تعتقد أنه يجب أن تكون نقطة التكافؤ في عمليات المعايرة جميعها عندما تكون قيمة pH تساوي 7 ؛ لأنه عند هذه النقطة تتساوى تراكيز أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد، فيصبح المحلول متعادلاً. ولكن هذا غير صحيح، فبعض المعايرات لها نقاط تكافؤ عند قيم pH أقل من 7 ، وبعضها له نقاط تكافؤ أكبر من 7. وتحدث هذه الاختلافات لأن هناك تفاعلات بين الأملاح التي تكونت والماء، كما ستتعلم ذلك لاحقا. يبين الشكل 22- أن نقطة التكافؤ في معايرة حمض الميثانويك ـ وهو حمض ضعيف بهيدروكسيد الصوديوم - وهي قاعدة قوية ـ تقع بين pH 8 و 9. اختبار الرسم البياني حدد اختلافين بين الرسمين البيانيين في الشكل 22-2. وزارة سليم 83 Ministry of Education 2024-1446

الشكل 2-2 يصبح لون الشاي الأحمر فاتحا عند إضافة عصير الليمون إليه؛ لأنه يحتوي على مادة كيميائية تعد من الكواشف ومعظم الكواشف جزيئات كبيرة تعمل بوصفها أحماضًا ضعيفة. ويعود السبب في تغير ألوان الكواشف إلى اختلافات يسيرة في أنماط الروابط عندما يتأين جزيء الكاشف أو لا يتأين. تجربة عملية الأحماض والقواعد والتعادل كواشف الأحماض والقواعد غالبًا ما يستعمل الكيميائيون أصباعًا كيميائية بدلاً من مقياس pH لتحري نقطة التكافؤ عند معايرة حمض وقاعدة. وتسمى الأصباغ الكيميائية التي تتأثر ألوانها بالمحاليل الحمضية والقاعدية كواشف الأحماض والقواعد. وهناك العديد من المواد الطبيعية التي تعمل عمل الكواشف، فإذا أضفت عصير الليمون ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية ) إلى الشاي فسوف تلاحظ أن اللون الأحمر للشاي أصبح فاتحا، كما في الشكل 23-2؛ إذ يحتوي الشاي على مواد تسمى بوليفينولات polyphenols، تحتوي على ذرات متأينة جزئيًا من الهيدروجين، لذا فهي أحماض ضعيفة. وعند إضافة الحمض الموجود في عصير الليمون إلى كوب شاي يقل تأين الحمض في الشاي بحسب مبدأ لوتشاتلييه، فيصبح لون البوليفينولات غير المتأينة أكثر وضوحًا، ويظهر الشكل 24-22 العديد من الكواشف التي يستعملها الكيميائيون. إن أزرق بروموثيمول كاشف مناسب عند معايرة حمض قوي بقاعدة قوية أما الفينولفثالين فيغير لونه عند نقطة التكافؤ عند معايرة حمض ضعيف بقاعدة قوية كما هو مبين في الشكل 22-2 6 الشكل 24- إن عملية اختيار الكاشف الصحيح مهمة جدًّا؛ إذ يجب أن يغير الكاشف لونه عند نقطة التكافؤ التي لا تكون دائمًا عند 7 = pH. 84 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 اليزارين GG اليزارين الأصفر الكاشف العالمي الكريسول الأحمر الثيمول الأزرق البروموفينول الأزرق الميثيل البرتقالي البروموكر يسول الميثيل الأحمر البروموكريسول البنفسجي البروموتيمول الأزرق الفينول الأحمر الفينولفثالين الثيمولفثالين الكريستال البنفسجي 0 1 2 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

تحتوي السحاحة على المحلول القياسي NaOH 0.1 ويحتوي الدورق المخروطي على mL 25.00 من محلول HCOOH قطرات من كاشف الفينولفثالين. يضاف المحلول القياسي ببطء إلى محلول الحمض. ويتحول الفينولفثالين إلى اللون تكون نقطة نهاية المعايرة عندما يصبح اللون ورديا فاتحا تبين القراءة الدقيقة للسحاحة الوردي، ولكن يختفي اللون عند تحريك المحلول أن mL NaOH 18.28 الذي تركيزه مع إلى أن يصل إلى نقطة النهاية. 0.1000M قد تمت إضافته. الكواشف ونقطة نهاية المعايرة يعد الكثير من الكواشف المستعملة في المعايرة أحماضًا الشكل 25-2- المعايرة طريقة دقيقة ضعيفة، لكل منها قيمة pH خاصة به، أو مدى pH يتغير لونه بعده. وتسمى النقطة تحتاج إلى تدريب وممارسة. تعمل الورقة التي يتغير لون الكاشف عندها نقطة نهاية المعايرة. أما نقطة التكافؤ فهي النقطة التي البيضاء الموضوعة تحت الدورق على يتساوى عندها عدد مولات الحمض مع عدد مولات القاعدة، وتسمى نقطة التكافؤ توفير خلفية مناسبة تساعد على رؤية بنقطة التعادل في حالة تفاعل الأحماض والقواعد القوية. لذا من المهم اختيار كاشف التغير في لون الكاشف للمعايرة يغير لونه عند نقطة تكافؤ المعايرة الصحيحة. تذكر أن دور الكاشف أن يبين لك بدقة - عن طريق تغير لونه - أنه قد تمت إضافة كمية كافية من المحلول القياسي لتعادل المحلول المجهول. يصف الشكل - طريقة معايرة محلول مجهول التركيز من حمض الميثانويك HCOOH مع محلول NaOH تركيزه M 0.1000. استراتيجية حل المسائل حساب المولارية تعد المعادلة الموزونة لتفاعلات المعايرة المفتاح الرئيس لحساب المولارية المجهولة. فمثلا تتم معايرة حمض الكبريتيك بهيدروكسيد الصوديوم وفق المعادلة الآتية: H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O (1) 1. احسب عدد مولات NaOH في المحلول المعياري من بيانات المعايرة MB : مولارية القاعدة؛ V : حجم القاعدة. Ms Vs = (mol/L)(L) = mol NaOH في المحلول القياسي B B 2. تستطيع ان تعرف من المعادلة أن نسبة مولات NaOH إلى H2SO4 هي - لتعادل mol H2SO4 1 أي أنه يتطلب mol NaOH 2 1 mol H2SO4 2 mol NaOH mol H2SO4 = mol NaOH x 3. تمثل MA مولارية الحمض ، بينما تمثل V حجم الحمض L. mol H2SO4 MA= VA طبق هذه الاستراتيجية عند دراستك للمثال 6-2 في الصفحة الآتية. وزارة سليم 85 Ministry of Education 2024-1446

