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
2
حمض مع كربونات، والرواسب
Science Prep 3 Term 1, Unit 1: pp. 9–14
الهدفأصف تفاعل الحمض مع الكربونات، وأتعرّف تفاعل الترسيب، وأستخدم ذلك في تفسير الماء العسر.
كلمات جديدة
راسب · مادة صلبة غير ذائبة تتكوّن عندما يتفاعل محلولانالماء العسر · ماء يحتوي على أملاح الكالسيوم والماغنسيومالكربونات · مركب يحتوي على أيون CO₃²⁻ مثل كربونات الصوديوم
الشرح
عندما يلتقي الحمض بالكربونات تنتج مادة ملح وماء وغاز ثاني أكسيد الكربون: Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂. يتكوّن أولًا حمض الكربونيك، وهو غير ثابت فيتفكك إلى ماء وثاني أكسيد الكربون، ولذلك نرى فقاعات. وفي البيت يتفور مزيج بيكربونات الصوديوم والخل في كوب مفتوح للسبب نفسه. أما اختبار الغاز بماء الجير فهو اختبار مخبري نقرأ عنه فقط. وتفاعل الترسيب إحلال مزدوج آخر: نمزج محلولي ملحين رائقين فتظهر مادة صلبة غير ذائبة هي الراسب. AgNO₃ + NaCl → NaNO₃ + AgCl↓، حيث المادة البيضاء AgCl هي الراسب وليس السائل. وفي الماء العسر أملاح الكالسيوم والماغنسيوم التي تترك رواسب في الأنابيب والغلايات. وتضيف محطة المعالجة كربونات الصوديوم، فتكوّن أيونات الكالسيوم والماغنسيوم كربونات غير ذائبة يمكن فصلها. وتفقد الأواني الفضية لمعانها لأن طبقة سوداء من كبريتيد الفضة تتكوّن عليها. والألومنيوم أنشط من الفضة، فيستطيع أن يأخذ الكبريت ويعيد للفضة لمعانها.
حمض + كربونات→ملح + حمض الكربونيك→ماء + غاز ثاني أكسيد الكربون
أمثلة محلولة
CaCO3 + 2HCl→CaCl2 + H2O + CO2
أي غاز يتصاعد في CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂؟ ثاني أكسيد الكربون، ولذلك فالكربونات (الطباشير أو الرخام أو الصدفة) تتفور مع الحمض. أما كلوريد الكالسيوم والماء فيبقيان في السائل.
يمزج أحمد محلولين رائقين فتتكوّن مادة بيضاء عكرة صلبة في القاع. هذه المادة الصلبة راسب. والسائل الرائق فوقها ما زال يحتوي أملاحًا ذائبة. إذن الراسب هو المادة الصلبة وليس المزيج كله.
في منطقة ماؤها عسر تظهر قشرة بيضاء في الغلاية. تكوّنها أملاح الكالسيوم والماغنسيوم المتبقية. وتضيف محطات المعالجة كربونات الصوديوم فتكوّن هذه الأيونات كربونات غير ذائبة تُزال، فيصبح الماء أقل عسرًا.
نشاط الفصل
تفوّر ولاحظ، بمساعدة أحد الكبار. ضع ملعقة من بيكربونات الصوديوم في كوب مفتوح وصبّ عليها قليلًا من الخل. صف ما تراه. لا تستخدم زجاجة مغلقة. ثم اكتب الفكرة معادلة بالكلمات: حمض + كربونات ← ملح + ماء + ثاني أكسيد الكربون. ثم نشاط ثانٍ: صنّف البطاقات (ملعقة فضية باهتة، قشرة الغلاية، الكوب المتفور، مادة بيضاء صلبة في سائل رائق) تحت العناوين: الماء العسر، البهتان، حمض مع كربونات، راسب.
تدرّب
1
سمِّ النواتج الثلاثة عندما يتفاعل كربونات الصوديوم مع حمض الهيدروكلوريك.
كلوريد الصوديوم والماء وثاني أكسيد الكربون.
2
لماذا يتفور مزيج بيكربونات الصوديوم والخل؟
لأن الحمض يتفاعل مع الكربونات فيتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون.
3
في AgNO₃ + NaCl → NaNO₃ + AgCl↓ أي مادة هي الراسب؟
AgCl، المادة البيضاء الصلبة (يدل عليه السهم إلى أسفل).
4
لماذا تجعل إضافة كربونات الصوديوم الماء العسر أقل عسرًا؟
لأن أيونات الكالسيوم والماغنسيوم تكوّن كربونات غير ذائبة يمكن إزالتها.
