Embed Size (px)
Citation preview
78
04:الوحدة رقم : I لمجالا
@óÝ»@Šímóï÷bïáïØ@I- PH- المحلول المائي
. أن نتعرف على المحاليل المائية الشاردية والقوانين الضابطة لهايجبالمحلول -PHقبل التعرف على رة أآسجين الماء من ذرتين هيدروجينيتين مرتبطتين بذجزيء يتألف :بنية جزيئ الماء -1
o(H - O) = 1,013 Aقدر المسافة تعلى شكل مثلث متقايس الساقين حيث والمسافة o(H - H) = 1,63 A 104 وتشكل الروابط فيما بينها زاوية قدرها ).انظر الشكل (5,
الــزوج اإللكترونــي المكــون لكــل إن -ة ه رابـط ة يمكـن رك حــول تكافؤـي التـح
ــة النــواتين مـشــكال ـســحابة إلكترونـية ر آثاـف واحدة تحيط بهما وتـكون أآـثا يــؤدي واة ذرة األآـسجين مـم ـحول ـن
قطب ( تشكل قطبين إلى استقطابه أياهرة االـستقطاب ـهي الـتي ) Hجهة ذرـتي وقطب موجب من Oسالب من جهة اء وـظ تجـعل الـم
.محال لألجسام الشاردية ذات الجزيئات المستقطبة :قوانين مهمة - هو نسبة عدد موالت المذاب وحجم المحلول باللتر: الترآيز المولي الحجمي -أ
ول م المحل حج⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
vة ادة المذاب mol عدد موالت الم
C = l
والنسبة بين آتلة المذاب بالغرام وحجم المحلول باللتر: الترآيز الكتلي -ب
⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
mذاب ة الم g آتل
C = ول l حجم المحل
وهو النسبة بين الترآيز الكتلي والكتلة المولية: الترآيز المولي -ج
( ) mC ي يز الكتل الترآC = mol/l =
ة ة المولي M الكتل
.وهي عبارة عن الترآيز المولي من شوارد معينة للمادة في المحاليل: الموالرية -د . من المحلولوهي تعبر عن عدد المكافئات الغرامية من المادة في لتر: النظامية-هـ
-(M) ة ة المولي الكتل
رامي = افئ الغ المك(ne افؤ ( التك
δ+δ+
HH 104,5°
-δ
δ+δ+
HH 104,5°
-δ
o104, 5
79
ne - هي الترآيز المولي: العيارية -و × عند تخفيف محلول بالماء المقطر يكون أثناء التوازن : قانون التخفيف -ي C .V=C)بعد التخفيف ( V′ eV) حجم الماء المقطر (حيث ، )قبل التخفيف (′ =V+V ′
: تشرد الماء -3د : الناقلية الكهربائية للماء النقي -أ اء النـقي عـن ة الـم وهلروس أن ناقلـي الم ـآ د الـع د وـج لـق
C25 6- تساوي SMw = 5,5 ×10 و هذه أي أنه ناقل ضعيف للتيار الكهربائي، ندع
.)Auto protolyse( الذاتي للماء بالتقلد الخاصية
H يحدث تشرد الماء عند انتقال بروتون : تفاعل التفكك الذاتي للماء-ب من جزيئ إلى +
OHآخر فتشكل نتيجة لذلك شاردتين 3H و− O .ة بكميات متساوي +
+
H
H O−
H
H O−
H
H O H
+⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥− −⎣ ⎦
H
O
−⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦
+
3H تتفاعل شوارد:التوازن الشاردي للماء -ج O OH مع شوارد+ بمجرد أن يكون −
: إلى تشكل الماء وفق المعادلة التاليةذلك ؤدي فيترآيزها آافيا
2+ -3 21
H O + OH 2H O⎯⎯→←⎯⎯
. وهو تفاعل بين حمض وأساس، آما أنه تفاعل عكوس
وعرفه sorvensenهو العالم سورفيسن PH أول من أدخل مفهوم الـ :PHمفهوم الـ -4
⎧ ⎡ ⎤⎪ ⎣ ⎦⎨⎡ ⎤⎪⎣ ⎦⎩
+3
+ -PH3
PH = -log H O الي : آالت
H O = 10
:مناقشة3H عندما تتناقص قيمةPHلـ تزداد قيمة ا- O +⎡ ⎤⎣ . والعكس صحيح⎦
: هذه العالقة صالحة للتطبيق من أجل المحاليل الممددة أي في مجال- 2- ⎡ ⎤≤ ≤⎣ ⎦
12- +mol moll l310 H O 10
: بثالثة طرق هيPH يمكن قياس قيمة اـل:PHقياس اـل -5 . متر وهو أدق قياس-PHبمقياس اـل -أ . PHورقة الـ -ب ).، الفينول فيتالينالهليانين أزرق البروموتيمول،(الكواشف الملونة -ج
80
:الجداء الشاردي للماء -6
+: لدينا -2 32H O H O + OH⎯⎯→←⎯⎯ و
⎡ ⎤ ⎡ ⎤×⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎡ ⎤⎣ ⎦
- +3
C 22
OH H OΚ =
H O
: أي ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦2 - +
e C 2 3K = K × H O = OH × H O
⎡ إذن ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦- +
e 3K = OH × H O للماء ثابت التفكك الشاردي
25في آل المحاليل المائية وفي الدرجة : مالحظة Cيكون :
- + -14e 3K = OH × H O = 10⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
:إزاحة التوازن الكيميائي -7
) بإضافة شوارد -)أ )3H O 1 لتكن المعادلة :+ + -2 32
2H O H O + OH⎯⎯→←⎯⎯ عند إضافة
) حمض آلور الماء )3H O Cl+ أي إضافة شوارد+−3H O ن ينزاح التوازن في االتجاه إذ+
) مع إختفاء بعض شوارد(2) )OH ⎡ :أي أن ،− ⎤⎣ ⎦- -7OH < 10 mol/l
⎡ ⎤⎣ ⎦+ -7
3H O > 10 mol/l
) بإضافة شوارد-)ب )OH ) عند إضافة محلول الصودا:− )Na OH+ للماء النقي +−
) مع اختفاء بعض شوارد(2)فإنه يؤدي إلى انزياح التوازن في اتجاه )OH : ويكون عندها−
⎧⎡ ⎤⎪⎣ ⎦⎨⎡ ⎤⎪⎣ ⎦⎩
- -7 moll
+ -7 moll3
OH > 10
H O < 10
حرارة يسهل التفاعل الماص للحرارة إن ارتفاع درجة ال: بتغيير درجة الحرارة-)ج
+2→⎯⎯ فتفاعل -3 2H O + OH 2H Oناشر للحرارة
→⎯⎯ والتفاعل + -2 312H O H O + OHماص للحرارة
اه زاح فــي اتـج وازن يـن ادة (1)إذن الـت ؤدي إلــى تـشكيل زـي 3H وـي O OHو + ا هــو − أآثــر مـم
14- أي C25موجود في eK > 10.