مثال 6-2 حساب المولارية من بيانات المعايرة نحتاج إلى محلول قياسي حجمه mL .18.28 من NaOH ، وتركيزه 0.1000 للتعادل مع mL 25.00 من محلول حمض الميثانويك HCOOH. احسب مولارية محلول حمض الميثانويك. تحليل المسألة لديك مولارية محلول NaOH وحجمه، ولديك كذلك حجم محلول حمض الميثانويك HCOOH. القاعدة المستعمله يساوي أربعة أخماس حجم الحمض تقريبًا . إذن تكون مولارية الحمض أقل من 0.1. حجم المعطيات المطلوب M Ma = ? mol/L = MB 0.1000M VA Vn = 25.00 mL HCOOH VB 18.28 mL NaOH = 2 حساب المطلوب اكتب المعادلة الكيميائية الموزونة لتفاعل التعادل. (HCOONa(aq) + H2O → اكتب النسبة المولية للحمض والقاعدة. حول حجم القاعدة من mL إلى L. لحساب عدد مولات NaOH. HCOOH(aq) + NaOH(aq) → + mol NaOH 1 تعادل mol HCOOH 1 = VB 18.28 mL x 1 L 1000 mL 0.01828 L Mol NaOH = MB VB Mol NaOH = (0.1000 mol/L) (0.01828 L) = 1.828 × 10-3 mol NaOH 1 mol HCOOH 1.828 × 10-3 mol NaOH X MA = 1 mol NaOH = 1.828 × 10-3 mol HCOOH 1.828 × 10-3 mol HCOOH = Ma Va 1.828 × 10-3 mol HCOOH MA = طبق العلاقة بين مولات القاعدة، ومولارية القاعدة، وحجم القاعدة. VA = 0.02500 LHCOOH = 7.312 × 10-2 mol/L 1L VA = 25.00 mL x 1000 mL 1.828 × 10-3 mol HCOOH 0.02500 L HCOOH عوض 0.1000 = M و V=0.01828L MB M لحساب مولات HCCOH طبق العلاقة المولية بين NaOH و HCOOH لحساب مولارية HCOOH استعمل العلاقة بين مولات الحمض، ومولارية الحمض، وحجم الحمض. أوجد قيمة M. حول حجم الحمض من mL إلى L عوّض VA = 0.02500 L. B تقويم الإجابة تتفق الإجابة مع توقع أن تكون مولارية HCOOH أقل من 0.1، كما أن الوحدة مناسبة. مسائل تدريبية 43. ما مولارية محلول حمض النيتريك إذا لزم mL KOH 43.33 تركيزه 10.1000M لمعادلة 20.00mL من محلول حمض النيتريك؟ 44. ما تركيز محلول الأمونيا المستعمل في مواد التنظيف المنزلي إذا لزم 49.90mL HCl تركيزه 0.5900M لمعادلة 25.00 mL من هذا المحلول؟ 45. تحفيز كم mL من NaOH الذي تركيزه 0.500M يمكن أن يتعادل مع mL 25.000 من HP ترکیزه 0.100 HPO4 M وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 86

تميّه الأملاح Salt Hydrolysis أضيفت بضع قطرات من محلول كاشف البروموثيمول الأزرق - انظر الشكل 26-2 إلى محاليل مائية من أملاح كلوريد الأمونيوم NH4Cl ونترات الصوديوم NaNO، وفلوريد البوتاسيوم KF تركيزها 0.10M. وكما تلاحظ فقد غيّر محلول نترات الصوديوم 0.10 M NH4Cl 0.10 M NaNO3 0.10 M KF لون الكاشف إلى اللون الأخضر، وهذا يعني أن المحلول متعادل. ويشير اللون الأزرق الشكل 2-2 يعطي كاشف البروموثيمول في محلول KF إلى أن المحلول قاعدي، بينما يدل اللون الأصفر لمحلول كلوريد الأمونيوم الأزرق نتائج مدهشة عند إضافته إلى على أن المحلول حمضي. لماذا تكون بعض محاليل الأملاح متعادلة، وبعضها قاعدي ثلاثة محاليل من الأملاح الأيونية. فمحلول وبعضها الآخر حمضي؟ يتفاعل الكثير من الأملاح مع الماء في عملية تعرف باسم تميّه NH4Cl حمضي ، ومحلول NaNO3 متعادل، الأملاح ؛ حيث تستقبل الأيونات السالبة من الملح المتأين - في أثناء هذه العملية- أيونات بينما محلول KF قاعدي. ويُعزى التفسير إلى الهيدروجين من الماء، أو تمنح الأيونات الموجبة من الملح المتفكك أيونات الهيدروجين للماء. قوى الأحماض والقواعد التي تكونت منها الأملاح التي تنتج محاليل قاعدية ينتج ملح فلوريد البوتاسيوم عن قاعدة قوية هذه الأملاح. KOH وحمض ضعيف HF، ثم يتحلل هذا الملح إلى أيونات بوتاسيوم وأيونات فلوريد. KF (s) → K+ (aq) + F¯(aq) لا تتفاعل أيونات +K مع الماء، وذلك بسبب تعادلها مع أيونات OH وتكون محلول قاعدي من KOH. ويعد أيون - F- قاعدة ضعيفة بحسب برونستد - لوري. لذا توجد بعض أيونات الفلوريد في حالة اتزان مع الماء، كما في التفاعل الآتي: F¯¯(aq) + H2O(1) = HF (aq) + OH¯ (aq) وهذا يعني أن المواد الناتجة تتكون من جزيئات فلوريد الهيدروجين وأيونات -OH مما يجعل المحلول قاعديًا. الأملاح التي تنتج محاليل حمضية ينتج ملح NHCI عن قاعدة ضعيفة NH3 وحمض قوي HCl، وعند إذابته في الماء يتفكك الملح لينتج أيونات الأمونيوم وأيونات الكلوريد، كما في التفاعل الآتي: NH4Cl (s) → NH4+ (aq) + Cl¯ (aq) 14 + لا تتفاعل أيونات CI مع الماء، وذلك بسبب تعادلها مع أيونات الهيدرونيوم وتكون محلول حمضي .HCI. أما أيون NH4 فهو حمض ضعيف بحسب برونستد – لوري. لذا تتفاعل أيونات الأمونيوم مع جزيئات الماء منتجة حالة الاتزان الآتية: NH4+ (aq) + H2O(1) ⇒ NH3(aq) + H3O+ (aq) ونتيجة لذلك تنتج جزئيات أمونيا وأيونات هيدرونيوم، مما يجعل المحلول حمضيا. الأملاح التي تنتج محاليل متعادلة ينتج ملح نترات الصوديوم NaNO3 عن حمض قوي HNO وقاعدة قوية NaOH . لذلك قد يحدث تميّه بسيط جدا للملح، وقد لا يحدث تميّه أبدًا؛ لأن Nah و NO لا يتفاعلان مع الماء، لذا يكون محلول نترات الصوديوم متعادلا . 3 87 وزاره ليم Ministry of Education 2024-1446

