الاملاح

الأملاح
هل سبق أن لسعتك نحلة ؟
تفرز النحلة في جسمك حمضاً . يشعرك هذا الحمض برغبة متواصلة في حك جلدك .
تعتبر معالجة أثر لسعات النحل تطبيقاً عملياً لتفاعل التعادل . يمسح مكان اللسعة بقطنة مبللة بمحلول بيكربونات الصوديوم ( قاعدة ضعيفة ) .
لماذا لا يستخدم محلول هيدروكسيد الصوديوم بدلاً من بيكربونات الصوديوم ؟
ولكن ماذا يحدث عندما يتفاعل الحمض مع القاعدة ؟
بشكل عام يمكن القول :


يمكن تكوين معادلة كيميائية للتفاعل الحاصل في التجربة (12-1) :





ويكون ملح كلوريد الصوديوم الناتج ذائباً في الماء .
كيف يمكن استخلاص هذا الملح من المحلول باعتقادك ؟
يمكنك عمل ذلك في التجربة التالية :
تجربة 12-2 تحضير كلوريد الصوديوم
استخدم المحلول المتعادل الذي حصلت عليه من التجربة السابقة.

أضف مقدار ملعقة من مسحوق الفحم إلى المحلول .
حرك المحلول بقضيب زجاجي .
يسحب الفحم اللون من المحلول .
رشح المزيج .
تحصل على راشح نظيف وعديم اللون .
سخن الصحن بواسطة حمّام مائي كما تشاهد في الصورة المجاورة.
توقف عن التسخين عندما تشاهد بلورات بيضاء على حواف الصحن .
اترك الصحن لعدة أيام .
يتخبر الماء عند تركه ببطء .
التبخير يعطي بلورات أكبر وأجمل .
ما الاسم الكيميائي للملح الذي حصلت عليه ؟
اكتب معادلة التفاعل ?
ما اسم هذا التفاعل ؟
ما شكل البلورات الناتجة ؟


الأملاح
ما هو الملح ؟
يستخدم الكيميائيون كلمة ملح للتعبير عن مركبات الفلز التي يمكن الحصول عليها من الحمض .
عد إلى صيغ الحموض الموجودة في المختبر .
ما العنصر المشترك فيما بينها ؟
لاحظ أن جميع الحموض تحتوي على هيدروجين .

نحصل على الملح من استبدال فلز بالهيدروجين الموجود في الحمض.

الأملاح
تسمية الأملاح
لكل ملح أملاحه الخاصة .
انظر إلى الجدول التالي :
مثال أملاحه الحمض
NaCl كلوريد الصوديوم كلوريدات ¬ HCl حمض الهيدروكلوريك
CuSO4 كبريتات النحاس كبريتات ¬ H2SO4 حمض الكبريتيك
KNO3 نترات البوتاسيوم نترات ¬ HNO3 حمض النتريك

تشبه تسمية الملح ، تسمية الأشخاص .
انظر إلى الأمثلة في الجدول السابق .
الجزء الأول من اسم الملح يشتق من الحمض .
بينما يشتق الجزء الثاني من اسم الملح من الفلز .
حمض الهيدروكلوريك
ملح كلوريد الصوديوم

نحصل على ملح كلوريد الصوديوم عند استبدال ذرة فلز بذرة الهيدروجين من الحمض .
تحضير الأملاح
تعلمت كيف تحضر ملح كلوريد الصوديوم من تفاعل حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم .
هل يمكن تحضير أملاح أخرى بنفس الطريقة ؟
يمكن ذلك .
انظر إلى تفاعل حمض الكبريتيك مع أكسيد الخارصين ( قاعدة ) :




ما اسم الملح الناتج ؟
تجربة 12-3 تحضير ملح كبريتات النحاس
1- ضع 25سم3 من حمض الكبريتيك في دورق صغير .
أضف مسحوق أكسيد النحاس الأسود على دفعات مع التحريك بقضيب زجاجي إلى أن يتوقف حدوث التفاعل .
كيف تعرف أن كل الحمض قد تفاعل ؟
اكتب معادلة التفاعل ?
2- رشح المزيج .
تحصل على راشح نظيف وأزرق اللون .
ماذا تعمل إذا بقيت آثار للمسحوق الأسود في المحلول ؟
3- اسكب المحلول في صحن تبخير .
سخن الصحن في حمام مائي ، كما تشاهد في الرسومات المجاورة :
توقف عن التسخين عندما تشاهد تكون بلورات على حواف الصحن .
اترك المحلول عدة أيام حتى تتشكل البلورات ببطء .
ما اسم الملح الناتج ؟
ما شكل البلورات الناتجة ؟
تعادل القاعدة (أكسيد النحاس) حمض الكبريتيك :



مزيد من الأملاح
يمكن معادلة الحموض أيضاً بالكربونات .



