نسخة الفيديو النصية
حمض الكبريتيك المركز عامل مؤكسد أكثر فعالية من بعض هاليدات المجموعة 17. عند إضافة بضع قطرات من حمض الكبريتيك المركز إلى عينات الهاليد الصلبة، تتصاعد أبخرة غازات مختلفة، ويجري اختبارها بعد ذلك باستخدام كواشف مختلفة. أي العبارات الآتية صواب؟ (أ) تحول أبخرة غاز الكلور الخضراء الفاتحة ورقة عباد الشمس الحمراء إلى اللون الأزرق. (ب) تحول أبخرة غاز اليود البنفسجية ورقة عباد الشمس الحمراء إلى اللون الأزرق. (ج) تحول أبخرة غاز البروم البرتقالية المحمرة دليل النشا إلى اللون الأصفر. (د) تحول أبخرة غاز اليود البنفسجية دليل النشا إلى اللون الأصفر. (هـ) تحول أبخرة غاز البروم البرتقالية المحمرة دليل النشا إلى اللون الأزرق.
عناصر المجموعة 17 الأكثر شيوعًا والتي تصادفها عادة في الكيمياء هي: الفلور، والكلور، والبروم، واليود. ويشار إلى هذه العناصر مجتمعة باسم الهالوجينات. ونظرًا لأن هذه العناصر اللافلزية شديدة النشاط، فإننا غالبًا ما نصادفها في الطبيعة في صورة أيونات هاليد. وتعرف هذه الأيونات السالبة الشحنة بأسماء: الفلوريد، والكلوريد، والبروميد، واليوديد. وغالبًا ما توجد أيونات الهاليد في عينات من أملاح الهاليد الصلبة. على سبيل المثال، يحتوي يوديد البوتاسيوم على أيونات اليوديد. ويحتوي كلوريد الصوديوم الصلب، الذي يستخدم ملحًا للطعام، على أيونات الكلوريد. وإذا أضفنا بضع قطرات من حمض الكبريتيك المركز إلى عينات مختلفة من الهاليدات الصلبة، فسنلاحظ بعض التفاعلات المثيرة للاهتمام.
في جميع الحالات التي تتضمن أملاح الهاليد الصلبة، نلاحظ تصاعد أبخرة بيضاء شبيهة ببخار الماء. وتنتج هذه الأبخرة البيضاء الشبيهة ببخار الماء عن تكون هاليدات الهيدروجين. وتلك الهاليدات هي: فلوريد الهيدروجين، وكلوريد الهيدروجين، وبروميد الهيدروجين، ويوديد الهيدروجين، على الترتيب. وجميع هاليدات الهيدروجين هذه عبارة عن غازات حمضية، وستتحول ورقة عباد الشمس الزرقاء المبللة بالماء، على الفور، إلى اللون الأحمر في وجودها. ومن المهم أن نلاحظ في هذا التفاعل أنه خلال تكون غازات هاليد الهيدروجين هذه، لم تحدث، في الواقع، أي تفاعلات أكسدة واختزال. ففي واقع الأمر، في حالة الفلوريدات الصلبة والكلوريدات الصلبة، لا يمكن لأيونات الفلوريد والكلوريد أن تتأكسد بفعل حمض الكبريتيك المركز على الإطلاق. فحمض الكبريتيك المركز ليس عاملًا مؤكسدًا قويًّا بما يكفي لأكسدة أيونات الفلوريد أو الكلوريد. وعليه، مع أيونات الفلوريد والكلوريد، لا تتكون أي نواتج أخرى ولا توجد أي ملاحظات أخرى.
خلال التفاعل بين ملح البروميد الصلب وحمض الكبريتيك المركز، تحدث تفاعلات أكسدة واختزال أخرى. فقد لوحظ تصاعد أبخرة برتقالية محمرة من غاز البروم، وينتج أيضًا غاز ثاني أكسيد الكبريت الحمضي العديم اللون. وخلال التفاعل بين حمض الكبريتيك المركز وملح يوديد صلب، نلاحظ تصاعد أبخرة بنفسجية. ويكون التفاعل طاردًا للحرارة، وينتج غاز اليود الذي يتبخر ليعطي أبخرة بنفسجية. بالإضافة إلى اليود المتكون، قد تتضمن نواتج اختزال حمض الكبريتيك كلًّا من ثاني أكسيد الكبريت، والكبريت، وكبريتيد الهيدروجين. وتشبه رائحة كبريتيد الهيدروجين، ورمزه الكيميائي H2S، رائحة البيض الفاسد. ومن أبرز سمات هذه التفاعلات تصاعد أبخرة برتقالية محمرة من غاز البروم في حالة تفاعل البروميد الصلب مع حمض الكبريتيك المركز.
