فيديو السؤال: السمات الأساسية لأدلة الأس الهيدروجيني الكيمياء

ما السمة الأساسية التي تجعل المادة الكيميائية قابلة لاستخدامها دليلًا لقياس الأس الهيدروجيني؟

٠٥:٤٧

‏نسخة الفيديو النصية

ما السمة الأساسية التي تجعل المادة الكيميائية قابلة لاستخدامها دليلًا لقياس الأس الهيدروجيني؟

للإجابة عن هذا السؤال، علينا أن نسأل أنفسنا أولًا ما دليل الأس الهيدروجيني بالتحديد؟ قبل أن نفعل ذلك، لنفترض أن لدينا محلولًا من حمض الهيدروكلوريك. حمض الهيدروكلوريك حمض قوي وينتج محاليل ذات أس هيدروجيني منخفض للغاية. وهذا يعني أنها حمضية. وتحتوي على نسبة تركيز عالية من ‪H⁺‬‏. فكلما زاد تركيز ‪H⁺‬‏، قل الأس الهيدروجيني. ومثل هذه المحاليل الحمضية يمكن أن تكون خطرة. من بين الأسباب الرئيسية لخطورتها أنها تشبه الماء تمامًا. وفي حين أن الماء متعادل وغير سام. يمكن أن يكون لمحلول حمض الهيدروكلوريك أس هيدروجيني منخفض للغاية يساوي واحدًا أو حتى صفرًا. وقد تتسبب هذه المحاليل في إحداث حروق كيميائية خطيرة إذا لامست بشرتك، أو قد تسبب لك العمى إذا دخلت في عينك.

من الجلي أن وضع يدك في محلول ما لاختبار إذا ما كان حمضيًّا أو لا ليست بالفكرة الجيدة. إذن ما الذي يمكننا فعله لنحافظ على أنفسنا؟ إحدى إجابات هذا السؤال هي أدلة الأس الهيدروجيني. وأدلة الأس الهيدروجيني مواد كيمائية معقدة. بعضها مواد طبيعية، وبعضها الآخر اصطناعية. وعند إضافتها إلى محلول ما، يتغير لونها. بوجه عام، تغير أدلة الأس الهيدروجيني لونها إلى لون ما عندما يكون الأس الهيدروجيني منخفضًا، ويتغير إلى لون مختلف عندما يكون الأس الهيدروجيني مرتفعًا. يتراوح الأس الهيدروجيني عادة ما بين صفر و14. ويمكن استخدام أدلة مختلفة في نطاقات مختلفة.

الفينولفثالين دليل شائع للغاية ليس له لون على الإطلاق، إلا أن الأس الهيدروجيني له يقع بين صفر وثمانية. عندما يكون الأس الهيدروجيني عند ثمانية، يبدأ لونه في التغير إلى اللون الوردي. تشير النهاية العلوية الموجودة على مقياس الأس الهيدروجيني، وهي 12، و13، و14، إلى محاليل شديدة القاعدية. وهي قد تكون شديدة الخطورة أيضًا. لذا، ستخبرنا إضافة الفينولفثالين إلى محلول ما إذا ما كان الأس الهيدروجيني أعلى أو أقل من العدد تسعة أو يقترب منه. إذا تحول إلى اللون الوردي، يكون المحلول أكثر قاعدية. وإذا أصبح عديم اللون، يكون المحلول أكثر حمضية.

توجد أدلة أخرى مفيدة لنطاقات مختلفة. على سبيل المثال، الميثيل البرتقالي يتخذ لونًا أحمر عندما يكون الأس الهيدروجيني أقل من 3.5، ويتحول إلى اللون الأصفر عندما يزيد عن ذلك. وفي حدود 3.5، يكون مزيجًا من اللون الأحمر واللون الأصفر، ويبدو برتقالي اللون. ويتخذ أزرق البروموثيمول لونًا أزرق في المحاليل القاعدية، وأصفر في المحاليل الحمضية، ويتحول إلى اللون الأحمر الداكن في المحاليل الشديدة الحمضية. لذا فإن أزرق البروموثيمول مثال على دليل يظهر أكثر من لونين. وبالطبع، لا تتعلق أدلة الأس الهيدروجيني بالأمان فحسب. بل إنها تفيد بشكل خاص في إيجاد نقاط نهاية التفاعل؛ حيث قد يتسبب التغير السريع في الأس الهيدروجيني في تغير لون الدليل تمامًا. ومن أمثلة ذلك تجارب معايرة حمض وقاعدة.

كيف يمكننا إذن وصف هذه السمة الأساسية لدليل الأس الهيدروجيني؟ السمة الأساسية لأي مادة كيميائية، التي تجعلها مفيدة بوصفها دليل أس هيدروجيني، تتمثل في تغير لونها بحسب تغير الأس الهيدروجيني. وثمة عوامل أخرى من شأنها أن تصنع دليلًا جيدًا. من بين هذه العوامل التفاعلية المنخفضة، التي تعني أن المادة لن تتداخل وتتسبب في تفاعلات كيميائية أخرى. فلا بد أن يقتصر دورها على أن تستقر وتراقب وتدل على الأس الهيدروجيني.

ثمة عامل آخر، وهو ضرورة أن تكون أدلة الأس الهيدروجيني قابلة للذوبان في الماء؛ لأن هذا هو ما نختبره. ولكن في الواقع، كثير من أدلة الأس الهيدروجيني غير قابلة للذوبان في الماء بشكل خاص. لذا، تذاب في الإيثانول أولًا ثم تخلط بالماء. ثمة عامل محتمل آخر، وهو التكلفة. لكن، ليس هذا إلا عاملًا ثانويًّا؛ لأن أدلة الأس الهيدروجيني تستخدم بوجه عام بكميات صغيرة للغاية، لا تتجاوز بضع قطرات من محلول بتركيز واحد بالمائة أو أقل. وبرغم وجود هذه العوامل الأخرى، تصبح المادة الكيميائية عديمة الفائدة بوصفها دليلًا للأس الهيدروجيني إذا لم يتغير لونها بتغير الأس الهيدروجيني. إذن هذه هي السمة الأساسية.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.