بماذا تختلف هذه المعادلة عن تفاعلات التعادل السابقة ؟
التجربة الآتية تبين كيف يمكن الحصول على ملح من تفاعل الكربونات مع الحمض .

تجربة 12-4 تحضير ملح من تفاعل الحمض مع الكربونات
ضع 25سم3 من حمض الهيدروكلوريك في دورق صغير.
أضف مقدار ملعقة من كربونات النحاس
ماذا حدث ؟
ما الغاز المتصاعد ؟
استمر في إضافة كربونات النحاس إلى أن يتوقف تصاعد الغاز .
رشح الخليط للتخلص من الكربونات (12-3) للحصول على بلورات من الملح.
ما اسم الملح الناتج ؟
ما شكل البلورات الناتجة ?
تعادل كربونات النحاس حمض الهيدروكلوريك وفق المعادلة التالية :



تحضير الأملاح
تفاعل الفلزات مع الحموض
تعلم بأن بعض الفلزات تتفاعل مع الحموض .
هل تذكر أي الغازات ينتج من تفاعل الفلزات مع الحموض ؟
إذا تفاعل الفلز مع الحمض ، فإن المعادلة العامة تصبح :

هيدروجين + ملح فلز + حمض


يمكن استخدام خطوات التجربة (12-3) لتحضير الأملاح .
من الخطورة أن تحضر ملح كلوريد الصوديوم بهذه الطريقة . لماذا ؟
أي الحموض وأي الفلزات تختار لتحضير ملح كبريتات المغنيسيوم ؟
الحموض بحاجة للماء !
جميع الحموض التي استخدمتها كانت على شكل محاليل .
تحتاج الحموض للماء لكي تظهر خصائصها الحمضية .
لنأخذ كمثال حمض الستريك ( الحمض الموجود في البرتقال ) :
تجربة 12 - 5 اختبار حمض الستريك
قارن بين خصائص الستريك الصلب وخصائص محلوله .
دوّن نتائجك في جدول كالجدول التالي :

محلول حمض الستريك حمض الستريك الصلب الاختبار
ورقة عباد شمس
كربونات الصوديوم
شريط مغنيسيوم
ايصالية التيار الكهربائي

لا يُظهر الحمض خصائصه بدون ماء .
انظر إلى الخصائص الآتية التي تمتاز بها الحموض بشكل عام :
تغير لون ورقة عباد الشمس الحمراء ، قيمة pH لها أقل من (7).
تتفاعل مع القواعد .
يتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون عند تفاعلها مع الكربونات .
تطلق غاز الهيدروجين عند تفاعلها مع بعض الفلزات .
دعنا ننظر للفرق الذي يشكله الماء للحمض :
يعمل الماء على تفكيك جزيئات الحمض .


على سبيل المثال لنأخذ كلوريد الهيدروجين HCl :



يوجد كلوريد الهيدروجين على شكل غاز ، ولا تظهر خصائص كلوريد الهيدروجين الحمضية إلا عند إذابته في الماء ( يذوب بشدة في الماء ) .
يدعى المحلول الناتج حمض الهيدروكلوريك :


وبما أن جميع الحموض تحتوي على هيدروجين ، فإن إذابتها في الماء سوف يحرره على شكل أيونات H+(aq)i .
أيونات H+(aq)i تجعل المحلول حمضياً .

تفسير التعادل
عندما يتعادل الحمض ، تزال أيونات H+(aq) من المحلول .
محاليل القواعد تحتوي على أيونات الهيدروكسيد OH-(aq)i .




في تفاعل التعادل يلغي أيونات H+ و OH- بعضها .
ذائبية الأملاح
هل تذكر كيف حصلنا على الملح من محلوله ؟
عند تسخين محلول الملح ، يتبخر الماء ، وتبدأ بلورات الملح بالتشكل .
تسمى النقطة التي تبدأ عندها عملية التبلور باسم نقطة التبلور .
عند الوصول إلى هذه النقطة يصبح المحلول مشبعاً .
ومع استمرار التبخر ، تأخذ البلورات بالنمو ويزداد حجمها .