تجربة عملية مسائل تدريبية 46. اكتب معادلات لتفاعلات تميه الأملاح التي تحدث عند إذابة الأملاح الآتية في الماء، وصنّف كلًا منها إلى حمضي، أو قاعدي، أو متعادل: a. نترات الأمونيوم b. كبريتات البوتاسيوم . إيثانوات الروبيديوم d. كربونات الكالسيوم 47. تحفيز اكتب معادلة التفاعل الذي يحدث عند معايرة هيدروكسيد الأمونيوم NH OH مع بروميد الهيدروجين HBr. وهل تكون قيمة pH عند نقطة التكافؤ أكبر أو أقل من 7؟ المحاليل المنظمة Buffered Solutions من المهم جدًّا لقناديل البحر المبينة في الشكل 2- أن تبقى قيم pH لمياه أحواض الأحياء المائية ضمن مدى صغير. وكذلك الأمر لجسم الإنسان؛ فمن المهم أيضًا بقاء قيمة pH ثابتة؛ حيث يجب أن يبقى pH للدم في الجسم ضمن مدى 7.1 إلى 7.7. وفي العصارة المعدية يجب أن يبقىpH بين 1.6 و 1.8 ليساعد على هضم أنواع معينة من الطعام. ويحافظ الجسم على pH ضمن حدود معينة من خلال إنتاج محاليل منظمة. ما المحلول المنظم ؟ المحاليل المنظمة محاليل تقاوم التغيرات في قيم pH عند إضافة كميات محددة من الأحماض أو القواعد فمثلا عند إضافة mol 0.01 من HCI إلى 1L من الماء الشكل 27-2 لكي تكون البيئة النقي ينخفض pH من 70 إلى 2.0 وكذلك فإن إضافة mol 0.01 من NaOH إلى 1L صحيّة لقناديل البحر، يجب أن من الماء النقي ترفع قيم pH من 7.0 إلى 12.0 ولكن عند إضافة الكمية نفسها من HCl تبقى قيمة pH للماء في أحواض أو NaOH إلى L 1 من محلول منظم فقد يتغير pH بما لا يزيد على 0.1 وحدة. الأحياء المائية بين 8.1 و 8.4. كيف تعمل المحاليل المنظمة ؟ المحلول المنظم خليط من حمض ضعيف مع المرافقة، أو قاعدة ضعيفة مع حمضها المرافق؛ حيث يعمل خليط الجزيئات والأيونات في تحديد النسبة المئوية لحمض الإيثانويك في الخل قاعدته المحلول المنظم على مقاومة تغيرات pH عن طريق التفاعل مع أي أيونات هيدروجين، أو أيونات هيدروكسيد تضاف إلى المحلول المنظم. افترض مثلاً أن محلولاً منظاً يحتوي على تراكيز 0.1 من حمض الهيدروفلوريك HF ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية وفلوريد الصوديوم Na ؛ حيث يعطي NaF أيونات - F بتركيز M 0.1 والتي تعد القاعدة المرافقة لحمض HF، لذا يتحقق الاتزان الآتي: (aq) HF =H+ (aq) + F- (aq) إضافة حمض عند إضافة حمض إلى هذا المحلول المنظم فإن الاتزان يندفع إلى اليسار بحسب مبدأ لوتشاتلييه؛ لأن أيونات * المضافة من الحمض تكون ضغطا على الاتزان. وللتقليل من أثر هذا الضغط تتفاعل أيونات * مع F لتكوين المزيد من جزيئات HF. HF (aq) H+ H+ (aq) + F (aq) وبهذا يصل النظام إلى حالة الاتزان من جديد مع وجود كمية أكبر من HF غير المتفكك. ذلك فإن pH المحلول قد تغير قليلا فقط؛ لأن اتجاه الاتزان إلى اليسار استهلك ومع 88 معظم أيونات H التي أضيفت. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

إضافة قاعدة عند إضافة قاعدة إلى المحلول المنظم المكون من حمض الهيدروفلوريك وأيونات الفلوريد تتفاعل أيونات OH المضافة مع أيونات H لتكون HO، وهذا يقلل من تركيز أيونات ، فيتجه الاتزان إلى اليمين للتعويض عن أيونات H. + F- + H+ (aq) *(aq) HF (aq) (aq) مع أن اتجاه التفاعل إلى اليمين يقلل كمية HF ، وينتج المزيد من F، إلا أن pH يبقى ثابتًا تقريبًا؛ لأن تركيز أيون H لم يتغير كثيرًا. إن قدرة المحلول المنظم على مقاومة تغير pH يتم تجاوزها في المفردات حالة إضافة كمية كبيرة من الحمض أو القاعدة تسمى كمية الحمض أو القاعدة التي يستطيع الاستعمال العلمي والاستعمال المحلول المنظم أن يستوعبها دون تغير مهم في pH سعة المحلول المنظم. وكلما زادت تراكيز الشائع الجزيئات والأيونات المنظمة في المحلول زادت سعة المحلول المنظم. اختيار المحلول المنظم يكون المحلول المنظم أكثر فاعلية عندما يساوي تركيز الحمض تركيز الاستعمال العلمي: محلول يقاوم 2- القاعدة المرافقة له، أو تكاد تكون متساوية . تأمل النظام المنظم المكون من H2PO4 و HO خلط كميتين مولاريتين متساويتين من NaH2PO4 و Na2HPO4. الناتج عن ما قيمة pH لهذا المحلول ؟ H2PO4 = H+ + HPO42 Ka = 6.2 × 10-8 = [H+][HPO4²-] [H2PO4] لأن المحلول مكون من كميتين مولاريتين متساويتين من NaH2O و Na2HPO، فإن [HPO42] يساوي [H2PO]. لذا فإن التركيزين يختزلان في تعبير ثابت تأين الحمض = [H+] 6.2 × 10-8 = [H+][HPO4] [H₂PO₁¯] pH = -log [H+] = -log (6.2 × 10-8) = 7.21 2- وهكذا، عندما توجد كميات مولارية متساوية في نظام H2PO4 / HPO42 المنظم فإن النظام يستطيع أن يحافظ على pH قريبًا من 7.21. لاحظ أن pH = log. يحتوي الجدول 7-2 على قائمة من أنظمة منظمة عديدة مع pH عندما يكون كل منها أكثر فاعلية. الجدول 7-2 معادلات تأين المحاليل المنظمة المحاليل المنظمه والأزواج المترافقة منظم Buffer تغيرات pH عند إضافة كميات محدودة من حمض أو قاعدة. قرر الكيميائي استعمال محلول منظم (Buffer) يتكون من كميتين مولاريتين متساويتين من حمض الميثانويك (الفورميك) وميثانوات فورمات) الصوديوم. الاستعمال الشائع: شيء يعمل حاجزًا واقيًا. يعمل الجدار البحري العالي مصدا (Buffer) لحماية المنازل المبنية على الشاطئ من العواصف البحرية. الأزواج المترافقة من الأحماض والقواعد في المحاليل المنظمة قيمة pH 3.20 4.76 6.35 HF/F- CH3COOH/CH3COO- H2CO3/HCO3- 7.21 H2PO4-/HPO4 2- 9.4 NH4+/NH3 10.70 C2H5NH3+/C2H5NH2 89 وزارة سليم Ministry of Education 2024-1446 HF (aq) CH3COOH(aq) =H+ = H+ + F- (aq) (aq) (aq) + CH3COO¯(aq) H2CO3(aq) =H+ H2PO4(aq) NH3(aq) + H2O (1) = H+(aq) + HCO3¯(aq) H+ (aq) + HPO2- 4 (aq) NH4+ (aq) + OH¯(aq) C2H5NH2(aq) + H2O(1) = C2H5NH3+ (aq) + OH¯(aq)