81
II-تطور جملة آيميائية نحو حالة التوازن :مقارنة التقدم النهائي واألعظمي -1
نوي اعتبرت تفاعالت تامة آل التحوالت الكيميائية التي تمت دراستها في السنة األولى والثانية ثا، وستدرس في هذا الموضوع maxX مساوي للتقدم األعظمي fXبمعنى آخر أن التقدم النهائي
بمعنى آخر أنه عند الحالة النهائية لتطور العملية ) أساس- حمض(التحوالت الكيميائية الغير تامة ــــــة يكــــــــون f المدروـس maxX X< ــــــبة التفاعــــــــل أي 1 أقــــــــل مــــــــن fZ وعليــــــــه تكــــــــون نـس
ff
max
XZ 1X
= وبهذا نقول أن الجملة تتطور حتى تصل إلى حالة التوازن الكيميائي بين .>
. تفاعلين متعاآسين يحدثان في نفس الوقت :ا اعتبرنا تفاعال آيميائيا يجري وفق المعادلة التاليةإذ : مفهوم حالة التوازن -2
1
2α A + β B δC + λ D ⎯⎯→←⎯⎯
يحدثان ) 2(و في االتجاه العكسي ) 1(يكون غير تام أي أن تحول المتفاعالت في االتجاه المباشر أآبر من ـسرعة التفاـعل ـفي 1Vلمباشرفي نفس الوقت، ولكن في البداية تكون سرعة التفاعل ا
حتى تصبح مساوية لها في حالة 1V من 2V، وخالل تطور الجملة تتقارب 2Vاالتجاه العكسي
1التوازن 2V V=.
عيانيا آمية النواتج في التفاعل المباشر تستهلك في التفاعل العكسي خالل نفس المدة لهذا إن-الجملة ال تتطور بينما على المستوى المجهري التفاعالن المتعاآسان يحدثان بإستمرار وندعوه
:ولنوضح ذلك بالمثال التالي) بالتوازن الديناميكي(1ون من مزيجا متساوي الموالت يتكنعتبر: مثال mol 1 من آحول أولي اإليثانول مع mol
: فيحث التفاعل وفق المعادلة التالية) حمض اإليثانويك(من حمض آربوآسيلي 1
3 2 5 3 2 5 22CH COOH C H OH CH COOC H H O⎯⎯→− + − +←⎯⎯
:بعد فترة زمنية نعاين المزيج فنجده آالتالي الزمن حمض آحول استر ماء0 0 1 1 t 0=
23 2
3 13 1
3 eqt
:ويكون المنحنى آالتاليثابتة ) ماء، حمض، آحول، استر(ربعة المولية للمرآبات األ عندما يبلغ التفاعل حده تبقى النسب-
ة ا مهما تغير الزمن فنقول أن الجمـل تم تمثيلـه ذا ـي ائي، ولـه وازن آيمـي ة ـت بـسهمين دخـلت ـفي حاـل متعاآسين مما يوحي أن سرعة ظهور
82
1 األجسام مساوية لسرعة اختفائها 2V V=.
اهين - ) 1( ويبقى هذا التفاعل مـستمرا ـفي االتـج باستقرار ما لم يكن هناك مؤثرا خارجيا) 2(و ).الترآيز، درجة الحرارة، الضغط (
: آتابة معادلة التفاعل-3 : معادلة التفاعل الغير التام آالتالي يمكن آتابة IUPACبناءا على توصيات
α A + β B δ C + λ D ⎯⎯→−− − − − − ←⎯⎯
α أو A + β B = δC + λ D − − − − − −
. بمبدأ انحفاظ الشحنة ومبدأ انحفاظ الذرات توحي ألنها الكتابة ومن المستحسن استخدام
)) Quotient(آسر التفاعل -4 )φ : إذا آان التحول يحدث من اليسار إلى اليمين نقول أنه
ين إلى اليسار نقول أنه يحدث في االتجاه يحدث في االتجاه المباشر، وإذا آان التحول يحدث من اليم في الوسط المتجانسrφالعكسي ومن أجل متابعة تطور الجملة في االتجاهين تعرف نسبة التفاعل
]) ليس له وحدة ( ] [ ][ ] [ ]
δ λ
r α β
C Dφ
A B
×=
×
في حالة ما هي المقياس الذي يعتمد عليه للتنبؤ بتطور الجملة وهذا rφ يمكن اعتبار:مالحظة ).Système fermé(إذا آانت الجملة المدروسة ال تبادل المادة مع الوسط الخارجي
وفق المعادلة ) A, B, C, D( نعتبر جملة آيميائية مؤلفة من العناصر :CK ثابت التوازن-5
α :يائية التاليةالكيم A + β B δC + λ D ⎯⎯→←⎯⎯
: في درجة حرارة معينة التراآيز المولية للجملة عند التوازن تحقق الكسر التالي
[ ] [ ][ ] [ ]
λ δ
f fC α β
f f
D CK
A B
×=
×
: مناقشةr إذا آان -1 Cφ K<الجملة تتطور في االتجاه المباشر .
1 mol
0 ,61
0 ,34
t ( h )
n( mol )
83
r إذا آان -2 Cφ K>الجملة تتطور في االتجاه العكسي .
إلى قيمة ثابتة أي أن الجملة ال تتطور φ يصل آسر fX إذا وصلت الجملة إلى الحالة النهائية-3
بحيث CKعو في هذه الحالة بثابت التوازن ونرمز له بالرمز ، ندعيانيا
[ ] [ ][ ] [ ]
δ λ
f fC α β
f f
C Dφ K
A B
×= =
×
:مالحظات .القانون يتعلق بتراآيز األفراد وليس بالضغط أو غيره لداللة على أن K بدلCKنرمز لثابت التوازن -1
. يتعلق بدرجة الحرارةCK ثابت التوازن-2
4 إذا آان-3CK . يمكن اعتبار التحول تاما<10
mol أي 1 إذا آان الوسط التفاعلي مائيا يكون اصطالحا ترآيز الماء مساوي -4l2H O 1=⎡ ⎤⎣ ⎦.
