نسخة الفيديو النصية
تتفكك كربونات الليثيوم عند 1000 درجة سلزية طبقًا للمعادلة الموضحة. تتفكك Li2Co3 الصلبة لتكون Li2O الصلب زائد CO2 الغازي. أجرى طالب تجربة مماثلة مستخدمًا كربونات الصوديوم، لكنه لم يحصل على نتيجة إيجابية عندما استخدم ماء الجير للكشف عن ثاني أكسيد الكربون. أي العبارات الآتية تفسر سبب حدوث ذلك تفسيرًا صحيحًا؟ أ: لا تتفكك كربونات الصوديوم حراريًّا. ب: تنتج كربونات الصوديوم أول أكسيد الكربون عندما تتفكك. ج: تنتج كربونات الصوديوم الكربون في صورة سخام، وغاز الأكسجين عندما تتفكك. د: تتفاعل كربونات الصوديوم مع بخار الماء في الهواء عند تسخينها، وينتج أكسيد الصوديوم وحمض الكربونيك.
في هذا السؤال نريد معرفة سبب عدم حصول الطالب على نتيجة إيجابية لاختبار الكشف عن ثاني أكسيد الكربون.
الصوديوم عنصر معروف جدًّا في المجموعة الأولى في الجدول الدوري. وبما أننا نعلم أن المجموعات الموجودة في الجدول الدوري لها خصائص متشابهة، يمكننا أن نفهم لماذا توقع الطالب الحصول على نتيجة مماثلة. يشيع وجود الصوديوم بكثرة في كوكب الأرض، وهو سادس أكثر العناصر وفرة. وتوجد أيوناته الموجبة الشحنة في المواد التي نستخدمها يوميًّا مثل ملح الطعام.
تستخدم كربونات الصوديوم، وهي مركب من فلز الصوديوم، في العديد من عمليات التصنيع بما في ذلك الزجاج والورق والصابون. تصنع كربونات الصوديوم باستخدام عملية سولفاي. تتضمن هذه العملية تفاعل كلوريد الصوديوم مع ثاني أكسيد الكربون والأمونيا والماء لتكوين كربونات هيدروجين الصوديوم وكلوريد الأمونيوم. تترسب كربونات هيدروجين الصوديوم خارج المحلول وتسخن حتى تتفكك إلى كربونات الصوديوم، وهو مركب مستقر حراريًّا.
عند مقارنة الاستقرار النسبي لمركبات الصوديوم والليثيوم، من المهم أن نتذكر تدرج التفاعلية في الجدول الدوري. تزداد تفاعلية العناصر عند الانتقال من أعلى إلى أسفل الجدول الدوري، وهو ما يعني أن عنصر الصوديوم أكثر تفاعلية من الليثيوم. علاوة على ذلك يتناسب استقرار المركبات المتكونة من تفاعل هذه الفلزات عكسيًّا مع التفاعلية الأولية لهذه الفلزات. ونستنتج من هذين النمطين أن مركبات الصوديوم أكثر استقرارًا نسبيًّا من مركبات الليثيوم ذات التركيب الذري المماثل.
وبما أننا نعلم أن كربونات الصوديوم مركب مستقر حراريًّا ولا يتفكك عند درجات الحرارة المرتفعة، يمكننا إعادة النظر في السؤال والإجابة عليه. أي العبارات الآتية تفسر سبب عدم حصول الطالب على نتيجة إيجابية عندما استخدم ماء الجير للكشف عن وجود ثاني أكسيد الكربون باستخدام كربونات الصوديوم؟ ولأننا نعلم أن كربونات الصوديوم مركب مستقر حراريًّا، يمكننا تحديد الخيار أ باعتباره الإجابة الصحيحة. لا تتفكك كربونات الصوديوم حراريًّا.