مختبر حل المشكلات تطبيق التفسيرات العلمية كيف يحافظ الدم على قيمة pH ثابتة؟ يحتوي دم الإنسان على التحليل سيتغير موضع اتزان H.CO/HCO بحسب مبدأ ثلاثة أنواع من الخلايا. الخلايا الحمراء التي تنقل الأكسجين إلى أجزاء الجسم كافة، والخلايا البيضاء التي تحارب العدوى، لوتشاتلييه اعتمادًا على معدل الأيض في الجسم وعوامل والصفائح الدموية التي تساعد على التجلط عند حدوث أخرى. وبالإضافة إلى ذلك تستطيع الرئتان أن تغيّر سرعة نزف. لذا تضعف الوظائف الحساسة لهذه الخلايا إذا لم يحافظ طرد CO2 من الجسم عن طريق التنفس، وتستطيع الكليتان أن تغير سرعة إزالة أيونات - HCO. الدم على pH ضمن مدى ضيق بين 7.1 و 7.7. وفوق هذا التفكير الناقد .2 اقترح سببًا يفسّر لماذا تعد نسبة 20:1 من HCO إلى المستوى تفقد البروتينات في الجسم تراكيبها ومقدرتها على 1. حدد كم يزيد [H] إذا تغير pH الدم من 7.4 إلى 7.1؟ أداء عملها. ولحسن الحظ فإن هناك عدة محاليل منظمة تحافظ على التوازن الضروري للأحماض والقواعد. وأهم هذه المحاليل المنظمة محلول حمض الكربونيك والكربونات الهيدروجينية - H2CO3/HCO3. CO2(g) + H2O) = H2CO3(aq) = H+(aq) + HCO3¯¯(aq) CO2 في الدم مناسبة للحفاظ على pH مناسب؟ .3 توقع ما الوضع الذي يرتفع فيه pH الدم أو ينخفض ؟ وفي أي اتجاه يميل اتزان - H2CO3/HCO3 في كل من الحالات الآتية: a شخص لديه حالة فيروسية شديدة في المعدة يتقيأ عندما تدخل الأحماض والقواعد مجرى الدم نتيجة النشاط عدة مرات في 24 ساعة. ،العادي، تعدّل أنظمة المحاليل المنظمة في الدم نفسها، حتى b. شخص يأخذ كمية كبيرة من 3 NaHCO لوقاية تحافظ بفاعلية على قيمة pH مناسبة. التقويم 4-2 الخلاصة حرقة فم المعدة. 48. الفكرة الرئيسة فسّر لماذا تكون المعادلة الأيونية النهائية لتفاعل تعادل أي = يتفاعل حمض مع قاعدة لتكوين ملح وماء حمض قوي مع أي قاعدة قوية دائما هي المعادلة نفسها؟ 49. اشرح الفرق بين نقطة تكافؤ ونقطة نهاية المعايرة. في تفاعل التعادل. تمثل المعادلة الأيونية النهائية الآتية تعادل 50 قارن بين نتائج تجربتين: الأولى إضافة كمية صغيرة من قاعدة إلى محلول غير منظم له حمض قوي مع قاعدة قوية: H+(aq) + OH¯ (aq) (aq) → H2O (1) 7 pH والثانية عند إضافة الكمية نفسها من القاعدة إلى محلول منظم له 7 = pH . 51. احسب مولارية محلول حمض الهيدروبروميك HBr إذا احتاج إلى mL 30.35 من NaOH ترکیزه 0.1000M لمعايرة mL 25.00 من الحمض حتى من الحمض حتى نقطة التكافؤ . المعايرة عملية يستعمل فيها تفاعل التعادل 52. فسّر ما المواد التي يمكن استعمالها لعمل محلول منظم قيمة pH له 9.4؟ وما نسبتها؟ بين حمض وقاعدة لتحديد تركيز محلول استعمل الجدول 7-2. تحتوي المحاليل المنظمة على مخاليط من 53. صمم تجربة صف كيف تصمم معايرة وتجريها باستعمال HNO3 ترکیزه 0.250 جزيئات وأيونات تقاوم التغيرات في pH لتحديد مولارية محلول هيدروكسيد السيزيوم؟ 90 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الكيمياء من واقع الحياة تفاعلات الأحماض والقواعد وعملية الخبز هل رأيت تمثيلاً لثورة بركان باستعمال الخل وصودا الخبز؟ لقد نتجت فقاعات ثاني أكسيد الكربون CO2 عن تفاعل التحلل الذي حدث بسرعة بعد تفاعل الخل HC HO2، وهو حمض، وصودا الخبز NaHCO3 ، وهي قاعدة، كما هو مبين أدناه. تفاعل الحمض والقاعدة HC2H3O2(aq) +NaHCO3(aq) →NaC2H3O2(aq) +H2CO3(aq) التفكك H2CO3(aq) → CO2(g) + H2O(1) الشكل 2 تحبس عملية الخبز الفقاعات المتكونة في أثناء التفاعل بين حمض وقاعدة، فتنتج كعكة خفيفة مليئة بالهواء. يجب أن تخلط صودا الخبز بمكوّنات أخرى صلبة، وتضاف في النهاية إلى مخلوط العجين حتى يكون انطلاق ثاني أكسيد الكربون منتظما في بسرعة. إن إطلاق ثاني أكسيد الكربون نتيجة التفاعل الكيميائي بين كل أنحاء العجين، ويحدث تفاعل الحمض والقاعدة هذا بسر. الحمض والقاعدة ـ انظر الشكل 1 - هو من أسباب انتفاخ الخبز إذا كانت صودا الخبز هي عامل التخمير الوحيد في الوصفة، وجب والمعجنات. وتسمى المادة التي تؤدي إلى انتفاخ العجين عند خبزه خبز العجين بسرعة وفورًا قبل أن تحتفي الفقاعات الاختفاء. وتؤدي عامل التخمير. والمادتان الكيميائيتان الرئيستان في التخمير هما عملية الخبز إلى تمدد ،الفقاعات، فتنتفخ الكعكة. وعندما يتصلب صودا الخبز ومسحوق الخبز. العجين تحتجز الفقاعات، كما في الشكل 2 صودا الخبز Baking Soda كربونات الصوديوم الهيدروجينية مسحوق الخبز Baking Powder إذا لم تتضمن الوصفة سائلاً وتسمى أيضًا بيكروبونات الصوديوم، وهو الاسم الكيميائي حمضيَّا فإن مسحوق الخبز يستعمل عوضًا عن ذلك. ومعظم مسحوق لصودا الخبز ؛ حيث تتفاعل صودا الخبز عند استعمالها في الطبخ مع الخبز خليط من صودا الخبز وحمضين جافين. سوائل معتدلة الحمضية، فتتكون فقاعات ثاني أكسيد الكربون وأحد هذين الحمضين يتفاعل مع الصودا عندما يذوب في العجين، وتشمل السوائل المعتدلة الحمضية الخل والعسل ودبس السكر ويتفاعل