فيديو السؤال: فهم السبب في أن الدليل العام ليس دليلًا مناسبًا لتجارب المعايرة الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

لا يستخدم دليل عام باعتباره دليلًا عند إجراء تجربة المعايرة. أي عبارة من العبارات الآتية تفسر سبب ذلك؟ أ: يتفكك بسرعة عالية. ب: يتغير لونه على نطاق واسع من الأس الهيدروجيني. ج: يتغير لونه على نطاق ضيق من الأس الهيدروجيني. د: يتغير لونه في المحاليل الحمضية فقط. هـ: لا يتغير لونه بمجرد وجوده في المحلول.

يمكن إجراء تجربة معايرة لتحديد تركيز محلول حمضي أو قاعدي. لنفترض أن لدينا محلولًا من هيدروكسيد الصوديوم، لكننا نجهل تركيزه. يمكننا تحديد تركيز هذا المحلول القاعدي إذا عايرناه مع حمض نعرف تركيزه مثل حمض الهيدروكلوريك. ينتج عن هذا التفاعل كلوريد الصوديوم، وهو ملح وماء. نلاحظ أن نواتج هذا التفاعل متعادلة. إذن إذا كان المحلول يحتوي على هذين النوعين الكيميائيين فقط، فإن الأس الهيدروجيني للمحلول سيساوي سبعة. عند نقطة التكافؤ لهذا التفاعل، سيعادل هيدروكسيد الصوديوم وحمض الهيدروكلوريك أحدهما الآخر تمامًا، ومن ثم سيستهلك كل منهما. وهذا يعني أن الأس الهيدروجيني عند نقطة التكافؤ سيساوي سبعة.

عند نقطة التكافؤ، تتساوى مولات أيونات الهيدروكسيد من هيدروكسيد الصوديوم مع مولات أيونات الهيدروجين التي أضيفت من الحمض. إذن إذا استطعنا تحديد نقطة التكافؤ أثناء المعايرة، يمكننا حساب التركيز المجهول لمحلول هيدروكسيد الصوديوم باستخدام هذا التساوي والتركيز المعلوم للحمض. ويمكننا تحديد نقطة التكافؤ إذا رصدنا الأس الهيدروجيني للتفاعل. عندما يساوي الأس الهيدروجيني سبعة تقريبًا، نعلم أننا قد وصلنا إلى نقطة التكافؤ. يمكن استخدام أدلة لتحديد أس هيدروجيني معين بصريًّا؛ نظرًا لأن الأدلة إما أن تكون حمضًا ضعيفًا، أو قاعدة ضعيفة، يتغير لونها على نطاق محدد من الأس الهيدروجيني.

الدليل العام هو أحد الأدلة التي يمكن استخدامها لهذا الغرض. وهو يستخدم لتحديد الأس الهيدروجيني التقريبي لمحلول ما. يختلف لون الدليل العام بحسب الأس الهيدروجيني للمحلول. بالنسبة إلى قيم الأس الهيدروجيني المتعادلة، يكون الدليل العام أخضر اللون. لكنه يتغير إلى ألوان أكثر دفئًا، مثل الأحمر أو الأصفر، عندما يكون المحلول حمضيًّا. ويكون لون الدليل أزرق أو أرجوانيًّا إذا كان المحلول قاعديًّا. إذن يمكننا ملاحظة أن لون الدليل العام يتغير على نطاق واسع جدًّا من الأس الهيدروجيني. لذا خلال تجربة المعايرة، لن يكون الدليل العام مفيدًا للغاية. وهذا لأننا نحتاج إلى حدوث تغير مفاجئ في اللون بالقرب من نقطة التكافؤ أثناء تجربة المعايرة.

في التفاعل الذي كنا ندرسه للإجابة عن هذا السؤال، نصل إلى نقطة التكافؤ عندما يساوي الأس الهيدروجيني سبعة. قد يكون دليل الفينولفثالين خيارًا أفضل لهذه التجربة؛ إذ يتغير الفينولفثالين من اللون الوردي الداكن إلى انعدام اللون على نطاق أس هيدروجيني يتراوح تقريبًا من ثمانية إلى 10، وهذا أعلى قليلًا من نقطة التكافؤ، لكنه قريب بما يكفي ليعطينا التغير المفاجئ في اللون الذي نبحث عنه. لذا لا نستخدم عادة الدليل العام في تجربة المعايرة؛ لأن لونه يتغير على نطاق واسع من الأس الهيدروجيني.