فيديو السؤال: تحديد ترتيب جزيئات منظف أنيوني عند وجودها في الماء الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

توضح الصورة الآتية رسمًا تخيليًّا لبنية الصوديوم 4-دوديسيل بنزين سلفونات. ما الترتيب الذي ستتخذه هذه الجزيئات عند وجودها بتركيز عال في الماء؟

يعد الصوديوم 4-دوديسيل بنزين سلفونات مثالًا على المنظفات الأنيونية. والمنظف هو نوع من المواد له خواص تنظيفية، وله رأس محب للماء وذيل كاره للماء. تصنف المنظفات حسب منطقة الرأس. المنظفات الأنيونية لها منطقة رأس سالبة الشحنة. وتمثل منطقة الرأس هذه بالدائرة البرتقالية في الرسم التخيلي للبنية. سلسلة الهيدروكربون المتصلة بمنطقة الرأس هي الذيل الكاره للماء. وفي الرسم التخيلي للبنية، يمثل الخط الأزرق المتموج الذيل. أما بالنسبة إلى أيون الصوديوم، فهو أيون مضاد يعادل شحنة منطقة الرأس. لكننا لا نشير إلى الأيون المضاد على الرسم التخيلي للبنية.

باستخدام الرسم التخيلي للبنية، علينا تحديد ترتيب جزيئات المنظف الأنيوني عند وجودها بتركيز عال في الماء. ولمعرفة كيفية فعل ذلك، دعونا نفرغ بعض المساحة. لفهم ما يحدث عند إضافة منظف ما إلى الماء بشكل أفضل، دعونا نحلل المصطلحين «محب للماء» و«كاره للماء». يمكن تعريف المادة المحبة للماء، حرفيًّا، بأنها مادة جاذبة للماء، ويمكن تعريف المادة الكارهة للماء، حرفيًّا، بأنها مادة نافرة من الماء. لذا في البداية، عند إضافة منظف إلى الماء، تميل الجزيئات إلى التراكم على سطح الماء؛ حيث تنجذب الرءوس المحبة للماء إلى جزيئات الماء وتظل الذيول الكارهة للماء عالقة باتجاه الهواء.

عند زيادة تركيز المنظف أو خلطه بالماء، تتجمع جزيئات المنظف معًا لتكوين كرات تسمى المذيلات؛ حيث تكون الرءوس المحبة للماء على السطح الخارجي للكرة وفي حالة تلامس مع الماء، في حين تكون الذيول الكارهة للماء داخل الكرة ومعزولة عن الماء. بالنظر إلى خيارات الإجابة، يمكننا ملاحظة أن الشكل الذي يمثل كرة مذيلة هو ذلك الموضح في خيار الإجابة أ، والذي يظهر الجزيئات مرتبة في دائرة؛ حيث تكون الرءوس الجزء الخارجي من الدائرة، وتكون الذيول داخل الدائرة.

إذن، الترتيب الذي ستتخذه جزيئات الصوديوم 4-دوديسيل بنزين سلفونات عند وجودها بتركيز عال في الماء هو ذلك الموضح في خيار الإجابة أ.