: إذا علمت أن معادلة التفاعلCKأآتب عبارة ثابت التوازن :مثال
3 2 2 3CH COOH H O H O + CH COO −⎯⎯→+ ←⎯⎯
3 :الحل 3C
3
H O . CH COOK
CH COOH
+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦=⎡ ⎤⎣ ⎦
III- األحماض واألسس :تعاريف -1 : هناك عدة تعاريف للحمض نذآر من أهمها:ف الحمض تعري-أعندما ينحل ) جزيئ أو شاردة(آل فرد آيميائي ): Arrhenius) (1890( تعريف أرنييس -1-أ
Hفي الماء يفقد بروتون . أو أآثر+انه تثبيت ثنائية بإمك) جزيئ أو شاردة(آل فرد آيميائي ): Lewis) (1923( تعريف لويس -2-أ
. إلكترونية حرة) جزيئ أو شاردة(آل فرد آيميائي ): Brousted et Lory) (1923(برونشتد ولوري -3-أ
AH .بإمكانه فقدان بروتون أو أآثر أثناء تفاعل آيميائي A H− +⎯⎯→ +←⎯⎯
:هناك آذلك عدة تعاريف نذآر من أهمها : تعريف األساس-ب
)ة من الماءات دآل فرد آيميائي عندما ينحل في الماء يفقد شار :أرنييس تعريف -1 )OH . أو أآثر−
84
. آل فرد آيميائي أحد ذراته لها ثنائية الكترونية حرة : تعريف لويس-2 . آل فرد آيميائي بإمكانه اآتساب بروتون أو أآثر أثناء تفاعل آيميائي : برونشتد ولوري-3
B H B H+ ++ ⎯⎯→
أمثلة
:أنواع األحماض واألسس -2 : نوعان من األحماضيوجد: أنواع األحماض-أ
3Hالحمض القوي هو آل حمض يتفكك آليا في الماء وينتج شوارد : الحمض القوي-1-أ O +
2 :وفق المعادلة التالية) الهيدرونيوم( 3AH H O A H O− ++ ⎯⎯→ +
)محلول حمض النتريك : أمثلة )3 2 3 3HNO H O H O NO+ −+ ⎯⎯→ +
) ض آبريت محلول حم )22 4 2 3 4H SO 2 H O 2 H O SO+ −+ ⎯⎯→ +
1في الحمض القوي يكون ثابت التفكك التشردي: مالحظة α=أو% : حيث100
ة وارد المتفكك ات أو الش دد الجزيئ α عة وارد اإلبتدائي ات أو الش دد الجزيئ ع
1 و يكون = α 0≥ ≥
1فإذا آان α=)0أما إذا آان) تفاعل تام α=تفاعل غير تام
نقول عن حمض أنه ضعيف إذا آان تشرده في الماء جزيئي وينتج شوارد : الحمض الضعيف-2-أ3Hالهيدرونيوم O 1 وفق تفاعل غير تام ويكون + α 0> >.
:ن الحمض القوي و الحمض الضعيف مقارنة بي-3-أ الحمض الضعيف الحمض القوي العناصرالرقم
إنحالل في الماء
AH H O A H O2 3− ++ +→
تفاعل تامAH H O A H O2 3
− ++ +→
تفاعل محدود
األفراد الكميائية
2
3
H O , A , OH ,
H O
− −
+
⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎡ ⎤⎣ ⎦
[ ]
2
3
H O , A , O H ,
H O , AH
− −
+
⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎡ ⎤⎣ ⎦
أمثلة عن األساس أمثلة عن الحمض
HCl H Cl+ −⎯⎯→ + 3 4NH H NH+ ++ ⎯⎯→
22 4 4H SO 2 H SO+ −⎯⎯→ +2OH H H O− ++ ⎯⎯→
2 3H O H H O+ ++ ⎯⎯→
85
PHالمحلول PH log( C ) C H O3+= ⇔ =⎡ ⎤⎣ ⎦PH log(C ) C و H O3
+> > ⎡ ⎤⎣ ⎦
تراآيز األفراد
PH310 H O− +⎡ ⎤= ⎣ ⎦
e
3
K(ل (يهم OHH O
−+
⎡ ⎤= ⎣ ⎦⎡ ⎤⎣ ⎦
أي3 H O A+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
ل) (يهم OH −⎡ ⎤⎣ ⎦
PH310 H O− +⎡ ⎤= ⎣ ⎦
e
3
K(ل (يهم OHH O
−+
⎡ ⎤= ⎣ ⎦⎡ ⎤⎣ ⎦
3H O A+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
[ ]AH C A−⎡ ⎤= − ⎣ ⎦
ثابت الحموضة
3H Oα 1
C
+⎡ ⎤⎣ ⎦= = 3H Oα 1
C
+⎡ ⎤⎣ ⎦= <
: هناك نوعان من القواعد هي ):القواعد( أنواع األساس -ب وفق المعادلة هيدروآسيد) الماءات(يتفكك آليا في الماء وينتج شوارد : األساس القوي-1-ب2B : ليةالتا H O B H OH+ −+ ⎯⎯→ +
Bأساس قوي يعني b b د PH م25عن = 14 - log (C أي ( C OH
α=100% α=1 أو
− ⎫⎡ ⎤= ⎪⎣ ⎦ ⎬⎪⎭
KOHأمثلة K OH+ −⎯⎯→ +
( ) ( )22
Ca OH Ca 2 OH+ −⎯⎯→ +
( )Na OH Na OH+ −⎯⎯→ +
يتفكك جزئيا في الماء وينتج شوارد الماءات وفق المعادلة التالية: األساس الضعيف-2-ب
2B H O B H OH+ −⎯⎯→+ 0 أساس ضعيف أي B و يكون ⎯⎯←+ α 1< <
: مقارنة بين األساس القوي و الضعيف-3-ب القاعدة الضعيفة القاعدة القوية العناصررقمال
في الماءانحالل ـــام ـت
B H O BH2 OH+ −+ +→B H O BH2 OH+ −+ +
األفراد الكميائية
2
3
H O , BH , OH ,
H O
+ −
+
⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎡ ⎤⎣ ⎦
[ ][ ]
2
3
H O , B , O H ,
H O , BH
−
+
⎡ ⎤⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎡ ⎤⎣ ⎦
86
PHالمحلول b bPH 14 logC C OH−= + ⇐ =⎡ ⎤⎣ ⎦b bPH 14 logC C OH−< + ⇐ ⎡ ⎤>⎣ ⎦
تراآيز األفراد
PH310 H O− +⎡ ⎤= ⎣ )يهمل (⎦
PH 14 10 OH+ − −⎡ ⎤= ⎣ ⎦OH BH− −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
PH310 H O− +⎡ ⎤= ⎣ )يهمل (⎦
PH 14 10 OH+ − −⎡ ⎤= ⎣ ⎦OH BH− −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
[ ]B C BH +⎡ ⎤= − ⎣ ⎦
ثابت الحموضة
b
OHα 1
C
−⎡ ⎤⎣ ⎦= = 1 α 0> >
AHآل تفاعل آيميائي يتم فيه فقدان إلكترونات من طرف حمض :أساس/الثنائية حمض -3
Aيرافقه تفاعل معاآس يتم فيه إآتساب إلكترونات من طرف قاعدة :دلة آما توضح المعا−1
2ض حم اس أس
AH A H− +⎯⎯→ +←⎯⎯
3: أمثلة 3CH COOH CH COO − ، 4 3NH NH+
K ثابت الحموضة-4 a في الماء) أساس/حمض( الثنائية:
2 :لنفرض التفاعل الكيميائي التالي 3AH H O A H O− +⎯⎯→+ +←⎯⎯
ض : أساس هي/تكون الثنائية حمض حم اس AH أس A −
نميز آل معادلة آيميائية بثابت يسمى ثابت الحموضة أو ثابت توازن التشرد في الماء ونرمز له ـب
aKيعطى بالعالقة التالية : [ ]3
a
A H OK
AH
+⎡ ⎤ ⎡ ⎤× ⎣ ⎦⎣ ⎦=
[ ]3
a C 2
A H OK K . H O
AH
+⎡ ⎤ ⎡ ⎤× ⎣ ⎦⎣ ⎦= =⎡ ⎤⎣ ⎦
:مالحظة . تحدد قوة الحمض النسبيةaK إن قيمة ثابت الحموضة -
. ال يتعلق إال بدرجة الحرارةaK إن-
-aKمقدار ليس له وحدة .