الثاني مع الصودا عند التسخين ومثل صودا الخبز يخلط مسحوق الخبز بالمكونات الأخرى الجافة، ويضاف في النهاية إلى وعصير الحمضيات ومخضوض اللبن وغيرها. الشكل 1 تتكون فقاعات من غاز ثاني أكسيد الكربون عندما تضاف قاعدة صودا الخبز إلى حمض الخل. العجين. ولكن العجائن التي يستعمل فيها مسحوق الخبز ليس من الضروري أن تخبز فورًا. تحتوي العجائن التي يستعمل فيها سوائل حمضية معتدلة على مسحوق الخبز وصودا الخبز معًا؛ حيث يستطيع الحمض الزائد أن يعطل عمل مسحوق الخبز. ويعد مسحوق الخبز مصدرًا موثوقا لثاني أكسيد الكربون، وتساعد صودا الخبز على معادلة الحمض الكتابة في الكيمياء حلل إذا تطلبت وصفة استعمال الطحين والملح والسكر والنخالة والحليب والبيض والسمن أو الزيت النباتي، فهل تستعمل صودا الخبز أو مسحوق الخبز ؟ فسّر إجابتك. 91 وزارة التعليم Ministry of Education 2024 1446

مختبر الكيمياء معايرة القاعدة الخلفية المعايرة إجراء يمكن به تحديد مولارية القاعدة. سؤال كيف يمكنك تحديد مولارية محلول قاعدي ؟ المواد والأدوات اللازمة بيانات المعايرة كتلة زجاجة الوزن الحمض كتلة زجاجة الوزن سحاحة سعتها mL 50 هیدروكسيد الصوديوم NaOH كتلة الحمض الصلب محلول فينولفثالين قارورة غسل میزان حساس حامل حلقة فثالات البوتاسيوم الهيدروجينية KHCH404 حامل سحاحة مولات الحمض مولات القاعدة المطلوبة القراءة النهائية للسحاحة دورق مخروطي سعته mL 250 القراءة الأولية للسحاحة كأس زجاجية سعتها 250mL دورق مخروطي سعته mL 500 القاعدة المستعمل (mL) ماء مقطر ملعقة إجراءات السلامة BOS مولارية القاعدة المحاولة 1 .7 عندما يبقى اللون الوردي فترة أطول بعد التحريك الدوراني تحذير: ينتج عن إذابة NaOH في الماء حرارة، كما أن الفينولفثالين للدورق أضف محلول القاعدة قطرة قطرة. قابل للاشتعال، لذا أبعده عن اللهب. الخطوات 1. املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية. 8. تكون نقطة النهاية حيث يتغير لون الحمض إلى اللون الوردي بعد إضافة قطرة قاعدة واحدة؛ ويبقى اللون الوردي بعدها ثابتًا. 9. أعد ملء السحاحة، واغسل الدورق بالماء. ثم أعد المعايرة حتى 2. ضع NH تقريبًا في الدورق المخروطي الذي سعته تحصل على قيم مولارية متقاربة لثلاث محاولات. 500mL. ثم أذبها في كمية كافية من الماء، ثم أكمل حجم 10. التنظيف والتخلص من النفايات تخلص من المحاليل المحلول ليصبح 400mL تقريبًا . ثم أغلق الدورق بالسدادة. المتعادلة في المصرف مع كمية وافرة من الماء. 3. استعمل زجاجة الوزن لأخذ كتلة مقدارها g 0.40 تقريبًا من التحليل والاستنتاج فثالات البوتاسيوم الهيدروجينية KHCH ، الذي كتلته 1 فسّر البيانات في كل معايرة، احسب عدد مولات الحمض 2014 المولية = 204.32g/mol) ، وضعها في الدورق المخروطي المستعمل بقسمة كتلة العينة على الكتلة المولية للحمض الذي سعته 250mL . ثم سجل هذه الكتلة. 2. استنتج كم مولاً من القاعدة يتطلب التفاعل مع مولات 4. استعمل قارورة الغسل لغسل الجزء الداخلي من الدورق، وأضف الحمض المستخدمة؟ mL 50 تقريبًا من الماء، وقطرتين من محلول كاشف الفينولفثالين 3 احسب حوّل حجم القاعدة إلى لترات. • .5 املأ السحاحة بمحلول NaOH على أن يكون مستوى 4 احسب مولارية القاعدة بقسمة عدد مولات القاعدة على حجم السائل عند علامة الصفر أو تحتها. للتخلص من أي هواء القاعدة باللتر. قد يكون عالقًا في السحاحة مرّر كمية صغيرة من القاعدة 5 تحليل الخطأ هل اتفقت حساباتك للمولارية؟ فسّر أي اختلافات. إلى وعاء المهملات. لاحظ حجم المحلول في السحاحة حتى الاستقصاء أقرب mL 0.02 ، وسجل هذه القراءة الأولية. 6. ضع قطعة ورق بيضاء على قاعدة حامل الحلقة. وحرك الدورق حركة صمم تجربة احسب تركيز محلول حمض الإيثانويك (الخل) دورانية في أثناء سب محلول NaOH ببطء من السحاحة إلى الدورق. دون استعمال الكاشف 92 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

2 دليل مراجعة الفصل 21 الفكرة ( العامة يمكن تعريف الأحماض والقواعد باستعمال مفردات منها أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد، أو أزواج الإلكترونات. 2-1 مقدمة في الأحماض والقواعد الفكرة الرئيسة تساعد النظريات المختلفة الأفكار الرئيسة على وصف سلوك الأحماض والقواعد. • تحدّد تراكيز أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد ما إذا كان المحلول المفردات المحلول الحمضي المحلول القاعدي نظرية أرهينيوس نظرية برونستد - لوري الحمض المرافق القاعدة المرافقة • الأزواج المترافقة مواد مترددة (أمفوتيرية) حمضيا، أم قاعديًا، أم متعادلاً. يجب أن يحتوي حمض أرهينيوس على ذرة هيدروجين قابلة للتأين. ويجب أن تحتوي قاعدة أرهينيوس على مجموعة هيدروكسيد قابلة للتأين. حمض برونستد - لوري مادة مانحة لأيون هيدروجين، بينما قاعدة برونستد - لوري مادة مستقبلة لأيون هيدروجين. حمض لويس مادة تستقبل زوجًا من الإلكترونات، بينما قاعدة لويس مادة تعطي زوجا من الإلكترونات. • نظرية لويس 2-2 قوة الأحماض والقواعد الفكرة الرئيسة تتأين الأحماض الأفكار الرئيسة والقواعد القوية في المحاليل تأينًا كليا . تتأين الأحماض والقواعد القوية كليًّا في المحاليل المائية المخففة، بينما تتأين بينما تتأين الأحماض والقواعد الضعيفة في الأحماض والقواعد الضعيفة جزئيًا في المحاليل المائية المخففة. تعد قيمة ثابت تأين الحمض أو القاعدة الضعيفة قياسًا لقوة الحمض أو المحاليل تأينا جزئيا. المفردات الحمض القوي الحمض الضعيف ثابت تأين الحمض . القاعدة القوية . القاعدة الضعيفة ثابت تأين القاعدة القاعدة. 93 وزارة سليم Ministry of Education 2024-1446

