Week 2 · Lesson 1 Types of Chemical Reactions (B): double replacement, neutralisation and the universal indicator, acid with a salt, precipitation, hard water, oxidation and reduction as electron transfer · 3 lessons
1
تبادل الشركاء: الإحلال المزدوج والتعادل
Science Prep 3 Term 1, Unit 1: pp. 9–14
الهدفأشرح الإحلال المزدوج على أنه تبادل الشركاء بين مركبات أيونية، وأكتب التعادل: حمض + قلوي ← ملح + ماء.
كلمات جديدة
مركب أيوني · مركب يتكوّن من أيونات موجبة (كاتيونات) وأيونات سالبة (أنيونات) مثل كلوريد الصوديوم Na⁺ وCl⁻الإحلال المزدوج · تفاعل تتبادل فيه الأيونات الموجبة والسالبة لمركبين شركاءها: AB + CD → AD + CBالتعادل · تفاعل حمض مع قلوي ينتج ملحًا وماءً
الشرح
يحدث الإحلال المزدوج بين مركبين أيونيين، وعادةً يكونان مذابين في الماء. للمركب الأيوني أيونات موجبة هي الكاتيونات، وأيونات سالبة هي الأنيونات: فكلوريد الصوديوم هو Na⁺ وCl⁻. في الماء تتحرك الأيونات بحرية وتتبادل الشركاء: AB + CD → AD + CB. والتعادل نوع من الإحلال المزدوج: حمض + قلوي ← ملح + ماء. HCl + NaOH → NaCl + H₂O. والملح هو أي مركب أيوني ينتج من حمض وقاعدة، وليس ملح الطعام فقط. يبيّن دليل اليونيفرسال درجة حمضية السائل: بنفسجي في القلوي القوي، وأخضر عند التعادل، ثم أصفر وبرتقالي وأحمر كلما زادت الحمضية. انتبه: التعادل لا يعني أن شيئًا لم يحدث. عند نقطة التعادل يكون الحمض والقلوي قد استهلك كلٌّ منهما الآخر تمامًا. تستخدم تجربة الكتاب أحماضًا وقلويات مخبرية، لذلك فالبديل المنزلي أكثر أمانًا.
AB + CD→AD + CB
الأيونات تتبادل الشركاء
أمثلة محلولة
نموذج سلمى: المشابك الحمراء كاتيونات والزرقاء أنيونات. زوجان أحمر١-أزرق١ وأحمر٢-أزرق٢ فُصلا ثم أُعيد وصلهما أحمر١-أزرق٢ وأحمر٢-أزرق١. تبادلت المشابك أماكنها ولم يضع منها شيء: هذا هو الإحلال المزدوج.
HCl + NaOH→NaCl + H2O
اكتب HCl + NaOH → NaCl + H₂O بالأيونات: يلتقي H⁺ وCl⁻ مع Na⁺ وOH⁻. تتبادل الشركاء: يرتبط Na⁺ مع Cl⁻ فيتكوّن الملح NaCl، ويرتبط H⁺ مع OH⁻ فيتكوّن الماء.
اللون
بنفسجي
أخضر
أصفر–أحمر
السائل
قلوي
متعادل
حمضي
الدليل بنفسجي في السائل. أُضيفت قطرات حمض فتغيّر اللون إلى أزرق مخضر ثم أخضر ثم أصفر. إذن كان السائل قلويًا في البداية، ثم أصبح متعادلًا عند اللون الأخضر، وهو الآن حمضي.
نشاط الفصل
دليل الكرنب الأحمر، بمساعدة أحد الكبار. انقع الكرنب الأحمر المقطّع في ماء حنفية دافئ عشر دقائق، ثم صفِّ السائل البنفسجي في ثلاثة أكواب. أضف قليلًا من عصير الليمون إلى كوب، وقليلًا من محلول بيكربونات الصوديوم إلى آخر، واترك الثالث كما هو. صف الألوان الثلاثة (الحمض غالبًا وردي-أحمر، وبيكربونات الصوديوم أزرق مخضر، والماء يبقى بنفسجيًا). ثم أضف الخل إلى الكوب الأزرق المخضر قطرة قطرة وصف تتابع الألوان. لا تتذوق أي شيء أبدًا.
تدرّب
1
ماذا تفعل الأيونات في الإحلال المزدوج؟
تتبادل الكاتيونات والأنيونات للمركبين شركاءها.
2
سمِّ الملح الناتج عندما يتعادل هيدروكسيد الصوديوم مع حمض الهيدروكلوريك، والناتج الآخر.
كلوريد الصوديوم والماء.
3
الدليل أخضر. هل السائل حمضي أم قلوي أم متعادل؟
متعادل.
4
يقول صديق: «التعادل يعني أنه لم يحدث تفاعل». ما الخطأ؟
التعادل نتيجة تفاعل: فقد استهلك الحمض والقلوي كلٌّ منهما الآخر.
