شارح الدرس: الأملاح الكيمياء • الصف الأول الثانوي

مثال ١: تذكُّر لاحقات الأنيونات ذات الذرة الواحدة

يتفاعل الليثيوم مع الفلور لإنتاج ملح صيغته . ما اسم هذا الملح؟

الحل

يمكن استنتاج اسم هذا الملح من خلال صيغته، ويمكن استنتاج هذه الصيغة من خلال الاسم. يقدِّم السؤال صيغة الملح (). وبتحديد العناصر أو الأيونات من الصيغة، يمكننا تحديد اسم هذا المركب الأيوني.

يحتوي المركب على عنصرين؛ هما: الليثيوم () والفلور ().

تتكوَّن الأملاح من كاتيون فلزي وأنيون لا فلزي. وفي هذه الحالة، يُكوِّن الليثيوم كاتيونًا، ويُكوِّن الفلور أنيونًا، وهو ما نُسمِّيه أنيون الفلوريد.

.يُكتَب اسم الكاتيون الفلزي، وهو اسم العنصر نفسه. أي إن اسم الكاتيون الفلزي هو الليثيوم. ويُكتَب اسم الأنيون اللافلزي

ومن ثَمَّ، يكون اسم الملح فلوريد الليثيوم.

مثال ٢: التعرُّف على الملح الحمضي

أيُّ الأملاح الآتية يَنتج عنه محلول حمضي عند إذابته في الماء؟

الحل

يُحدِّد نوع الكاتيون والأنيون في الملح إذا ما كان هذا الملح يُنتج محلولًا حمضيًّا أو قاعديًّا أو متعادلًا عند ذوبانه في الماء. ومن بين الخيارات الممكنة للإجابة، نجد أن أيون الأمونيوم () من ملح نيترات الأمونيوم ()، هو الذي يكون حمضيًّا فقط. ومن ثَمَّ، فإن ملح سيَنتج عنه محلول حمضي وفقًا للمعادلات الآتية: يذوب ليُكوِّن و في المحلول، ويمكن أن يتفاعل أيون مع الماء ليُكوِّن أيون الهيدرونيوم الحمضي ().

مثال ٣: شرح خطوات تحضير ملح قابل للذوبان من متفاعلات قابلة للذوبان

يمكن تحضير كلوريد الصوديوم عن طريق تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع حمض الهيدروكلوريك. في إحدى التجارب، أُضيفَ حجم ثابت من هيدروكسيد الصوديوم وبضع قطرات من الفينولفثالين إلى دورق مخروطي. بعد ذلك، أضيفَ حمض الهيدروكلوريك عن طريق سحاحة حتى اكتمال التفاعل. ثم يتكرِّر التفاعل دون استخدام الدليل، ولكن باستخدام الحجم الدقيق لحمض الهيدروكلوريك المحدَّد من التجربة السابقة. بعد ذلك، يُسخَّن المحلول الناتج لإنتاج بلورات بيضاء من كلوريد الصوديوم.

1. ما سبب إضافة بضع قطرات من الفينولفثالين في البداية؟
   1. لزيادة قابلية ذوبان كلوريد الصوديوم
   2. لزيادة الخاصية القاعدية لهيدروكسيد الصوديوم
   3. ليزيل أيِّ شوائب موجودة في المحلول
   4. ليكون دليلًا يُبلِّغنا بوقت اكتمال التفاعل
   5. ليكون عاملًا حفَّازًا في التفاعل
2. لماذا لا تصلح هذه الطريقة على إنتاج بلورات كبريتات النحاس من أكسيد النحاس الثنائي وحمض الكبريتيك عند درجة حرارة الغرفة؟
   1. أكسيد النحاس غير قابل للذوبان ولن يُكوِّن محلولًا مائيًّا.
   2. تتكون كبريتات النحاس فقط عندما يتفاعل أكسيد النحاس مع ثاني أكسيد الكبريت.
   3. لا يتفاعل أكسيد النحاس مع حمض الكبريتيك.
   4. أكسيد النحاس حمضي، ولن يتفاعل مع حمض الكبريتيك.
   5. تترسَّب كبريتات النحاس خارج المحلول؛ لذا يتطلَّب ذلك استخدام الترشيح.
3. لماذا لا يمكن الحصول على كلوريد الصوديوم عن طريق ترشيح المحلول؟
   1. لا يمكن فصل أي شوائب غير قابلة للذوبان عن طريق الترشيح.
   2. قد تحرق الزيادة من حمض الهيدروكلوريك ورقة الترشيح.
   3. كلوريد الصوديوم قابل للذوبان؛ ومن ثَمَّ، لا يمكن فصله عن طريق الترشيح.
   4. لن يُرشح سوى أيونات الصوديوم وليس أيونات الكلوريد.