دليل مراجعة الفصل 2 3- أيونات الهيدروجين والرقم الهيدروجيني الفكرة الرئيسة يعبر كل من pH و الأفكار الرئيسة pOH عن تركيز أيونات الهيدروجين . ثابت تأين الماء Kw يساوي حاصل ضرب تركيز أيون H وتركيز أيون OH وأيونات الهيدروكسيد في المحاليل المائية. المفردات ثابت تأين الماء Kw الرقم الهيدروجيني pH الرقم الهيدروكسيدي pOH Kw =[OH-] [H+] pH المحلول هو سالب لوغاريتم تركيز أيون الهيدروجين. pOH هو سالب لوغاريتم تركيز أيون الهيدروكسيد. و مجموع pH و pOH يساوي 14. 2-4 التعادل pH = - log [H] pOH = - log [OH-] pH + pOH= 14.00 قيمة pH للمحلول المتعادل تساوي 7.0 ، وقيمة pOH في المحلول نفســه تــــاوي 7.0؛ لأن تركيز أيونات الهيدروجين يساوي تركيز أيونات الهيدروكسيد. الفكرة الرئيسة يتفاعل الحمض مع الأفكار الرئيسة القاعدة في تفاعل التعادل وينتج ملح وماء. المفردات • تفاعل التعادل الملح المعايرة المحلول القياسي . نقطة التكافؤ . کاشف أحماض وقواعد . نقطة النهاية . تميه الأملاح المحلول المنظم سعة المحلول المنظم • يتفاعل حمض مع قاعدة لتكوين ملح وماء في تفاعل التعادل. تمثل المعادلة الأيونية النهائية الآتية تعادل حمض قوي مع قاعدة قوية: H+ (aq) + OH (aq) → H2O (1) المعايرة عملية يستعمل فيها تفاعل التعادل بين حمض وقاعدة لتحديد تركيز محلول. تحتوي المحاليل المنظمة على مخاليط من جزيئات وأيونات تقاوم التغيرات في .pH 94 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

2 التقويم 21 إتقان المفاهيم 2-1 54. قارن بين المحاليل الحمضية والمتعادلة والقاعدية من حيث تركيز الأيونات. 55 . اكتب معادلة كيميائية موزونة تمثل التأين الذاتي للماء. 56. صنف كلا مما يأتي إلى حمض أرهينيوس أو قاعدة أرهينيوس: H₂S .a RbOH .b Mg(OH)2 .C H3PO4 .d 57. علم الأرض تتكون فقاعات غاز عندما يضيف عالم الأرض بضع قطرات من HCl إلى قطعة صخر. ماذا قد يستنتج العالم عن طبيعة الغاز والصخر؟ إتقان حل المسائل 63. اكتب معادلة كيميائية موزونة لكل مما يأتي: a. تحلل هيدروكسيد الماغنسيوم الصلب عند وضعه في الماء. تفاعل فلز الماغنسيوم مع حمض الهيدروبروميك. c. تأين حمض البروبانويك CHCH COOH في الماء. d التأين الثاني لحمض الكبريتيك في الماء. إتقان المفاهيم 2-2 58. اشرح ما تعنيه المساحتان المظللتان عن اليمين من الخط 64. اشرح الفرق بين حمض قوي وحمض ضعيف. العمودي الغامق في الشكل 28-2 قاعدية متعادل حمضية .65 اشرح لماذا تستعمل أسهم الاتزان في معادلات تأين بعض الأحماض؟ [H*] [OH] الشكل 28-2 59. اشرح الفرق بين الحمض الأحادي البروتون، والحمض الثنائي البروتون، والحمض الثلاثي البروتون، وأعط مثالاً على كل منها . 60. لماذا يمكن استعمال * و * بالتبادل في المعادلات الكيميائية؟ الشكل 29-2 66. أي الكأسين في الشكل 22 قد تحتوي على محلول حمض الهيبوكلوروز بتركيز 0.1M؟ وضح إجابتك. 61. استعمل الرموز (< أو > أو =) للتعبير عن العلاقة بين تركيز أيونات * وأيونات -OH في المحاليل الحمضية .67 كيف تقارن بين قوتي حمضين ضعيفين في المختبر؟ وكيف تقوم والمتعادلة والقاعدية. بذلك من خلال معلومات تحصل عليها من جدول أو كتيب؟ .62. اشرح كيف يختلف تعريف حمض لويس عن تعريف حمض 68. حدد الأزواج المترافقة في تفاعل HPO4 مع الماء. برونستد - لوري؟ 95 وزارة سليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل 2 إتقان حل المسائل إتقان حل المسائل 69. منظفات الأمونيا اكتب المعادلة الكيميائية وتعبير K لتأين 78. ما [ OH] فـي مـحـلـول مـائـــي عـنـد K 298 حـيـث الأمونيا في الماء. وكيف يستعمل محلول الأمونيا منظفًا آمنا 10-3 × H*] = 5.40 M]؟ للنوافذ مع أنه قاعدي؟ 79. ما قيمة pH و pOH للمحلول المذكور في السؤال 78؟ 70. مطهر حمض الهيبوكلوروز مطهر صناعي . اكتب المعادلة 80. لديك محلولان : HCI 0.10 و HF 10.0 ، أيهما يكون الكيميائية وتعبير Ka لتأين حمض الهيبوكلوروز في الماء. 71. اكتب المعادلة الكيميائية وتعبير K لتأين الأنيلين في الماء. الأنيلين قاعدة ضعيفة صيغتها CHNH2 . • تركيز أيونات H فيه أعلى؟ احسب pH لكل من المحلولين إذا علمت أن H] = 7.9 × 10-3M] في محلول HF. 81. منظف الفلزات يستعمل حمض الكروميك منظفًا صناعيا للفلزات. احسب قيمة K للتأين الثاني لحمض الكروميك a 72. تتفاعل القاعدة الضعيفة Za ، ، مع الماء لتعطي محلولا 4 H2CO إذا كان لديك محلول تركيزه 0.040M من تركيز أيون OH فيه 104mol/L × 2.68، والمعادلة كرومات الصوديوم الهيدروجينية قيمة pH لها 3.946 الكيميائية للتفاعل هي: 2-4 = ZaH2(aq) + H2O (1) ZaH3+ (aq) + OH¯(aq) إذا كان [2] عند الاتزان mol/L 0.0997 ، فما قيمة | إتقان المفاهيم Ko لـ ZaH2؟ 6 82. ما الحمض والقاعدة اللذان يجب أن يتفاعلا لينتجا محلولاً مائيًا من يوديد الصوديوم؟ 