القسم ٧
الأحماض والقواعد: الخواص والنظريات والقوة وحساب pH والتعادل والمعايرة والمحاليل المنظمة
Acids & Bases
خواص الأحماض والقواعد وعلاقة أيونات H⁺ و OH⁻ والهيدرونيوم، نظريات أرهينيوس وبرونستد-لوري ولويس والأزواج المرافقة والأحماض متعددة البروتونات، الأحماض والقواعد القوية والضعيفة والأنهيدريدات، حساب pH و pOH وثابت تأين الماء، التعادل والأملاح والتميه والمعايرة، والمحاليل المنظمة.
الأقسام الفرعية
أمثلة محلولة
مثال ١
محاليل الأحماض تحوّل لون ورقة تباع الشمس:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٢
المادة التي لديها القابلية لتقبّل البروتون تمثّل تعريف القاعدة حسب نظرية:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٣
القاعدة المرافقة لحمض الهيدروسيانيك HCN هي:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٤
حسب نظرية لويس، الحمض هو المادة التي:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٥
أيٌّ ممّا يأتي يعدّ من الأحماض القوية؟
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٦
إذا كان pH = 5.2 فإن قيمة pOH تساوي:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٧
حمض + قاعدة ⟶ ملح + ماء، هذا يُمثّل تفاعل:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٨
المحلول الذي يقاوم التغيّرات في قيمة pH عند إضافة كميات محددة من الأحماض أو القواعد هو:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
نصائح الإتقان
- • الحمض: حامض، يحوّل تباع الشمس أزرق⟸أحمر، H⁺>OH⁻. القاعدة: مُرّة، أحمر⟸أزرق، OH⁻>H⁺. وكلاهما موصل للكهرباء.
- • النظريات: أرهينيوس (H⁺OH⁻)، برونستد-لوري (مانح/مستقبل بروتون)، لويس (مستقبل/مانح زوج إلكترونات).
- • القاعدة المرافقة = الحمض − H⁺، والحمض المرافق = القاعدة + H⁺ (يختلفان ببروتون واحد).
- • احفظ: Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴، وَ pH = −log[H⁺]، وَ pH + pOH = 14؛ والمتعادل pH = 7.
- • التعادل: حمض + قاعدة ⟶ ملح + ماء؛ والمحلول المنظِّم (حمض ضعيف + قاعدته المرافقة) يثبّت pH تقريبًا.
أخطاء شائعة
- الخلط بين تعريفات النظريات الثلاث: أرهينيوس يتكلّم عن H⁺OH⁻، وبرونستد-لوري عن منح/قبول البروتون، ولويس عن منح/قبول زوج الإلكترونات.
- تكوين القاعدة المرافقة بإضافة بروتون بدل طرحه: القاعدة المرافقة تنتج بـ طرح بروتون من الحمض (HCN ⟶ CN⁻)، والحمض المرافق بإضافة بروتون للقاعدة.
- نسيان أن pH + pOH = 14: استعمل pH + pOH = 14 وَ Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴ للتحويل بين المقياسين.
- افتراض أن كل ملح متعادل (pH=7): الملح من قوي+قوي متعادل، ومن قاعدة قوية+حمض ضعيف قاعدي، ومن قاعدة ضعيفة+حمض قوي حمضي (NH₄Cl).
- الخلط بين المحلول القياسي والمحلول المنظِّم: القياسي معلوم التركيز يُستعمل في المعايرة، والمنظِّم يقاوم تغيّر pH (حمض ضعيف + قاعدته المرافقة).