نسخة الفيديو النصية
ينتج الراسب البني المحمر الموضح في الصورة في التفاعل بين أحد أملاح الحديد ومحلول قلوي مخفف. عند فصل الراسب وتجفيفه وتسخينه في أنبوب اشتعال، تبين وجود بخار الماء مع أحد مركبات الحديد الأخرى، X. ما ماهية X الممكنة؟ (أ) Fe(OH)3، (ب) FeCl3، (ج) FeSO4، (د) FeO، (هـ) Fe2O3.
حسنًا، مطلوب منا في هذا السؤال تحديد ماهية X، وهو الراسب البني المحمر الموضح في الصورة. نتج X عن عملية مكونة من خطوتين. في البداية، يحدث تفاعل بين أحد أملاح الحديد ومحلول قلوي مخفف. بعد ذلك، يفصل ناتج هذا التفاعل ويجفف، ثم يسخن لإنتاج بخار ماء ومركب مجهول. إذا استطعنا وصف ما يحدث خلال هاتين الخطوتين، فسنتمكن من تحديد ماهية X الممكنة.
حسنًا، دعونا نبدأ بوصف التفاعل الأولي. نحن نعلم أن أحد المتفاعلين هو أحد أملاح الحديد. أو بعبارة أخرى، ذرة حديد وأنيون مجهول متحدان معًا لتكوين مركب أيوني. والمتفاعل الآخر محلول قلوي مخفف. تحتوي المحاليل القلوية على أيونات الهيدروكسيد إلى جانب الكاتيونات. لكن الكاتيون في هذه الحالة مجهول. في تفاعل استبدال مزدوج مثل هذا، يتحد الأيونان المجهولان لتكوين أحد الأملاح أو أحد المحاليل الأيونية. لكن ما يعنينا هنا هو ناتج اتحاد الأيونين الآخرين. وناتج اتحاد أيون حديد وأيون هيدروكسيد يكون هيدروكسيد الحديد.
وبما أننا لا نعلم إذا ما كان الأيون الذي بدأنا به التفاعل أيون حديد ثنائي أم أيون حديد ثلاثي، فسيكون هناك ناتجان محتملان، وهما هيدروكسيد الحديد الثنائي وهيدروكسيد الحديد الثلاثي. دعونا الآن نستعرض ما يحدث عند تسخين كل من هذين الناتجين. تحتوي أيونات الهيدروكسيد في كل من هذين المركبين على ذرات هيدروجين وذرات أكسجين تنفصل عند تسخينها في صورة جزيئات ماء، ليتبقى أكسيد الحديد. في التفاعل الأول هنا، يؤدي تسخين هيدروكسيد الحديد الثنائي إلى إنتاج أكسيد الحديد الثنائي وماء. في التفاعل الثاني، يؤدي تسخين مولين من هيدروكسيد الحديد الثلاثي إلى إنتاج مول واحد من أكسيد الحديد الثلاثي وثلاثة مولات من الماء.
يمكننا أيضًا الإشارة إلى عملية التسخين هذه بالتحلل الحراري؛ حيث تشير كلمة «حراري» إلى استخدام الحرارة، وتشير كلمة «تحلل» إلى تفكك المتفاعل الواحد إلى نواتج متعددة. وناتج عملية التحلل الحراري هذه هو الناتج ذو اللون البني المحمر X الذي نحاول تحديد ماهيته. كل احتمال من الاحتمالين اللذين توصلنا إليهما يوجد ضمن خيارات الإجابة عن هذا السؤال. كيف يمكننا إذن معرفة أي منها المركب المجهول؟
حسنًا، المفتاح الأخير لحل السؤال هو اللون؛ أي اللون البني المحمر. أكسيد الحديد الثنائي مسحوق أسود، أما أكسيد الحديد الثلاثي فلونه هو اللون البني المحمر المذكور في السؤال. يمكننا إذن قول إن خيار الإجابة (هـ)؛ أي Fe2O3، هو الإجابة الصحيحة لهذا السؤال.
عندما يتفاعل أحد أملاح الحديد مع محلول قلوي مخفف، يتكون هيدروكسيد الحديد. وعند تسخين هيدروكسيد الحديد الناتج هذا، ينتج أكسيد الحديد. أكسيد الحديد الذي يتوافق مع الصورة التي توضح مركبًا له لون بني محمر في السؤال الذي لدينا هو أكسيد الحديد الثلاثي. حسنًا، مرة أخرى، ما ماهية X الممكنة؟ الإجابة هي الخيار هـ؛ Fe2O3.