73. اختر حمضًا قويا، واشرح كيف تحضّر محلولاً مخففًا منه؟ ثم اختر حمضًا ضعيفًا، واشرح كيف تحضّر محلولاً مركزًا منه؟ 83. ما كواشف الأحماض والقواعد المبينة في الشكل 24-2 2-3 والتي من المناسب استعمالها في تفاعل التعادل المبين منحنى معايرته في الشكل 30-2؟ ولماذا ؟ 12 10 8 Hd 10 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 4 2 0 معايرة بالحمض إتقان المفاهيم 74. ما العلاقة بين pOH وتركيز أيون OH في محلول؟ 75. قيمة pH للمحلول A تساوي 2.0 وللمحلول B تساوي 5.0. أي المحلولين أكثر حمضية بناءً على تركيزي أيون H في المحلولين، وكم مرة تزيد الحمضية؟ 76. إذا تناقص تركيز أيونات H في محلول مائي، فماذا يجب أن يحدث لتركيز أيونات OH ؟ ولماذا؟ 77. استعمل مبدأ لوتشاتلييه لتوضيح ما يحدث للاتزان (H = H (aq) + OH (aq عند إضافة بضع قطرات من HCl إلى ماء نقي. نقطة التكافؤ حجم القاعدة المضافة الشكل 30-2 96

تقويم الفصل 2 84. متى يكون استعمال pH أفضل من الكاشف لتحديد نقطة | 94. أي مما يأتي حمض متعدد البروتونات؟ اكتب معادلات تأين النهاية لمعايرة حمض وقاعدة؟ 85. ماذا يحدث عند إضافة حمض إلى المحلول المنظم HF / F 86. عند إضافة الميثيل الأحمر إلى محلول مائي ينتج لون وردي. وعند إضافة الميثيل البرتقالي إلى المحلول نفسه ينتج لون أصفر. ما مدى pH تقريبًا للمحلول؟ استعمل الشكل 24-2. والصيغة الجزيئية للحمض والقاعدة اللذين 87. أعط الاسم وا أنتجا كلا من الأملاح الآتية: .b NaCl .a CaS.d NH4NO2.C KHCO3 متتالية للأحماض المتعددة البروتونات في الماء. HBO a 3 CH3COOH .b .C HNO3 H₂SeO3 .d 95. اكتب معادلتين كيميائيتين موزونتين لتأين حمض الكربونيك في الماء، وحدد زوج الحمض والقاعدة المرافقين في كل معادلة. إتقان حل المسائل 88. اكتب معادلات كيميائية ومعادلات أيونية كليّة لتميّه كل من 96 تكرير السكر يستعمل هيدروكسيد الإسترانشيوم في تكرير الملحين الآتيين في الماء: سكر الشمندر ويمكن إذابة 4.18 فقط من هیدروکسید a كربونات الصوديوم b. بروميد الأمونيوم الإسترانشيوم في 1L من الماء عند درجة حرارة 273K. فإذا 89. تنقية الهواء يستعمل هيدروكسيد الليثيوم لتنقية الهواء كانت ذوبانية هيدروكسيد الإسترانشيوم منخفضة إلى هذه بإزالة ثاني أكسيد الكربون. فإذا تمت معايرة عينة من محلول الدرجة، فاشرح لماذا يمكن اعتباره قاعدة قلوية قوية؟ هيدروكسيد الليثيوم حجمها 25.00mL بمحلول حمض 97. ما تراكيز أيونات OH في محاليل لها قيم pH الآتية: 3.00 الهيدروكلوريك تركيزه 0.3340 فتطلب mL 15.22 و 6.00 و 9.00 و 12.00 عند درجة حرارة 298K؟ وما من الحمض. فما مولارية محلول LiOH؟ M قیم pOH لها؟ 90. أضيف 74.30mL من محلول NaOH الذي تركيزه .98 جهاز pH في الشكل 1-2 مغموس في محلول حمض 0.43885 لمعايرة 45.78m من حمض الكبريتيك حتى أحادي البروتون، HA، تركيزه 0.200M عند درجة حرارة نقطة النهاية. ما مولارية محلول H2SO 303K. ما قيمة K للحمض عند درجة حرارة 303K؟ 4 مراجعة عامة 91. اكتب معادلة تفاعل التأين وتعبير ثابت تأين القاعدة للإيثيل أمين C2H NH2 في الماء. 92. كم mL من محلول HCl الذي تركيزه 0.225 يُحتاج إليه لمعايرة g 6.00 من KOH؟ 93 ما قيمة pH محلول تركيزه 0.200M من حمض الهيبوبروموز HBrO؟ إذا علمت أن 9- 10 × 2.8 = K؟ الشكل 31-2 97 وزار سليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل 2 99 اكتب المعادلة الكيميائية للتفاعل الذي يحدث عند إضافة | 106. طبّق المفاهيم تتغير قيمة Kw كغيرها من ثوابت الاتزان 2- 4 4 قاعدة إلى المحلول المنظم H2PO / HPO التفكير الناقد • .100. انقد العبارة الآتية : " يجب اعتبار المادة التي تحتوي صيغتها الكيميائية على مجموعة الهيدروكسيل قاعدة. W بحسب درجة الحرارة. K يساوي 15-10 × 2.92 عند 10 ، و 14 - 10×1.00 عند 25C و 14- 10 × 2.92 عند 40°C. في ضوء هذه المعلومات احسب قيم pH للماء النقي عند درجات الحرارة الثلاث هذه، وقارن بينها. هل يصح القول إن pH للماء النقي دائما 7.0؟ اشرح إجابتك. 107. توقع يستعمل حمض الساليسليك - المبين في الشكل 32-2 101. حلّل واستنتج هل يمكن أن يصنف المحلول حمضًا في تحضير الأسبرين. بناءً على معرفتك بالهيدروجين القابل بحسب برونستد - لوري ولا يصنف حمضًا بحسب قاعدة للتأين في جزيء حمض الخل CH COOH، توقع أي ذرات أرهينيوس؟ وهل يمكن أن يكون حمضًا بحسب نظرية الهيدروجين في حمض الساليسليك قد تكون قابلة للتأين ؟ برونستد - لوري وليس حمضًا بحسب نظرية أرهينيوس؟ هل يمكن ألا يصنّف حمض لويس بوصفه حمض أرهينيو أو برونستد - لوري؟ اشرح ذلك مع ذكر أمثلة. 102. طبّق المفاهيم استعمل ثابت تأين الماء عند درجة حرارة K 298 لتفسير لماذا ينبغي للمحلول الذي قيمة pH له 3.0 أن تكون قيمة pOH له = 11.0؟ 103. حدّد أحماض وقواعد لويس في التفاعلات الآتية: س C - OH OH H. H Η H H+ + OH¯ = H₂O .a Cl + BCl3 = BCl4 - .b SO3 + H2O + H2SO4 .C مسألة تحفيز الشكل 32-2 108. لديك 20.0mL من محلول حمض ضعیف، HX، -6 و - K = 2.14x10. وقد وجد أن pH للمحلول 104. تفسير الرسوم العلمية ارسم منحنى الرقم الهيدروجيني pH مقابل الحجم الناتج عن معايرة حمض ثنائي 3.800. ما كمية الماء المقطر التي يجب إضافتها إلى المحلول البروتونات بمحلول NaOH ترکیزه 0.10. لرفع pH إلى 4.000؟ 