فيديو السؤال: شرح سبب أن حمض النيتريك قد يكون له لون أصفر الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل الآتي طريقة تحضير حمض النيتريك من حمض الكبريتيك وملح نيترات. إذا كان حمض النيتريك النقي عديم اللون، فلماذا يكون لحمض النيتريك الذي حضر هنا لون أصفر؟ أ: يوجد بعض نواتج الكبريتات في حمض النيتريك. ب: الأس الهيدروجيني لحمض النيتريك منخفض؛ ولذا يكون لونه أصفر. ج: ينتج الكبريت الصلب أثناء التفاعل الذي يذيب حمض النيتريك. د: تلوث بغاز ‪NO2‬‏ الناتج عن تفكك حمض النيتريك. هـ: توجد مادة متفاعلة متبقية في حمض النيتريك الناتج.

في البداية، سيكون من المفيد كتابة معادلة كيميائية موزونة تمثل تحضير حمض النيتريك. علمنا من السؤال أنه يستخدم حمض الكبريتيك وملح النيترات. هذان هما المتفاعلان في هذا التفاعل الكيميائي. الصيغة الكيميائية لحمض الكبريتيك هي ‪H2SO4‬‏ المائي.

دعونا نستخدم نيترات الصوديوم باعتباره ملح النيترات، وصيغته الكيميائية ‪NaNO3‬‏ الصلب. يخلط هذان المتفاعلان معًا في الدورق الموجود على اليسار في الشكل، ثم يسخنان برفق. يحدث تفاعل إحلال مزدوج ينتج عنه حمض النيتريك، أو ‪HNO3‬‏، وملح، وهو بيكبريتات الصوديوم.

عند حدوث التفاعل، يبقى بيكبريتات الصوديوم الناتج في الدورق. لكن حمض النيتريك الناتج لا يبقى هناك. يغلي حمض النيتريك الناتج في دورق التفاعل عند 83 درجة سلزية تقريبًا. يسخن خليط التفاعل إلى أقل من 100 درجة سلزية، لكن هذه الدرجة تكون ساخنة بدرجة كافية لجعل حمض النيتريك يغلي ويغادر دورق التفاعل على صورة غاز. يمر غاز ‪HNO3‬‏ إلى دورق مستدير القاع موجود على اليمين؛ بحيث يبرد بالماء البارد ويظل باردًا في حمام ثلج. عندئذ، يكون حمض النيتريك في الحالة السائلة. دعونا نغير رمز حالة ‪HNO3‬‏ إلى سائل في المعادلة.

والآن، نتوقف قليلًا ونلقي نظرة على خيارات الإجابة. بناء على المعادلة الكيميائية التي كتبناها، نعلم أن الكبريت الصلب لا ينتج أثناء التفاعل. إذن، يمكننا استبعاد الخيار ج.

نحن نعلم أيضًا أن بيكبريتات الصوديوم الناتج يبقى في دورق التفاعل؛ ومن ثم لن يكون موجودًا في الدورق الذي يجمع حمض النيتريك فيه. إذن، يمكننا أيضًا استبعاد الخيار أ.

بما أن ملح بيكبريتات الصوديوم يظل في دورق التفاعل، فمن المحتمل جدًّا أن يبقى أي ملح نيترات صوديوم غير مستخدم في الدورق أيضًا. بما أن درجة غليان حمض الكبريتيك تزيد على 300 درجة سلزية، فإذا تبقى أي منه في دورق التفاعل، فسيظل هناك. بمعرفة ذلك يمكننا استبعاد الخيار هـ.

والآن، هيا نلق نظرة على الخيار ب. بما أن حمض النيتريك حمض قوي، فإن قيمة الأس الهيدروجيني له منخفضة. حمض النيتريك النقي جدًّا يكون عادة عديم اللون. لكن قيمة الأس الهيدروجيني له لا تفسر سبب ظهوره باللون الأصفر في بعض الأحيان بعد تحضيره. إذن، نستبعد خيار الإجابة ب.

وبذلك يتبقى لدينا الخيار د فقط، الذي يجب أن يكون الإجابة الصحيحة. دعونا نحذف الخيارات غير الصحيحة من الشاشة لمناقشة سبب أن الخيار د هو الإجابة الصحيحة. في الحقيقة، إذا كانت درجة نقاء حمض النيتريك الذي حضر أعلى من 95 بالمائة، أو إذا كانت درجة حرارة التفاعل مرتفعة جدًّا أثناء التحضير، فإن حمض النيتريك سيتفكك. أحد نواتج تفكك حمض النيتريك هو غاز ثاني أكسيد النيتروجين، الذي يكون له لون بني مصفر.

إذن، السبب في أن حمض النيتريك المحضر له لون أصفر في الشكل هو أنه ملوث بغاز ‪NO2‬‏ الناتج عن تفكك حمض النيتريك.