87
: ما يلي آaPKنعرف الـ : aPK تعريف-5
a aPK =-log K أو PK
aaK 10
−=
.aPK أو aKيتم المقارنة بين األحماض من حيث القوة بمقارنة : مقارنة بين األحماض-6
2: مثال + حمض 1 3 H O 1 اس H أس O +⎯⎯→ +←⎯⎯ ، [ ]
3a1
1 اس H أس OK
حمض 1
+⎡ ⎤⎡ ⎤×⎣ ⎦ ⎣ ⎦=
2 + حمض 2 3 H O 2 اس H أس O +⎯⎯→ +←⎯⎯ ، [ ]
3a
2
2 اس H أس OK
حمض 2
+⎡ ⎤⎡ ⎤×⎣ ⎦ ⎣ ⎦=
aإذا آان a2 1
PK PK< أو a a1 2
K K< أقوى من حمض أي حمض
: المعادلة التاليةإذا آان لدينا: aPK وPH العالقة بين-7
2 3AH H O A H O− +⎯⎯→+ +←⎯⎯
: آالتاليaPK وPHتعطى العالقة بين-
a[ A ]PH PK log[ AH ]
= +
aPH - 1: مناقشة PK>2 . المحلول أساس - aPH PK< المحلول حمضي.
3 - aPH PK= معتدلالمحلول.
ــول ميثــانوات الصــوديوم ترآيــزه :قـيــ ـبـتط 0,4 مــا هــو حجــم محـل mol/l الــالزم إضـــافته
200إلى ml من حمض الميثانويك ( )HCOOH 0,2ترآيزه mol/l للحصول على مزيج ـل
PH 4 aPKعلما أن .=3, ) للثنائية 3,8 = )HCOOH HCOO −.
: الحل
) :معادلة التفاعل ) ( )2Na HCOO H O HCOOH Na OH+ − + −+ + ⎯⎯→ + +
2 3HCOOH H O HCOO H O− +⎯⎯→+ +←⎯⎯
+: لدينا -PH -4,3 -53[ H O ] = 10 = 10 +: أي10 = -5
3H O = 5×10 mol/l⎡ ⎤⎣ ⎦
1410e
53
K 10OH 2 10 mol/l5 10H O
−− −
−+⎡ ⎤ = = = ×⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ×⎣ ⎦
3Naوحسب قانون انحفاظ الشحن H O HCOO . OH+ + − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
88
Naومنه HCOO+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤=⎣ ⎦ ⎣ - بإهمال آل من ⎦ +3OH H و O⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
1
VHCOO NaV 200
− +⎡ ⎤ ⎡ ⎤=⎣ ⎦ ⎣ ⎦ +
]: ولدينا ] a
HCOOlog PK PH
HCOOH
−⎡ ⎤⎣ ⎦ + ] ومنه نجد = ]
-HCOO = 3,16
HCOOH
⎡ ⎤⎣ ⎦
] : وحسب قانون انحفاظ المادة ] [ ]0HCOOH HCOO HCOOH−⎡ ⎤+ =⎣ ⎦
1: إذن V 0,4 200 0 ,21 HCOO3 ,16 V 200
− × + ×⎛ ⎞ ⎡ ⎤+ × =⎜ ⎟ ⎣ ⎦ +⎝ ⎠
4: ومنه ,16 V 4 V 0 ,4 200 0 ,23 ,16 200 V V 200
× × + ×× =
+ +
= V = 0,4V + 40 V 400,526: إذن0,126
V = 317: أي ⇒ ml
: آالتاليα وaK تعطى العالقة بين :α وaK العالقة بين -8
:د لستوالد قانون التمدي2
0a
C αKα 1×
=−
1 جدا فإن اإذا آان الحمض ضعيف: مالحظة α 2: ومنه aa
KK α C αC
= × ⇒ =
مجاالت تغلب صفة الحمض أو صفة األساس :تطبيقات : وأساسه الموافقAHد الحمض، حيث يتواجAHنعتبر محلوال مائيا لحمض ضعيف
2 3AH H O A H O− +⎯⎯→+ +←⎯⎯
3Hإن تراآيز األفراد O , AH , A+ : المحلول وتنضبط بالعالقة التاليةPH يتغير حسب قيم−-
a[ A ]Log + PK =PH[ AH]
:يف ثالث مجاالت هيوتسمح لنا هذه العالقة بتعر ،
]: إذا آان) 1 ] [ ]a
APH PK log 0و AH A
AH
−−
⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎡ ⎤= ⇐ = = ⎣ ⎦
]: إذا آان) 2 ] [ ]a
APH PK log 0و A AH
AH
−−
⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎡ ⎤> ⇐ > >⎣ ⎦
]: إذا آان) 3 ] [ ]a
APH PK log 0و A AH
AH
−−
⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎡ ⎤< ⇐ < <⎣ ⎦
ى متبق
أي
أي
أي
89
:ومنه نستخلص الحاالت التالية- aPK PH< مجال تغلب الفرد A . أي صفة األساس غالبة−- aPK PH> مجال تغلب الفرد AHأي صفة الحمض غالبة .
- aPK PH=يكون المزيج متساوي الموالت بين AHو A −.
:لكواشف الملونةا ي هو حمض عضوي ضعيف أو أساس عضوي ضعيف إذا وجد في محلول مائي، فإن لون:تعريف
.الحمض واألساس المرافق، مختلفانn: نرمز لثنائية الكاشف الملون بالرمز nI H I : وعليه يكون التوازن الشاردي للكاشف هو−
1n 2 n 32
I H H O I H O
ون 1 لون 2ل
− +⎯⎯→+ +←⎯⎯
3Hضافة الشوارد عند إ O اه + د إضـافة الـشوارد ينزاح التوازن ـفي االتـج ويـحدث العـكس عـن
OH ون − تج ـعن ذـلك تغلــب الـل ق للشــكل الحمضـي ، ويـن nI المواـف H أو تغـلب اللــون .الموافق للشكل األساسي
aPKعندما يكون: مالحظة PH= يأخذ المحلول اللون الحساس للكاشف والناتج عن تطابق
nIلوني Hو nI n أي− nI I H−⎡ ⎤ = ⎡ ⎤⎣ ⎦⎣ ).منطقة االنعطاف (⎦
AH مجال تغلب صفة الحمض
[ ]AH A −⎡ ⎤⎣ ⎦ aPK 1+
األساس مجال تغلب صفة
aPK 1−APK [ ]AH A −⎡ ⎤⎣ ⎦
[ ]AH A −⎡ ⎤= ⎣ ⎦
[ ]AH A −⎡ ⎤= ⎣ ⎦
A سائد AHسائد −
n nI H I −⎡ ⎤⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
aPK 1+
التغير اللونيمجال
aPK 1−
APK
n nI I H−⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦⎣ ⎦
PH لونnI nIلون − H اللون الحساس
)منطقة االنعطاف(
90
تفاعل األحماض مع األسس المعايرة
I- قويتفاعل حمض قوي مع أساس: . تفاعل تام- :يتميز هذا التفاعل بما يلي: مميزات التفاعل-1
. تفاعل ناشر للحرارة - افؤ حمض -2 افؤ حمض : أساس - مفهوم التك وي -يوجد تك أساس لمزيج يتكون من حمض ق
3Hساس قوي إذا آان عدد الشوارد وأ O دد الشوارد + OH الناتجة عن الحمض مساوية لع −
: أي أن. الناتجة عن األساس3
OHH On n −+ =
Bفإذا آان BO H
C Vn1000
− و =3
A AH O
C Vn1000
+ =
Aفإنه يكون A B BC V C V=عالقة تكافؤ .
