☰ Year plan · Science (Arabic)

الخواص الكيميائية للماء

Week 2 · 1-2 Chemical Properties of Water: the water molecule, polarity, hydrogen bonds and boiling point, water as a universal solvent (NaCl), ionic equilibrium, hydrolysis of salts, pH and its measurement · 3 lessons
3

التحلل المائي للأملاح ومقياس الرقم الهيدروجيني

Integrated Science Sec 1 Term 1, Unit 1: pp. 8–15
الهدفأصنّف الأملاح إلى حمضية وقاعدية ومتعادلة بقاعدة التحلل المائي، وأقرأ مقياس الرقم الهيدروجيني.
كلمات جديدة
التحلل المائي للملح · تفاعل أيونات ملح مذاب مع الماء، وقد يجعل المحلول حمضيًا أو قاعديًاالرقم الهيدروجيني pH · مقياس من ٠ إلى ١٤ يبيّن مدى حمضية المحلول أو قاعديته؛ والقيمة ٧ تعني التعادلمحلول قاعدي · محلول فيه OH⁻ أكثر من H⁺ ورقمه الهيدروجيني أكبر من ٧
الشرح

عند ذوبان بعض الأملاح تتفاعل أيوناتها مع الماء. وهذا هو التحلل المائي، وقد يغيّر توازن H⁺ وOH⁻. وهناك ثلاث حالات. فملح حمض قوي وقاعدة ضعيفة، مثل كلوريد الأمونيوم NH₄Cl، يعطي H⁺ أكثر وOH⁻ أقل: فالمحلول حمضي. وملح حمض ضعيف وقاعدة قوية، مثل بيكربونات الصوديوم NaHCO₃ أو كربونات الصوديوم، يعطي OH⁻ أكثر: فالمحلول قاعدي، وهو في بيكربونات الصوديوم ضعيف القاعدية فقط. وملح حمض قوي وقاعدة قوية، مثل NaCl، لا يغيّر التوازن، فمحلوله متعادل. ومعنى «ملح حمضي» أن محلول الملح حمضي. ويمتد مقياس الرقم الهيدروجيني من ٠ إلى ١٤ ويبيّن توازن H⁺ وOH⁻. وللماء النقي pH يساوي ٧، والمحاليل التي رقمها أقل من ٧ حمضية (H⁺ أكثر)، والتي رقمها أكبر من ٧ قاعدية (OH⁻ أكثر). ومعلومة إضافية: كل خطوة واحدة على المقياس تعني H⁺ أكثر أو أقل ١٠ مرات، فمحلول pH ٣ فيه H⁺ أكثر ١٠٠ مرة من محلول pH ٥.

الملحيتكون منمحلوله
NH₄Clحمض قوي + قاعدة ضعيفةحمضي
NaHCO₃حمض ضعيف + قاعدة قويةقاعدي ضعيف
NaClحمض قوي + قاعدة قويةمتعادل
أمثلة محلولة
تنبّأ بنوع المحلول الذي يكوّنه كربونات الصوديوم. فهو من حمض ضعيف (حمض الكربونيك) وقاعدة قوية (هيدروكسيد الصوديوم). وملح حمض ضعيف وقاعدة قوية يعطي OH⁻ أكثر، فمحلوله قاعدي ورقمه الهيدروجيني أكبر من ٧.
01234567891011121314عصير الليمونpH 2الماء النقيpH 7الماء بالصابونpH 10
نقرأ مقياس الرقم الهيدروجيني. قيم تقريبية (معلومات إضافية وليست دقيقة): عصير الليمون نحو ٢، والماء النقي ٧، وماء البحر نحو ٨، والماء بالصابون نحو ١٠. عصير الليمون حمضي، والماء النقي متعادل، وماء البحر والماء بالصابون قاعديان. والماء بالصابون أكثر الأربعة قاعدية.
قارن بين محلولين. A رقمه ٤ وB رقمه ٦. كلاهما حمضي، لكن A فيه H⁺ أكثر ١٠ × ١٠ = ١٠٠ مرة من B، لأن بينهما خطوتين من ١. فمحلول A هو الأقوى حمضية من الاثنين.
نشاط الفصل

كاشف الكرنب الأحمر، بمساعدة أحد الكبار. يقطّع الكبير بعض الكرنب الأحمر وينقعه في ماء صنبور بارد أو فاتر حتى يصير الماء بنفسجيًا، ثم يصفّيه. ضع قليلًا منه في أكواب صغيرة شفافة وأضف إلى كل كوب على حدة: ماء الصنبور، وبضع قطرات من الخل، وعصير الليمون، وقليلًا من بيكربونات الصوديوم في الماء، وقطرة من سائل غسل الأطباق في الماء. صف الألوان: الأحمر الوردي يدل عادةً على الحمض، والبنفسجي على التعادل، والأزرق المخضر على القاعدة. لا تتذوق ولا تشمّ، وأبعد السوائل عن العينين. رتّب السوائل من الأكثر حمضية إلى الأكثر قاعدية.

تدرّب
1
هل محلول NH₄Cl حمضي أم قاعدي أم متعادل؟ اذكر السبب.
2
محلول رقمه الهيدروجيني ٩. هل هو حمضي أم قاعدي، وأي أيون يزيد فيه؟
3
رتّب قيم pH الآتية من الأكثر حمضية إلى الأكثر قاعدية: ٩ و٢ و٧.
4
محلول A رقمه ٣ ومحلول B رقمه ٥. أيهما فيه H⁺ أكثر، وبأي عامل؟