منحنيات الذائبية
يمكن معرفة ذائبية الملح ، بإذابته في 100 غرام من الماء .
(كتلة 100سم3 من الماء تساوي 100 غ ) .
مثال :
تبلغ ذائبية كبريتات النحاس 19 غ / 100 غ ماء عند درجة 15 ْ س .
وهذا يعني أن كل 100 غ من الماء يستطيع أن يذيب 19 غ من كبريتات النحاس فقط عند درجة 15 ْ س . وعند ذلك يصبح المحلول مشبعاً .
كيف تؤثر درجة الحرارة في ذائبية الملح ؟
انظر إلى المنحنى البياني المجاور :
أي الأملاح الثلاثة أكثر ذائبية عند درجة 20 ْ س .
أي الأملاح الثلاثة أكثر ذائبية عند درجة 60 ْ س .
يسمى هذا المنحنى بمنحنى الذائبية .
لتوضيح منحنيات مقدار ذائبية الملح عند درجات الحرارة المختلفة .
تجربة 12- 6 أي الأملاح أكثر ذائبية
يمكنك اختبار ذائبية الأملاح التالية :
كبريتات النحاس ، كلوريد الصوديوم ، كلوريد الكالسيوم ، كبريتات النحاس .
جهّز أربعة أنابيب اختبار ، وضع في كل انبوب 10سم3 من الماء .
أذب ( 1 غ ) من كل ملح في انبوب اختبار . حرك الأنابيب.

استمر في إذابة ( 1 غ ) من كل ملح في كل مرة إلى أن يتوقف المحلول عن الاذابة .
أي الأملاح أكثر ذائبية .
هل هنالك عوامل تؤثر في ذائبية الأملاح .
تعتمد ذائبية الملح على نوعه وعلى درجة الحرارة .



تحضير أملاح غير ذائبة

ليست جميع الأملاح قابلة للذوبان في الماء .
يمكن تحضير ملح غير ذائب من تفاعلات الترسيب .
يتكون أحياناً مادة صلبة عند خلط محلولين معاً .
تسمى التفاعلات التي تنتج راسباً بتفاعلات الترسيب .
تسمى المادة الصلبة الناتجة راسباً .
انظر إلى الرسم الكرتوني التالي :
الرسم يوضح ما يحدث في تفاعلات الترسيب .
ينتج الراسب عندما يتبادل A و B الشريكين
تجربة 12- 7 تحضير ملح غير ذائب عن طريق الترسيب
1- ضع 5 سم3 من محلول نترات الرصاص في انبوب اختبار .
اضف 10سم3 من محلول يوديد الصوديوم إلى المحلول الأول.
ماذا حدث ؟
ماذا يسمى الراسب ؟
كيف يمكن فصل الراسب من المحلول ؟

2- رشح المزيج .
يتجمع يوديد الرصاص الصلب على ورقة الترشيح .
اغسل الراسب بماء مقطر .
ما الهدف من غسل الراسب ؟
- انقل الملح الراسب إلى ورقة ترشيح جديدة ، واتركه يجف .

يتفاعل يوديد الصوديوم مع نترات الرصاص وينتجان راسباً هو يوديد الرصاص .




يغسل يوديد الرصاص بالماء لإزالة أي أثر للملح الذائب .




الترسيب
قمنا في التجربة السابقة بتحضير ملح غير ذائب من ملحين ذائبين .




الذائبية الملح
ذائبة ( باستثناء كلوريد الرصاص وكلريد الفضة ). الكلوريدات
ذائبة ( باستثناء كبريتات الباريوم وكبريتات الكالسيوم وكبريتات الرصاص ). الكبريتات
جميعها ذائبة . النترات

إضافة إلى أن جميع أملاح الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم ذائبة .