:تطبيقاء حتى ه، آم يصبح ترآيز 1C من محلول ترآيزه1Vا نأخذ حجم -)1 عند إضافة حجم من الم
.2Vيصبح الحجم الكلي
mol لكلور الصوديوم ذو الترآيز 1S نعتبر محلوال-)2l1C 0 ,8=.
1 الواجب تمديده حتى يصبح1S ما هو حجم المحلول-أ lلمحلول ترآيزه moll0 ؟02,
mol للحصول على محلول ترآيزه -بL0,5 اء الواجب إضافته إلى 3200cm ما هو حجم الم
.1Sمن المحلول
:الحل n هو .C وعليه يكون ترآيز المحلولV الموجودة في حجمn لدينا عدد موالت C .V=
يكون) أي تمدد المحلول السابق(عند إضافة حجم من الماء
( ) ( )1 1 2 دد2 ول المم C المحل V C V اتج 1 : و منه = الن 12
2
C VCV
=
1 لدينا - أ-2 2 2C =0,8 mol/l , V = 1 l , C = 0,02 mol/l
2-: ومنه 321 2
1
C 0,02V = V = 1× = 2,5 × 10 l = 25 cmC 0,8
3: أي 1V 25 cm=
3 لدينا -ب mol molL L1 1 2V 200 cm , C 0 ,8 , C 0 ,5= = =
312 1
2
C 0 ,8V V 200 320cmC 0 ,5
= = × =
91
:Vومنه يكون حجم الماء المضاف هو3
2 1V = V -V = 320 - 200 = 120cm 3: أيV=120 cm - أساس قوي عند التكافؤ حمض-المزيج يتكون من حمض قويPH :كافؤ المحلول عند الت-3
: ألن7أساس يكون مساويا لـ
3H O OH+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤=⎣ ⎦ ⎣ 14 و ⎦310 H O OH− + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤= ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦
: التحليل البياني لتفاعل حمض قوي وأساس قوي-4ة التكافؤ من المنحنى نرسم لتحديد نقط
اف ة االنعط ي نقط ى طرف علانظر ( متوازيين 2M و1Mمماسين
كل ودي ) الش تقيم عم م مس م نرس ث ومن منتصفه نرسم 2M و1Mعلى
تقيم ـ 2Mالمس وازي ل 2M الم
e فيمر من النقطة 1Mو qE دعوها ن
ونحدد بنقطة التكافؤ
( )e q eq eqE V , PH 7=.
:تطبيقا ر حجم أس بيش ي آ ول 1V نضع ف ن محل م
زه حمض آل اء ترآي دريجيا 1Cور الم نسكب تودا ن الص وال م ة محل حاحة مدرج طة س بواس
2-ترآيزه المولي الحجمي 2C =10 mol/l .
المزيج ثم نرسم المنحنى فنحصل على PHنقيس :المنحنى التالي
e أوجد نقطة التكافؤمن المنحنى- qE.
ة - راد الكيميائي ة لألف ز المولي ب التراآي أحس .الموجودة في المحلول
:الحل
)نرسم المماسات والمستقيم العمودي عليهما فنجد أن )3e qE 20cm , PH 7=
) :حساب التراآيز ) 2 ام3 رد ت H تش O HCl H O Cl+ −+ ⎯⎯→ +
( ) ( ام( رد ت Na تش ,OH Na OH+ − + −⎯⎯→ +
0 2 4 6 8 10 12
1210 8 6 4 2
1M
3M
2M
eqE
PH
V
0 4 8 12 16 20 24
12
10
8
6
4
2
1M
3M
2M
PH
V
eqPH
eqV
92
2: التوازن آيميائي 32 H O H O OH+ −⎯⎯⎯→ +←⎯⎯⎯
:وعليه األفراد الكيميائية المتواجدة في المحلول هي 2 3H O , Cl , Na , OH , H O− + − +
7 :وعليه نجد PH310 10 H O− − +⎡ ⎤= = ⎣ 7 أي ⎦ mol
L3H O 10+ −⎡ ⎤ =⎣ ⎦
14
7 molL e 37
10OH 10 K H O . OH10
−− − + −
−⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= = ⇐ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
Naحساب +⎡ ⎤⎣ ⎦: 31 2V V V 20 20 40cm= + = + =
2: إذن 22 2
C VNa V V C NaV
+ +⎡ ⎤ ⎡ ⎤× = × ⇒ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ 2
3 molL
20 10Na 5 1040
−+ −×⎡ ⎤ = = ×⎣ 3: أي ⎦ mol
LNa 5 10+ −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
Clاب حس −⎡ ⎤⎣ 3 : من التعديل الكهربائي نجد⎦ـــل ل يهمــ يهم
Na H O OH Cl+ + − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ = +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3: وعليه molLNa Cl 5 10+ − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤= = ×⎣ ⎦ ⎣ 3: و منه ⎦ mol
LCl 5 10− −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
الكاشف المناسب في حالة معايرة حمض قوي بأساس قوي هو أزرق البروموتيمول : مالحظة )تغيره اللوني هو ألن مجال )6 ,2 7 ,6−.
ة وي : مالحظ اس ق ايرة أس د مع عنن ى م ل على المنحن وي نحص بحمض ق
:الشكل التالي II-تفاعل حمض ضعيف مع أساس قوي : . تفاعل شبه تام- : مميزات التفاعل-1
. ة ناشر للحرار- عيف -2 افؤ حمض ض وي - تك اس ق ض : أس افؤ حم د تك دد –يوج ان ع زيج إذا آ اس للم أس
)الشوارد )OH ) الناتجة عن األساس يساوي عدد الشوارد − )3H O الناتجة عن الحمض +
.بالتفكك التام
0 4 8 12 16 20 24
12
10
8
6
4
2
1M
3M
2M
PH
VeqV
93
A: وعليه نجد A B B C V C V =
ا : نقطة نصف التكافؤ -3 دائي بم ات الحمض االبت ة جزيئ افؤ، تستهلك نصف آمي د نصف التك عن
2AH .يساويها من األساس OH A H O− −+ ⎯⎯→ +
] :عند نصف التكافؤ يكون ]A AH−⎡ ⎤ =⎣ ⎦
0//
a[ A ]PH PK [ Log ][ AH ]
−
= +
aPKوعليه عند نصف التكافؤ PH=
eqوعند نصف التكافؤ يكون BV V افؤ د التك اس عن م األس حج
2 2 2= =
: التحليل البياني-4
III-تفاعل حمض قوي مع أساس ضعيف : . تفاعل شبه تام- : مميزات التفاعل-1
. ناشر للحرارة- ان عدد الشوارد : أساس ضعيف - تكافؤ حمض قوي -2 افؤ إذا آ 3Hيوجد تك O الناتجة عن +
OHالحمض يساوي عدد الشوارد لتفكك التام وعليه يتكون عند هذه التي يعطيها األساس عن با−A النقطة A B BC V C V=
افؤ -3 ا : نقطة نصف التك دائي بم ات األساس االبت ة جزيئ افؤ تستهلك نصف آمي د نصف التك عن
]يساويها من الحمض أي ]B BH +⎡ ⎤= ⎣ APK ويكون عندئذ ⎦ PH=.