الحل

الجزء الأول

في هذه التجربة، يتفاعل كلٌّ من حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم لإنتاج ملح كلوريد الصوديوم والماء، وفقًا للمعادلة الآتية:

يكون كلٌّ من الحمض والقاعدة عديم اللون، وكذلك الملح؛ ومن ثَمَّ، لا يمكننا ملاحظة هل أُضيفت كمية كافية من الحمض، أو هل تفاعلت القاعدة بأكملها. لذا، يُستخدَم دليل لتحديد وقت اكتمال التفاعل.

الفينولفثالين مركب عضوي عديم اللون في المحاليل الحمضية، ووردي اللون في المحاليل القاعدية. ومن ثَمَّ، يمكن استخدامه دليلًا لتحديد إذا ما كان المحلول حمضيًّا أو قاعديًّا.

في هذا التفاعل، يكون المحلول الأوَّلي وردي اللون؛ لأنه قاعدي. ثم يُضاف الحمض ببطء إلى القاعدة حتى تُضاف كمية كافية لمعادلة القاعدة. عند هذه النقطة، يصبح الفينولفثالين عديم اللون. إذن الإجابة الصحيحة هي الخيار (د)؛ أي ليكون دليلًا يُبلِّغنا بوقت اكتمال التفاعل.

الجزء الثاني

أكسيد النحاس عبارة عن مادة سوداء صلبة غير قابلة للذوبان. عندما يتفاعل هذا الأكسيد القاعدي مع الحمض الساخن، يتكوَّن الملح والماء وفقًا للمعادلة الآتية:

هذه الطريقة لا تنطبق على إنتاج بلورات كبريتات النحاس؛ لأن أحد المتفاعلين غير قابل للذوبان في الماء. إذن الإجابة الصحيحة هي (أ). أكسيد النحاس غير قابل للذوبان، ولن يكوِّن محلولًا مائيًّا.

الجزء الثالث

كلوريد الصوديوم عبارة عن ملح قابل للذوبان. وإذا رُشِّح محلول كلوريد الصوديوم، فسيمر ملح كلوريد الصوديوم عبر ورقة الترشيح مع الرشيح. لذا، يكون الترشيح مناسبًا فقط لفصل الجسيمات الصلبة عن السائل. إذن الإجابة الصحيحة هي الخيار (ج)؛ أي إن كلوريد الصوديوم قابل للذوبان؛ ومن ثَمَّ، لا يمكن فصله عن طريق الترشيح.

مثال ٤: شرح كيفية تحضير ملحٍ قابل للذوبان من حمضٍ ومتفاعلٍ غير قابل للذوبان

أراد طالبٌ تحضيرَ أحد الأملاح باستخدام أكسيد النحاس الثنائي، وهو قاعدة غير قابلة للذوبان، وحمض الكبريتيك. أضاف الطالبُ كميةً فائضةً من أكسيد النحاس الثنائي إلى حمض الكبريتيك الدافئ، ثم قلَّب. بعد مرور برهة، لُوحِظَ تحوُّل المحلول إلى اللون الأزرق. فَوْرَ اكتمال التفاعل، رُشِّحَ المحلول، ثم سُخِّنَ ببطء للحث على التبلور. تُرِكَت العيِّنة بعد ذلك لتجف تمامًا، مُنتِجةً بذلك بلورات زرقاء.