تبين المعادلة الأيونية الأيونات التي اتحدت وكونت الراسب ، بينما لا تظهر أيونات Na+(aq) وأيونات NO3 والتي تبقى في المحلول بدون تفاعل .
تسمى الأيونات التي تبقى في المحلول دون تفاعل بالأيونات المتفرجة .
حدد محلول محلين يمكن مزجهما معاً لتحضير كبريتات الباريوم ؟
حدد الحمض الذي يمكن إضافته لمحلول نترات الباريوم لتحضير كبريتات الباريوم ؟
انظر إلى المعادلة اللفظية للتفاعل في التجربة السابقة :



يمكننا أن ننظر لما حدث على النحو التالي :



تسمى هذه المعادلة بالمعادلة الأيونية .
جهاز الطرد المركزي
تتكون المواد الصلبة في تفاعلات الترسيب بكميات بسيطة .
يستخدم جهاز الطرد المركزي لفصل تلك الكميات البسيطة من الراسب .
توضع أنابيب الاختبار في جهاز الطرد المركزي ، وعند تشغيله تدور الأنابيب بشكل دائري في الجهاز فيتجمع الراسب في قعر الأنابيب .

اختبار الأملاح
يمكن استخدام تفاعلات الترسيب لتحديد الأيون السالب في الملح.
يمكن من خلال التجارب أدناه أن نكشف عن وجود أيونات :
الكلوريد ،
البروميد ،
اليوديد ،
الكبريتات .
انظر إلى الجدول أدناه :
النتيجة الاختبار نوع الملح ( الأيون )
راسب أبيض من كلوريد الفضة. ¬ محلول نترات الفضة ( Cl- ) كلوريد
راسب حليبي من بروميد الفضة . ¬ محلول نترات الفضة ( Br- ) بروميد
راسب أصفر من يوديد الفضة . ¬ محلول نترات الفضة ( I- ) يوديد
راسب أبيض من كبريتات الباريوم . ¬ محلول نترات الباريوم ( SO4-2 ) كبريتات

لنختبر الآن بعض الأملاح المجهولة :
تجربة 12-8 تحديد نوع الملح
جهّز خمس عينات لأملاح مجهولة ، علمها بالرموز ( أ - هـ)
يمكنك أن تعرف أي الأملاح يحتوي على كلوريد أو بروميد أو يوديد أو كبريتات .
أذب كل ملح في محلول حمض النتريك المخفف .
استخدم الجدول أعلاه لإتمام تجاربك .


اختبار الأملاح
الفلزات في الأملاح
الاختبارات التي قمنا بإجرائها في التجربة السابقة تحدد نوع الأيون السالب في الملح .
إلا أن الأملاح تحتوي أيضاً على فلزات . يمثل الفلز في الملح الشق الموجب منه .
يمكن تحديد نوع الفلز في الملح باستخدام اختبار اللهب .
الألوان التي تراها في الألعاب النارية مصدرها أيونات الفلزات .



تجربة 10-9 اختبارات اللهب
يمكنك اجراء هذا الاختبار على الأملاح التي قمت باختبارها في التجربة 10-8 .
أشعل لهب بنسن .
سخن سلكاً من سبيكة النكروم لتنظيفها .
اغمس طرف السلك بالماء ثم بالملح المجهول .
سخن نهاية السلك بواسطة اللهب .
سجّل لون اللهب .
نظف السلك مجدداً واختبر بقية الأملاح .
استخدم الوان اللهب الذي تعطيه الفلزات والموضحة أدناه ، والنتائج التي حصلت عليها من التجربة 10-8 لتسمية الأملاح (أ) إلى (هـ) .


تطبيقات الحموض والقواعد : حمض الكبريتيك H2SO4
استخدامات حمض الكبريتيك
يعتبر حمض الكبريتيك واحداً من أهم المواد التي تنتجها وتستخدمها المصانع الكيميائية .
انظر إلى استخدمات هذا الحمض :
تطبيقات الحموض والقواعد : حمض الكبريتيك H2SO4
الطريقة المستمرة
يصّنع حمض الكبريتيك بالطريقة المستمرة والمواد الأولية التي تدخل في صناعته هي الكبريت ، الهواء والماء .
انظر إلى المخطط التالي :
المرحلة 1
يحوّل الكبريت إلى ثاني أكسيد الكبريت .
يستخرج الكبريت من باطن الأرض ، ويمكن الحصول عليه من شوائب النفط الخام .
في هذه الخطوة يحرق الكبريت بوجود الهواء :



المرحلة 2
يحوّل ثاني أكسيد الكبريت إلى ثالث أكسيد الكبريت.




يستخدم أكسيد الفناديوم (7) لزيادة سرعة هذه الخطوة لأنها خطوة بطيئة .
المرحلة 3
يحّول ثالث أكسيد الكبريت إلى حمض الكبريتيك .
يتفاعل ثالث أكسيد الكبريت مع الماء :