eqPH
1M
2M
PH
V
eqVeqV /2
eqE
APH = PK
ــافؤ ــ ــ ـك الت
ـــافؤ ــ ـــف التـك ــ نصـ
94
:اني التحليل البي-4عند معايرة أساس ضعيف : مالحظة
بحمض قوي وباستعمال آاشف ملون يمكن أحمر الميثيل ألن مجال اختيار آاشف
)تغيره اللوني هو )6 ,2 4 ,4−.
:1تطبيق10 × 52- فيه هو H3O+محلول ممدد ترآيز شوارد mol/l.
؟C25 له عندPH ما هي قيمة -
⎡ : الحل ⎤ ⇒⎣ ⎦+ -5
3PH = -log H O PH = -log 2 PH : أي 10× = 4,7
PHمحلول ممدد له :2تطبيق 8 OH ما هو ترآيز أيونات-.C25عند الدرجة =6, فيه؟ −
3PH: لدينا :الحل log H O 8 ,6+⎡ ⎤= − =⎣ ⎦
8 :إذن ,6 93H O 10 2 ,5 10+ − −⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦
e: ولديناe 3
3
KK H O OH OHH O
+ − −+
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= × ⇒ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
14
69
10OH 4 10 mol / l2 ,5 10
−− −
−⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦ ×
-: أي -6OH =4×10 mol/l⎡ ⎤⎣ ⎦
) من mنذيب آتلة :3تطبيق )KOH ـ PH البوتاس في لتر من محلول ذو ال
]؟ mحسب قيمة الكتلة أ- ؟12,6تساوي ]K 39 , O=16, H=1=
PH: لدينا :الحل 12 ,63H O 10 10+ − −⎡ ⎤ = =⎣ ⎦
-14- -1,4 -2e
-12,6+3
K 10OH = = =10 =4×10 mol/l10H O
⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
3H :وبتطبيق قانون انحفاظ الشحن O K OH+ + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ مهمل⎦
1M
3M
2M
PH
V
eqVeqV /2
eqPH
( )∆
95
2K OH 4 10 mol/l+ − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦
KOHM: ولدينا 56 , m = C M= ×
2m: إذن 56 4 10 2,24 g−= × × m = 2,24 g : أي =
PHمحلول هيدروآسيدالباريوم له : 4تطبيق 12 . علما أنه أساس قوي=7,
) ماهو ترآيز هيدروآسيد الباريوم - ) 2Ba OH؟
+: لدينا : الحل -PH + -12,73 3H O = 10 H O =10 mol/l⎡ ⎤ ⎡ ⎤⇒⎣ ⎦ ⎣ ⎦
:وعليه-14
- -1,3 -2-12,7
10OH = = 10 = 5×10 mol/l10
⎡ ⎤⎣ ⎦ - -2OH = 5×10 mol/l⎡ ⎤⎣ ⎦
) : بما أنه أساس قوي فهو يتشرد آالتالي ) +22Ba OH Ba 2OH −⎯⎯→ +
مول1 مول 2 -25 10 mol/l× X
: إذن -2
-25×10X= =2,5×10 mol/l2
) : أي ) -22Ba OH = 2,5×10 mol/l⎡ ⎤⎣ ⎦
ننقط قطرة . قطرة20يحتوي على السحاحةمتر المكعب الواحد في ي إذا آان السنت-)1 : 5تطبيق mol ذو الترآيز HClواحدة من محلول
l0,2 3100 عـلى cm ز ا ـهو ترآـي اء، فـم ـمن الـم
3Hشوارد O له؟PH في المحلول الناتج، وما قيمة الـ +
mol ـفي نفــس الســحاحة نضـع محلــول صــودا ذو الترآيــز -)2l0,1 نقط منــه علــى المحلــول وـت
.لثة بالتتابعالحمضي السابق قطرة أخرى ثم ثا
) احسب ترآيز شوارد - )3H O . للمحلول المتحصل عليه في آل مرحلةPHوقيمة الـ +
ماذا تستنتج؟ ).تامة التشرد( من المحاليل القوية وNaOH HCl نعلم أن :الحل
5- حمض حجم القطرة الواحدة من ال-1 -2 3 1V 5 10 l = 10 5 cm20
= × × = =
]: ولدينا ]HCl =0 ,2 mol/l تحتوي هذه القطرة على عدد موالت إذن n
[ ] -5 -5n = HCl × V = 0,2 × 5 × 10 = 10 mol
3100 وبما أن هذا الترآيز في cm1 أجل إذ منl إذن) مرات10المادة تتضاعف (يكون:
[ ] -4H 3O 10 mol/l PH = 4+ = ⇒
96
5V- حجمها ا إن قطرة واحدة من الصود-2 5 10 ′ = ) تحتوي على آما × )OH −
5 5n 5 10 0 ,1 0 ,5 10 mol− −= × × = ×
)إذن لدينا في المحلول ) ( )5 -5 -3H O 10 mol + 0,5 10 mol OH + − وهكذا توجد ×
3Hزيادة من شوارد O 5: تقدر بـ+ 5 53H O 10 0 ,5 10 0,5 10 mol+ − − −= − × = ×
3100من أجل cm تكون مضاعفة بعشر مرات 1 وأما من أجل
+ -5 -53H O = 0,5×10 ×10 = 5×10 mol/l⎡ ⎤⎣ PH: وعليه تكون⎦ 4 ,3=
)-5على ) الصودا(يحتوي المحلول : بإضافة قطرتين من الصودا- mol ) 10 0 ,5 2× ×
)من شوارد )OH PH = 7 وهذه الكمية تعادل آمية الحمض إذن المحلول متعادل أي −
ـ : بإضافة ثالثة قطرات من الصودا- في هذه الحالة لدينا زيادة من الصودا تقدر ب -50 ,5 10 mol× من شوارد ( )OH 3100حجم في − cm من المحلول إذن
-) مرات10تضاعف ( -5OH = 5×10 mol/l⎡ ⎤⎣ ⎦
وعليه 14
103 5
10H O 2 105 10
−+ −
−⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦ ×
10PH = log[ 2×10-ومنه نجد PH : و منه 9,7=[ 9,7=
35نأخذ : 6تطبيق cm 2 من محلول مرآز لحمض الكبريت 4H SO ونمددها إلى 3100 cm 310بالماء المقطر، ثم نعدل cm نظامي للصودا 0,1 من المحلول السابق بمحلول
320، فإذا وجدنا أنه يجب صب الهليانينبوجود cm من المحلول األساسي للحصول على تحول S .لون الكاشف 32 , O 16 , H 1= = =
