فيديو السؤال: تحديد التمثيل البياني الذي يوضح التغير في الأس الهيدروجيني عند خلط حمض مع قاعدة الكيمياء

في إحدى التجارب، وضع محلول تركيزه ‪1 M‬‏ من ‪H2SO4‬‏ في كأس زجاجية. أضيف محلول ‪NaOH‬‏ إلى الكأس الزجاجية على فترات منتظمة، وقيست قيمة الأس الهيدروجيني باستمرار. أي التمثيلات البيانية يوضح كيفية تغير الأس الهيدروجيني أثناء هذه التجربة؟

٠٣:٥٠

‏نسخة الفيديو النصية

في إحدى التجارب، وضع محلول تركيزه مولار واحد من ‪H2SO4‬‏ في كأس زجاجية. أضيف محلول ‪NaOH‬‏ إلى الكأس الزجاجية على فترات منتظمة، وقيست قيمة الأس الهيدروجيني باستمرار. أي التمثيلات البيانية يوضح كيفية تغير الأس الهيدروجيني أثناء هذه التجربة؟

لدينا هنا أربعة خيارات من (أ) إلى (د). ‏‪H2SO4‬‏ هو حمض الكبريتيك، وتركيزه مولار واحد. ‏‪NaOH‬‏ هو هيدروكسيد الصوديوم، لذا نريد معرفة كيف سيتغير الأس الهيدروجيني ‪(pH)‬‏ عند إضافة هيدروكسيد الصوديوم إلى حمض الكبريتيك. أولًا، علينا معرفة قيمة الأس الهيدروجيني الأولية قبل إضافة هيدروكسيد الصوديوم. الأس الهيدروجيني عدد يشير إلى درجة حمضية المحلول أو قاعديته. تتراوح قيمة الأس الهيدروجيني لمعظم الأنواع بين صفر و14. الأنواع التي تتراوح قيمة أسها الهيدروجيني بين صفر وسبعة تكون حمضية، والأنواع التي تتراوح قيمة أسها الهيدروجيني بين سبعة و14 تكون قاعدية. أما الأنواع التي قيمة أسها الهيدروجيني تساوي سبعة، فهي ليست حمضية ولا قاعدية وإنما متعادلة. ومن الأمثلة على الأنواع المتعادلة الماء النقي.

نعلم من معطيات السؤال أننا بدأنا بحمض الكبريتيك. وبما أن قيمة الأس الهيدروجيني للحمض تتراوح بين صفر وسبعة، فمن المرجح أن تكون قيمة الأس الهيدروجيني الأولية قبل إضافة هيدروكسيد الصوديوم صغيرة، ومن ثم يمكن إيجادها في النصف السفلي من المحور ‪𝑦‬‏. من بين التمثيلات البيانية المعطاة في الخيارات من (أ) إلى (د)، نلاحظ أن قيمة الأس الهيدروجيني الأولية في خيارين من هذه الخيارات مرتفعة جدًّا. هذان الخياران هما (ب) و(ج). لذا، نستبعد أن يكون أي من الخيارين (ب) و(ج) إجابة لهذا السؤال. نلاحظ في الخيارين (أ) و(د) أن قيمة الأس الهيدروجيني الأولية منخفضة. إذن، إجابة هذا السؤال يمكن أن تكون الخيار (أ) أو الخيار (د). لقد أوضحنا أنه بما أننا نبدأ بحمض، فإن قيمة الأس الهيدروجيني الأولية منخفضة. لكن ماذا يحدث عندما نبدأ في إضافة هيدروكسيد الصوديوم؟ هيدروكسيد الصوديوم قاعدة. ويرجع ذلك لاحتوائه على أيونات هيدروكسيد.

ينتج عن تفاعل حمض مع قاعدة ملح وماء. ويسمى تفاعل تعادل. إضافة كمية صغيرة من قاعدة تعادل كمية صغيرة من حمض. لذا، سيصبح المحلول أقل حمضية، وستزيد قيمة الأس الهيدروجيني قليلًا. ومع استمرار زيادة حجم هيدروكسيد الصوديوم المضاف، يستمر الأس الهيدروجيني في الزيادة ببطء كلما تعادلت كمية أكبر من الحمض. وفي النهاية، سيحدث تغير كبير مفاجئ في الأس الهيدروجيني. هذه هي النقطة التي يعادل عندها تمامًا الحمض والقاعدة كل منهما الآخر. وتسمى نقطة التكافؤ.

إذا واصلنا إضافة هيدروكسيد الصوديوم، أي القاعدة، إلى ما بعد هذه النقطة، فستستمر قيمة الأس الهيدروجيني في الزيادة. وسيحدث ارتفاع كبير ثم ستستقر قيمة الأس الهيدروجيني بعد ذلك. إذا وصلنا نقاط البيانات هذه إحداها بالأخرى، فمن بين الخيارين (أ) و(د)، سنجد أن التمثيل البياني الذي رسمناه يشبه التمثيل البياني المعطى في الخيار (د). إذن، إجابة السؤال «أي التمثيلات البيانية يوضح كيفية تغير الأس الهيدروجيني أثناء هذه التجربة؟» هي الخيار (د).

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.