نسخة الفيديو النصية
يمكن أن يتفاعل المغنيسيوم مع تركيزات مختلفة من حمض النيتريك ليكونا نواتج مختلفة. رتب التفاعلات الآتية من الأقل تركيزًا إلى الأعلى تركيزًا من حمض النيتريك المستخدم في هذا التفاعل. المعادلة الأولى: تفاعل Mg مع أربعة HNO3 ينتج عنه Mg(NO3)2 زائد اثنين NO2 زائد اثنين H2O. المعادلة الثانية: تفاعل Mg مع اثنين HNO3 ينتج عنه Mg(NO3)2 زائد H2. المعادلة الثالثة: تفاعل ثلاثة Mg مع ثمانية HNO3 ينتج عنه ثلاثة Mg(NO3)2 زائد اثنين NO زائد أربعة H2O.
تستخدم كل من المعادلات الثلاث في هذا السؤال متفاعلًا من حمض النيتريك. لكن كل تفاعل يستخدم تركيزًا مختلفًا من حمض النيتريك. يطلب منا هذا السؤال تحديد التركيز النسبي لحمض النيتريك في هذه التفاعلات الثلاثة وترتيبها من الأقل تركيزًا إلى الأعلى تركيزًا. في الأساس، علينا معرفة سلوك حمض النيتريك عند وجوده بتركيزات مختلفة؛ حتى نربط بين هذه التفاعلات ومستويات التركيز هذه. يعطينا السؤال دليلًا على أن هذه التركيزات المختلفة ستنتج عنها نواتج مختلفة. بما أن كل تفاعل يبدأ بالمغنيسيوم وحمض النيتريك، فعلينا النظر إلى النواتج لنعرف مدى اختلافها.
لحسن الحظ، يبدو أحد التفاعلات هنا وكأنه تفاعل نمطي بين فلز وحمض مخفف ينتج عنه أحد صور الملح وغاز الهيدروجين. وبما أن المعادلة الثانية تتوافق مع هذا النموذج تمامًا، يمكننا افتراض أنه يستخدم حمض النيتريك المخفف. كلمة مخفف تعني تركيزًا منخفضًا. إذن يمكننا البدء بقول إن المعادلة رقم اثنين تتضمن التركيز الأقل لحمض النيتريك. تنتج عن كل من المعادلة الأولى والمعادلة الثالثة نيترات المغنيسيوم والماء، لكن الناتج الأوسط هو ما يختلف في المعادلتين. لفهم سبب هذا الاختلاف، يمكننا اتباع قاعدة بسيطة.
عند التركيزات الأعلى، يصبح حمض النيتريك عاملًا مؤكسدًا أقوى. بمقارنة ثاني أكسيد النيتروجين في التفاعل الأول بأكسيد النيتريك في التفاعل الثالث، يمكننا قول إن ثاني أكسيد النيتروجين أكثر تأكسدًا؛ لأنه يحتوي على عدد أكبر من ذرات الأكسجين. في التفاعل رقم واحد، استطاع حمض النيتريك، العامل المؤكسد، نقل عدد أكبر من ذرات الأكسجين لتكوين ناتج من ثاني أكسيد النيتروجين. لذلك، لا بد أن يكون تركيزه أعلى. ينتج عن التفاعل رقم ثلاثة ناتج مؤكسد، لكنه أقل تأكسدًا من ناتج التفاعل رقم واحد، ما يعني أن تركيز حمض النيتريك في التفاعل رقم ثلاثة هو التركيز المتوسط.
تجدر الإشارة هنا إلى أن الأكسدة في هذه الحالة تتضمن إضافة ذرات الأكسجين. مع ذلك، لا تعرف الأكسدة بأنها إضافة ذرات الأكسجين فقط، وإنما فقد الإلكترونات أيضًا. هذا يعني أن الأكسدة قد تحدث أيضًا في غياب ذرات الأكسجين. بمقارنة تركيزات حمض النيتريك في التفاعلات الثلاثة، يمكننا الآن ترتيبها من الأقل تركيزًا إلى الأعلى تركيزًا: اثنان، ثلاثة، واحد. وهذه هي الإجابة الصحيحة. ترتيب التفاعلات من الأقل تركيزًا إلى الأعلى تركيزًا من حمض النيتريك المستخدم هو: التفاعل الثاني، ثم التفاعل الثالث، ثم التفاعل الأول.