.عين نظامية المحلول الممدد - أ .عين نظامية المحلول المرآز - ب . أحسب آتلة الحمض الصافي في آل لتر من المحلول المرآز -جـ : الحل
1 نظامية المحلول الممدد -أ 1 2 2( اس C ( أس V C V = (حمض)
1 12
2
C V 20 0 ,1C 0 ,2 V 10
×= = = امي) ( نظ
c : نظامية المحلول المرآز-ب c D DC V C V =
97
D Dc
c
C V 100 0 ,2C 4 V 5
×= = = امي) ( نظ
: من المحلول المرآز 1 آتلة الحمض الصافي في -جـ
)لدينا )2 411 mol H SO mol 2
⎯⎯→ (حمض)
( )2 44 mol H SO X⎯⎯→ و منه :X 2 mol=
mولدينا X M 2 98 196 g= × = × =
= :2طريقة 4 × 49 = 196 g النظامية × الوزن المكافئ =m
ددها إـلى أن تصـبح :7تطبيق نتمترات ونـم ذ بضـعة ـس لمعايرة حمض آلور الماء المرآز تؤـخ320ضعاف الحجم االبتدائي، ثم نأخذ عشرة أ cm عنصر من هذا المحلول الجديد ونعدلها بوجود
322فيحدث التحول يسكب . ملون بواسطة محلول صودا نظامي cmمن المحلول األخير . . من الحمض المرآز 1 في HClحسب عدد موالت أ - .حسب آتلة آلور الهيدروجينأ -Cl .حسب حجمه مقاسا في الشرطين النظاميينأ - 35 ,5 , H 1= =
:الحل
): المحلول الممدد- ) ( )1 1 2 2C V HCl C V NaOH =
2 21
1
C V 22 1C 1,1 V 20
×= = = امي) ( نظ
وعليهV 10 فبعد تمديد يصبح Vإذا اعتبرنا أن حجم المحلول المرآز : المحلول المرآز- D D c c(ف C (مخف V C V = (مرآز )
c10V 1,1C 11
V×
= = امي) C C : أي ( نظ = 11 mol/l
HCl : mحساب آتلة الحمض C M 11 36 ,5 401,5 g= × = × =
HCl 36 حساب حجم غاز ,5 g 22,4⎯⎯→ 401,5 g V⎯⎯→
22,4 401 ,5V 246.436 ,5×
= V = 246,4 : و منه = l
: 8 طبيقتI- 1 نمزج mol1 من حمض اإليثانويك مع mol من اإليثانول عند بلوغ التفاعل حالة
0االستقرار يبقى ,33 mol من الحمض(1/3) أي .
. أآتب معادلة التفاعل الحادث -أ
98
.لترآيب المولي للمزيج عند التوازن ما هو ا -ب . لهذا التفاعلrφ احسب حاصل القسمة -جـ
. لهذا التفاعلCK استنتج ثابت التوازن -د
II- 1 نضيف molض في ستقرار نعاير الحم اال من الكحول لتفاعل السابق، وعندما يحدث
0المزيج فنجد أن عدد موالته ,152 mol.
1 ماذا يحدث للتفاعل عند إضافة -أ molمن الكحول وما هو اتجاه االنزياح .
. احسب الترآيز المولي للمزيج عند نقطة التوازن-ب احسب من جديد ثابت التوازن وماذا تالحظ؟-جـ
:الحل
1: ادلة التفاعلمع) أ3 2 5 3 2 5 22
CH COOH + C H OH CH COOC H + H O⎯⎯→←⎯⎯
:الترآيب المولي للمزيج) بH2O CH3COOC2H5 C2H5OH CH3COOH
الحالة االبتدائية 1 1 0 0 الحالة النهائية 1/3 1/3 2/3 2/3
rφ: 2حساب الكسر 2 5 2 00r
3 2 50 0
CH COOC H H Oφ
CH COOH C H OH
×⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦⎣ ⎦=×⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
2: لدينا 2 5 2 00(2/3)CH COOC H H OV
= =⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦⎣ ⎦، 3 2 50 0(1/3)CH COOH C H OHV
= =⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
) منه نجد و )( )
2
r 2( 2/3) / v 4φ = = =4
1(1/3) / vrφ : و منه 4=
Cحالة توازن النهائية أي : CKحساب rK φ= أي :CK = 4
II-1ند إضافة ع molمن الكحول تصبح آالتالي :
2H O3 2 5CH COOC H2 5C H OH 3CH COOH
االبتدائية 1 1 0 0 الحالة
حالة توازن 1/3 1/3 2/3 2/3
إضافة 1/3 4/3 2/3 2/3 من الكحول1mol عند
] :وعليه ] [ ][ ] [ ]r2/3 2/3
φ = 14/3 1/3
Cإذن = rK φ> إذن التفاعل ينزاح في االتجاه
99
13 2 5 3 2 5 22
ل اح التفاع انزيCH COOH C H OH CH COOC H H O
⎯⎯→⎯⎯→+ +←⎯⎯
: الترآيز المولي للمزيج عند التوازن الجديد-جـ2H O 3 2 5CH COOC H2 5C H OH
3CH COOH 1molالحالة عند إضافة 1/3 4/3 2/3 2/3
(2/3) + x (2/3) + x (4/3) - x (1/3) - x حالة التوازن
0بما أن عدد موالت الحمض في المزيج هي ,152 mol 1: إذن - x = 0,1523
x = 0,178: وعليه mol
:إذن تكون حالة التوازن آالتالي2H O 3 2 5CH COOC H2 5C H OH
3CH COOH حالة التوازن 0,152 1,155 0,844 0,844
) :إذن )( ) ( )
2'C
0 ,844 / VK 4
0 ,152 /V 1,155 / V=
'ومنه C CK K= وهذا يعني أن ثابت التوازن يتعلق بدرجة الحرارة فقط.
100
:األول تمرين ال.)أستر ) 1 )A 54,54 يحتوي علي نسبة مئوية آتلية من الكربون قدرها%.
. أوجد الصيغة الجزيئية لهذا األستر-0,2تحضير األستر السابق بمفاعلة ) 2 mol 0,2 من حمض الميثانويك و mol من آحول
( )B10,56ر المتشكل عند التوازن، فكانت آتلة األست g.
.أآتب معادلة التفاعل الكيميائي الحاصل) أ)أوجد مردود التفاعل واستنتج صنف الكحول ) ب )B.