يمكن اختبار وجود غاز البروم باستخدام ورقة دليل نشا مبللة بالماء، التي ستتحول إلى اللون الأصفر. والسمة الأخرى الملحوظة لتفاعل يوديد صلب مع حمض الكبريتيك المركز هي تصاعد أبخرة بنفسجية أو أرجوانية من بخار اليود. وستحول هذه الأبخرة ورقة دليل النشا المبللة بالماء إلى اللون الأزرق أو الأزرق المائل إلى الأسود. ولعلنا لاحظنا أنه في حالتي الفلوريدات الصلبة والكلوريدات الصلبة، لم ينتج عن هذه التفاعلات غاز الفلور أو غاز الكلور.
والآن، دعونا نتناول كل عبارة من خيارات الإجابة لمعرفة أي منها يمثل الإجابة الصحيحة. تشير العبارة الأولى إلى أن أبخرة خضراء فاتحة من غاز الكلور ستتصاعد وستحول ورقة عباد الشمس الحمراء إلى اللون الأزرق. غاز الكلور لونه أخضر فاتح. وسيحول ورقة عباد الشمس الزرقاء المبللة بالماء إلى اللون الأحمر قبل تبييضها. ولكنه لن يحول ورقة عباد الشمس الحمراء إلى اللون الأزرق. وفي الواقع، لن ينتج غاز الكلور من الكلوريدات الصلبة عند تفاعلها مع حمض الكبريتيك المركز. إذن، هذه العبارة ليست الإجابة الصحيحة.
تشير العبارة التالية إلى أنه يمكن أن تتصاعد أبخرة بنفسجية من غاز اليود، التي ستحول ورقة عباد الشمس الحمراء إلى اللون الأزرق. رأينا أنه يمكن أن ينتج اليود عن هذه التفاعلات. وفي مرحلة تكون البخار، يكون لون اليود أرجوانيًّا أو بنفسجيًّا. ولكن، اختبار بخار اليود هو أنه يحول ورقة دليل النشا المبللة بالماء إلى اللون الأزرق. ولن يحول لون ورقة عباد الشمس الحمراء إلى اللون الأزرق، وعليه، فهذه ليست الإجابة الصحيحة.
تشير العبارة التالية إلى تصاعد أبخرة برتقالية محمرة من بخار البروم، وهو ما يحول دليل النشا إلى اللون الأصفر. ورأينا أنه يمكن أن ينتج بخار البروم عن تفاعل البروميدات الصلبة مع حمض الكبريتيك المركز. ولون بخار البروم هو برتقالي أحمر، ويحول ورقة دليل النشا إلى اللون الأصفر. وعليه، قد تكون هذه هي الإجابة الصحيحة.
كل ما علينا فعله هو تناول العبارتين الأخيرتين للتأكد من إجابتنا. تشير العبارة (د) إلى أن أبخرة بنفسجية من غاز اليود ستحول ورقة دليل النشا إلى اللون الأصفر. ونعلم أنه يمكن أن ينتج غاز اليود عن هذه التفاعلات، لكنه سيحول ورقة دليل النشا إلى اللون الأزرق. ومن ثم، فهذه ليست الإجابة الصحيحة. وتشير العبارة الأخيرة إلى أن بخار البروم المتكون سيحول ورقة دليل النشا إلى اللون الأزرق. وبما أن بخار البروم يحول ورقة دليل النشا إلى اللون الأصفر، فهذه ليست الإجابة الصحيحة.
وعليه، فإن العبارة الصحيحة الوحيدة التي تتعلق بتفاعل هاليد صلب مع حمض الكبريتيك المركز هي أن الأبخرة البرتقالية المحمرة لغاز البروم تحول دليل النشا إلى اللون الأصفر عند تكونها. إذن، الإجابة الصحيحة هي «تحول أبخرة غاز البروم البرتقالية المحمرة دليل النشا إلى اللون الأصفر».