1. لماذا سُخِّن حمض الكبريتيك؟
   1. لتقليل ذوبانية أكسيد النحاس الثنائي
   2. لإزالة أي شوائب في حمض الكبريتيك
   3. لزيادة قوة حمض الكبريتيك
   4. لإيقاف تجمُّد المحلول
   5. لزيادة معدل التفاعل بين أكسيد النحاس الثنائي وحمض الكبريتيك
2. ما المعادلة الرمزية، متضمِّنةً رموز الحالة، التي تمثِّل التفاعل الكيميائي بين أكسيد النحاس الثنائي وحمض الكبريتيك؟
3. لماذا رُشِّح المحلول؟
   1. لتجفيف عيِّنة كبريتات النحاس
   2. للحصول على كبريتات النحاس
   3. لإزالة اللون الأزرق من المحلول
   4. لإزالة أي كمية فائضة من أكسيد النحاس الثنائي
   5. لإزالة أي كمية فائضة من حمض الكبريتيك

الحل

الجزء الأول

يكون التفاعل بين أكسيد النحاس الثنائي وحمض الكبريتيك بطيئًا؛ وذلك لأن أحد المتفاعلين، وهو أكسيد النحاس الثنائي، غير قابل للذوبان في الماء. ومن ثَمَّ، يُسخَّن حمض الكبريتيك لزيادة معدل التفاعل. إذن الإجابة الصحيحة هي الخيار (هـ)؛ أي لزيادة معدل التفاعل بين أكسيد النحاس الثنائي وحمض الكبريتيك.

الجزء الثاني

صيغة أكسيد النحاس الثنائي هي ، وهو مادة صلبة غير قابلة للذوبان؛ ومن ثَمَّ، فإن رمز حالته هو . حمض الكبريتيك قابل للذوبان في الماء، وصيغته الكيميائية هي ، ورمز حالته هو . وهما يتفاعلان أحدهما مع الآخر لإنتاج الماء وملح كبريتات النحاس الثنائي القابل للذوبان، بالصيغة الكيميائية . إذن المعادلة الكيميائية الصحيحة لهذا التفاعل هي (أ): .

الجزء الثالث

يُرشَّح المحلول لإزالة أي كمية متبقية من أكسيد النحاس الثنائي غير المتفاعل، الذي يُضاف بكمية فائضة في بداية التفاعل. وبما أن أكسيد النحاس الثنائي يكون صلبًا، فإن الترشيح طريقة جيدة لإزالته من المحلول. إذن الإجابة الصحيحة هي (د)؛ أي لإزالة أي كمية فائضة من أكسيد النحاس الثنائي.

مثال ٥: كتابة المعادلات الرمزية والأيونية لتفاعل الترسيب

يمكن تكوين راسب كبريتات الباريوم بواسطة تفاعل كلوريد الباريوم مع كبريتات المغنيسيوم.

1. ما المعادلة الرمزية لهذا التفاعل، شاملةً رموز الحالة؟
2. ما المعادلة الأيونية الصافية لهذا التفاعل؟

الحل

الجزء الأول

الصيغة الكيميائية لكلوريد الباريوم هي ، والصيغة الكيميائية لكبريتات المغنيسيوم هي . وكِلا المركبين الكيميائيين قابل للذوبان في الماء؛ ومن ثَمَّ، فإنهما يحتويان على رمزًا لحالتهما. كِلا الأنيونين «يتبادل» الموضع في تفاعل الترسيب هذا لنحصل على ناتِجين، وهما: كبريتات الباريوم () وكلوريد المغنيسيوم (). يُعَدُّ ملح كبريتات الباريوم راسبًا، وهو غير قابل للذوبان في الماء؛ ومن ثَمَّ، فإن رمز حالته هو . وكلوريد المغنيسيوم قابل للذوبان في الماء؛ ومن ثَمَّ، فإن رمز حالته هو . إذن المعادلة الكيميائية هي كالآتي:

الجزء الثاني

بالنظر إلى المعادلة الكيميائية لهذا التفاعل:

يمكن كتابتها على صورة معادلة أيونية كلية لتوضيح أيُّ الأملاح قد تفكَّك إلى أيونات منفصلة في المحلول. يذوب كِلا المتفاعلين، بالإضافة إلى كلوريد المغنيسيوم الناتِج في الماء، وكلٌّ يظهر في صورة أيون. وتكون كبريتات الباريوم الناتِجة غير قابلة للذوبان ولا تتفكَّك إلى أيونات. فيما يلي المعادلة الأيونية الكلية:

هذه الأنواع الكيميائية التي تظهر في كِلا طرفَي المعادلة هي أيونات مُتفرِّجة. لا تشارك الأيونات المُتفرِّجة في التفاعل؛ ومن ثَمَّ، يمكن استبعادها من المعادلة:

إذن المعادلة الأيونية الصافية لتكوين الراسب هي كالآتي: