نسخة الفيديو النصية
أي الأملاح الآتية ينتج عنه محلول حمضي عند إذابته في الماء؟ أ: Na₂CO₃، ب: NH₄NO₃، ج: KBr، أم د: CH₃COONa؟
يتناول هذا السؤال الأملاح، وهي مواد كيميائية تتكون من كاتيونات وأنيونات. الكاتيونات أيونات موجبة الشحنة، في حين أن الأنيونات أيونات سالبة الشحنة. نعلم من السؤال أيضًا أننا نبحث عن الملح الذي ينتج عنه محلول حمضي في الماء. المحاليل الحمضية لها قيمة أس هيدروجيني أقل من سبعة، والمحاليل المتعادلة لها قيمة أس هيدروجيني تساوي سبعة، والمحاليل القاعدية لها قيمة أس هيدروجيني أكبر من سبعة. هذه الأعداد على مقياس الأس الهيدروجيني تمثل حمضية المحلول أو قاعديته علمًا بأن معظم المحاليل لها قيمة أس هيدروجيني بين صفر و14. يقيس مقياس الأس الهيدروجيني تركيز أيونات الهيدروجين، وهو ما نمثله باستخدام الرمز H+ وقوسين مربعين يمثلان التركيز.
إذا كان تركيز أيونات الهيدروجين في محلول مرتفعًا جدًّا، فستكون قيمة الأس الهيدروجيني منخفضة، ومن ثم سيكون المحلول حمضيًّا. وإذا كان تركيز أيونات الهيدروجين في محلول منخفضًا جدًّا، فإن قيمة الأس الهيدروجيني ستكون مرتفعة، ومن ثم سيكون المحلول قاعديًّا. نحن نبحث عن الملح الذي سينتج عنه محلول حمضي، ومن ثم يكون تركيز أيونات الهيدروجين فيه مرتفعًا. بالإضافة إلى ذلك، يشير السؤال إلى أن الأملاح ستذوب في الماء. نفترض أن كل الأملاح التي في السؤال قابلة للذوبان في الماء، أو أنها — بعبارة أخرى — مائية، ويمثل هذا هنا برمز الحالة aq.
إذن، يمكننا فصل الصيغ الكيميائية المعطاة إلى الأيونات المكونة لها لتحديد أي الأيونات ستنتج عنها محاليل حمضية. لنلق نظرة على خيار الإجابة أ. تشير الصيغة الكيميائية Na2CO3 إلى أن الملح يحتوي على أيوني صوديوم لكل أيون كربونات. في خيار الإجابة ب، تشير الصيغة الكيميائية NH4NO3 إلى أن الملح يحتوي على أيونات الأمونيوم وأيونات النيترات. في خيار الإجابة ج، تشير الصيغة الكيميائية KBr إلى أن الملح يحتوي على أيونات البوتاسيوم وأيونات البروميد، في حين أن في خيار الإجابة د، تشير الصيغة الكيميائية CH3COONa إلى أن الملح يتكون من أيونات الأسيتات وأيونات الصوديوم.
الآن، بعد أن حددنا الأيونات التي ستوجد في المحلول عند إذابة هذه الأملاح في الماء، نقارن هذه الأيونات بمجموعة شائعة من الأيونات الحمضية والأيونات المتعادلة والأيونات القاعدية. أحد الأيونات الحمضية الشائعة هو أيون الأمونيوم، في حين تشمل الأيونات المتعادلة الشائعة الكاتيونات الفلزية، وأنيونات الهاليد؛ مثل الكلوريد والبروميد واليوديد، وأيضًا أيونات النيترات والكبريتات متعادلة في المحلول. تشمل الأيونات القاعدية الشائعة أيونات الكربونات وأيونات البيكربونات بالإضافة إلى أيون الفلوريد من الهاليدات وأيونات الأكسيد.
لنعد إلى الأيونات الموجودة في خيارات الإجابة. في خيار الإجابة أ، تذوب أيونات الصوديوم، وهي كاتيونات فلزية، أي إنها متعادلة في المحلول؛ مع أيونات الكربونات، وهي أحد الأيونات القاعدية ضمن المجموعة التي أوضحناها. المحلول الذي يحتوي على أيونات كل من الصوديوم والكربونات لن ينتج عنه محلول حمضي. لنتحقق من الأيونات الموجودة في خيار الإجابة ب. أيونات الأمونيوم حمضية في المحلول، في حين أن أيونات النيترات متعادلة. ومن بين هذين الأيونين، تكون لأيون الأمونيوم الأفضلية؛ لأن أيون النيترات المتعادل لن يؤثر على الأس الهيدروجيني. ومن ثم، فإن خيار الإجابة ب سينتج عنه محلول حمضي عند إذابته في الماء نتيجة لأيون الأمونيوم. للتأكد فقط، دعونا نستبعد خياري الإجابة ج، د.
يحتوي خيار الإجابة ج على أيونات البوتاسيوم، وهي كاتيونات فلزية ومتعادلة في المحلول، بالإضافة إلى أيونات البروميد، وهي أيضًا متعادلة في المحلول. لن ينتج عن خيار الإجابة ج محلول حمضي. وأخيرًا، يحتوي خيار الإجابة د على أيونات الأسيتات، وهي ليست ضمن مجموعة الأيونات الحمضية أو المتعادلة أو القاعدية الشائعة التي أوضحناها. لكن بإمكاننا ملاحظة نمط؛ وهو أن كل الأيونات السالبة الشحنة المذكورة إما متعادلة أو قاعدية في المحلول. وبناء على هذا، من غير المحتمل أن ينتج عن أيون الأسيتات محلول حمضي، والشيء نفسه بالنسبة إلى نظيره أيون الصوديوم لأنه كاتيون فلزي؛ أي إنه متعادل في المحلول. لذا، نستبعد خيار الإجابة د.
إذن، الملح الذي ينتج عنه محلول حمضي عند إذابته في الماء هو الخيار ب: NH4NO3.