105. السبب والنتيجة وضح كيف يعمل المحلول المنظم من مراجعة تراكمية + خلال النظام المنظم CHNH3 C2HNH2؟ وبين 109. عند حرق 5.00g من مركب في مسعر، ارتفعت درجة مستعينا بالمعادلات كيف يتأثر نظام (القاعدة الضعيفة/ حرارة 2.00kg من الماء من C 24.5 إلى 240.5. ما الحمض المرافق عند إضافة كميات صغيرة من الأحماض كمية الحرارة التي تنطلق عند حرق mol 1.00 من المركب والقواعد إلى محلول هذا النظام؟ الكتلة المولية = g/mol 46.1 )؟ 98 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل 2 تقويم إضافي الكتابة في الكيمياء 110. يتفاعل الهيدروجين والفلور لتكوين HF بحسب معادلة الاتزان الآتية: H2(g) + F2 (g) 2HF AH=-538KJ هل تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى زيادة كمية المادة الناتجة ؟ اشرح ذلك. طاقة التفاعل سير التفاعل الشكل 33-2 الطاقة 112. نظريات الأحماض والقواعد تخيل أنك الكيميائي برونستد في عام 1923م ، وقد قمت بصياغة نظرية جديدة عن الأحماض والقواعد. اكتب رسالة إلى العالم السويدي أرهينيوس، تناقش فيها الفروق بين نظريتك ونظريته، وتشير فيها إلى مزايا نظريتك. 113. الأحماض الأمينية هناك عشرون حمضًا أمينيا تتحد لتكوين البروتينات في أجهزة المخلوقات الحية. اكتب بحثًا عن تراكيب وقيم Ka لخمسة أحماض أمينية وقومها. قارن بين قوى هذه الأحماض وقوى الأحماض في الجدول 4-2. أسئلة المستندات ماء المطر يبين الشكل 24 قياسات pH في عدد من 111. يبين الشكل 33- تغير الطاقة في أثناء سير تفاعل ما. هل التفاعل طارد أم ماص للطاقة؟ b ما عدد الخطوات التي يحدث فيها التفاعل؟ مناطق المراقبة في إحدى الدول وتمثل البقعة الوردية متوسط القياسات التي أخذت في جميع المناطق في وقت معين. ادرس الرسم البياني جيدًا، ثم أجب عن الأسئلة التي تليه. الرقم الهيدروجيني مقابل السنة Hd 4.9 4.7 4.5 4.3 4.1 3.9 1990 1992 1994 1996 السنة 1998 2000 2002 الشكل 34-2 114. كيف يتغير متوسط pH للسنوات 2003م - 1990م؟ 115. احسب [H] لأدنى وأعلى pH مسجلة على الرسم البياني. وكم مرة تزيد حمضية ماء المطر الأكثر حمضية على حمضية ماء المطر الأقل حمضية؟ 116. ما قيمة pH في عام 2003م؟ وما مقدار التغير في متوسط pH بين عامي 1990 و 2003م؟ 99 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

100 اختبار مقنن أسئلة الاختيار من متعدد استعن بالرسم البياني أدناه للإجابة عن السؤالين 1 و 2. 4 بروميد الهيدروجين HBr حمض قوي ومادة أكالة شديدة. ما pH محلول H الذي تركيزه 0.0375M ؟ 12.574 معايرة قاعدة الحمض المضاف 14 12 10 4 20 8 64 Hd 2 0 1 ما قيمة pH عند نقطة التكافؤ لهذه المعايرة؟ 10 .a 9 .b 5 .c 1 .d .a 12.270 .b 1.733 .C 1.433 .d استعن بالجدول أدناه للإجابة عن الأسئلة من 5 إلى 7. ثوابت التأين وبيانات pH لبعض الأحماض العضوية الضعيفة Ka pH محلول تركيزه الحمض 1.000 M 1.78×10-4 1.87 HA 3.55×10-3 ؟ HB 2.43 HX 7.08×10-3 1.09 HD 9.77×10-5 2.01 HR .2 ما الكاشف الأكثر فاعلية لتحري نقطة النهاية لهذه المعايرة؟ a الميثيل البرتقالي الذي مداه 3.2 4.4 b فينو لفثالين الذي مداه 8.2 - 10 البروموكريسول الأخضر الذي مداه 3.8 - 5.4 d الثايمول الأزرق الذي مداه 8.0 - 9.6 .3. ينتج التنفس الخلوي 38mol تقريبًا من ATP مقابل كل مول يستهلك من الجلوكوز C6H12O6+ 602 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP 5. أي حمض أقوى؟ HA .a HB .b HX .C HD .d ما ثابت تأين حمض HX؟ kJ إذا كان كل 1mol من ATP ينتج 30.5 من الطاقة فما كمية الطاقة التي يمكن الحصول عليها من قطعة حلوى تحتوي على 130.08 من الجلوكوز؟ 27.4 kJ 836 kJ .b 1159 kJ 3970 kJ .d .a 1.0 × 10-5 2.43 × 100 .b 3.72 × 10-3 .C 7.3 × 104.d .. ما قيمة pH لمحلول حمض السيانو إيثانويك الذي تركيزه 0.40M؟ 2.06 .a 1.22 .b 2.45 .C 1.42 .d وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

اختبار مقنن 8. ماذا نعني بقولنا: إن قيمة Ken أكثر من 1؟ .a أسئلة الإجابات المفتوحة هناك مواد متفاعلة أكثر من النواتج عند الاتزان. 10. أضيف 5.00mL من HCl تركيزه 6.00 إلى b. هناك نواتج أكثر من المواد المتفاعلة عند الاتزان. .C .d سرعة التفاعل الأمامي عالية عند الاتزان. عة التفاعل العكسي عالية عند الاتزان. سر أسئلة الإجابات القصيرة 95.00 mL من الماء النقي، وأصبح الحجم النهائي للمحلول 100mL ما قيمة pH للمحلول؟ 11. محلول مائي منظم بحمض البنزويك CH3COOH وبنزوات الصوديوم CH COONa، تركيز كل منهما .9. الأحماض والقواعد الشائعة استعمل البيانات الموجودة M 0.0500 . فإذا كان Ka لحمض البنزويك يساوي في الجدول أدناه للإجابة عن الأسئلة الآتية: 10-5 × 6.4، فما قيمة pH للمحلول؟ المادة الأمونيا المنزلية عصير الليمون مضاد الحموضة الدم pH 11.3 2.3 9.4 7.4 3.0 المشروبات الغازية a أي مادة أكثر قاعدية؟ .. أي مادة أقرب إلى التعادل؟ أي مادة تركيز [*] فيها 10-10 × 4.0 d أي مادة قيمة pOH لها 11.0 .. كم مرة تزيد قاعدية مضاد الحموضة على قاعدية الدم؟ 101 وزار ليم Ministry of Education 2024-1446