. أوجد الصيغة الجزيئية المفصلة للكحول المستعمل وأعط اسمه) جـ) لألسترما هي الصيغة الجزيئية الموافقة) د )A؟
. للتفاعل الكيميائيCKأحسب ثابت التوازن) هـ
2نكون مزيجا من ) 3 mol من الكحول ( )B1 و mol من حمض الميثانويك ونوفر
.لحدوث التفاعلالشروط الالزمة .أوجد الترآيب المولي للمزيج عند التوازن) أH = 1يعطى .استنتج ترآيبه الكتلي) ب g/mol , C = 12 g/mol , O = 16g/mol
:الحل) الصيغة الجزيئية لألستر-)1 )A :لدينا الصيغة العامة لألسترn 2 n 2C H O
54 :ولدينا ,54 12nn 4100 14n 32
= ⇐ =+
4:لصيغة الجزيئية هي و تكون ا 8 2C H O
:معادلة التفاعل) أ-)2
3 7 3 7 2HCOOH C H OH HCOOC H H O⎯⎯→+ − +←⎯⎯
لحساب مردود التفاعل يجب حساب آمية األستر المتشكلة: مردود التفاعل) ب
ـــتر ــ اســ10,56n 0,12 mol
88= =
2H O 3 7HCOOC H3 7C H OH−HCOOH
tابتدائية 0,2 0,2 0 0 0= حالة التوازن 0,08 0,08 0,12 0,12
101
: نعرف مردود األستر آالتالي( )( )
ـــتر أسـ
حمض
كل المتش
دائي ابت
nR =
n 0ومنه ,12R 0 ,6 60%
0 ,08= = =
Rبما أن المردود 60 . إذن الكحول المستخدم ثانوي=%
: صيغة الكحول المستخدم-جـ
2 - بروبانول3 3 1 3 3
OH
C H C C H C H CHOH CH
H
− − ≡ − −
: الصيغة الجزيئية الموافقة لألستر الناتج -د3
3
H C OO CH
CH
− − )اإليثيل 1 -ميثيل (
حساب ثابت التوازن للتفاعل الكيميائي-هـ
[ ]3 7 2
C3 7
HCOOC H H OK 2,25
HCOOH C H OH⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦⎣ ⎦= =
−⎡ ⎤⎣ ⎦
: الترآيب المولي للمزيج الجديد عند التوازن-3
2H O 3 7HCOOC H 3 7C H OH− HCOOH
تفاعل بداية ال 1 2 0 0 t 0= x x 2 - x 1 - x حالة التوازن
): ومنه يكون ) ( )2
CxK = = 2,25
1 - x 2 - x
21,25 :ومنه x - 6,75 x + 4,5=0 et 0 x 1≤ ≤ 2x: نجد IIبحل المعادلة من الدرجة = 0,78 mol )1و ) مقبولx = 4,62 mol )مرفوض (
: ومنه
2H O 3 7HCOOC H 3 7C H OH− HCOOH
ترآيب المولي 0,22 1,22 0,78 0,78 ترآيب آتلي 10,12 73,2 68,64 14,04
. الثاني تمرين ال. 0 بحرق نقوم-)1 ,1 molمن آحول ( )A أحادي الوظيفة باألآسجين، فينتج عن ذلك
. في الشرطين النظاميين2CO من غاز 8,96
)ن أن عدد ذرات الكربون في بي-أ )A لهالمجملةاستنتج الصيغة الجزيئية و4 هو .
⇔
102
. أآتب الصيغ المفصلة الممكنة-بn صيغته الجزيئية العامة(C) فينتج مرآب(B) مع حمض عضوي(A) نفاعل-)2 2n 2C H O
d، علما بأن آثافة بخاره بالنسبة للهواء هي (C)لمجملة للمرآب أوجد الصيغة الجزيئية ا-)أ 4=.
.(B) استنتج الصيغة الجزيئية المجملة للحمض-)ب
14نفاعل -)3 ,8 gمن (A)12 مع gمن (B)13,92 فنحصل عند التوازن على g من (C).
؟ ما هو مردود هذا التفاعل-)أ .CKحسب ثابت التوازن أ -)ب
1 نمزج -)جـ molحول من الك(A)2 مع molمن الحمض (B) . فما هو ترآيب المزيج
.مقدرا بعدد الموالت عند التوازن0V يعطى =22,4 mol , O=16 g/mol , C=12 g/mol , H=1 g/mol
:الحلn: لدينا الصيغة العامة للكحول هي) أ-)1 2 n 1C H OH+ −
:وتكون معادلة االحتراق باألآسجين هي
n 2n+1 2 2 23C H -OH + nO nCO + (n+1) H O2
⎯⎯→
:2COحساب عدد موالت0
V 8 ,86n 0 ,4 molV 22,4
= = =
ومنه n 2 n 1 2C H OH nCO
1mol n mol 0 ,1mol 0 ,4 mol
+ − ⎯⎯→
⎯⎯→
n ومنه نجد أن →⎯⎯ 4=
)ومنه الصيغة المجملة لـ )A :4 9 4 10C H OH C H O− ≡
: الصيغ النصف مفصلة3 ) أولي (1 - بوتانول- 2 2 2CH CH CH CH OH− − − − ) أولي (2 - بروبانول2 ميثيل-
3 2
3
CH C H CH OHCH− − −
|
) ثانوي (2 - بوتانول-
3 2 3CH C H CH CH OH− − −
|
)ثالثي (2 - بروبانول2 ميثيل-
3 3
3
OH
CH C H C HC H
− −|
|
103
) الصيغة الجزيئية العامة للمرآب -)2 )Cهي :n 2 n 2C H O
M 29 d 116 g/mol= × M ومنه = 14 n 32 116 n 6= + = ⇒ =
) الصيغة المجملة للمرآب إذن )C6: هي 12 2C H O
)الصيغة العامة للحمض ) ب )B
4 9 n 2n 2 6 12 2 2
(B)(A) (C)
C H OH + C H O C H O + H O⎯⎯→←⎯⎯
nبالمقارنة نجد عدد الذرات الفحم تساوي : ملة للحـمض ـهي ذن الصيغة الجزيئية المج، إ =2
2 4 2C H O 3 أيCH COOH) حمض اإليثانويك(
والناتجة حساب عدد الموالت االبتدائية
آحول 14 , 8
ة) n ( ابتدائي 0 , 2 mol74
= حمض ، = 12
ة) n ( ابتدائي 0 , 2 mol60
= =
ـــتر اســ 13 , اتج)92 n (الن 0 , 12 mol116
= =
2H O 6 12 2C H O4 9C H OH 3CH COOH
ابتدائية 0,2 0,2 0 0 حالة التوازن 0,08 0,08 0,12 0,12
0,12 : حساب مردود التفاعل- 0 ,6 60%0,08
= = ـــتر = ــ اســ
حمض
n كل) (المتشR
n دائي) (ابت=
5 : حساب ثابت التوازن- 11 2C
3 4 9
C H COOH . H OK 2 ,25
CH COOH . C H OH⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦⎣ ⎦= =
⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
الترآيب المولي للمزيج الجديد عند التوازن-بH2O C5H11CO O H C4H9 - O H CH3CO O H
ابتدائية 2 1 0 0x x 1 - x 2 - x حالة توازن جديدة
) : وعليه ) ( )2
CxK = = 2,25
2-x 1-x x = 0,78 mol : بعد حل المعادلة نجد
/ جـ H2O C5H11CO O H C4H9 - O H CH3CO O H ابتدائية 2 1 0 0 حالة توازن 1,22 0,22 0,78 0,78
104
: الثالثتمرين ال .30يتكون مزيج ابتدائي من g30 من حمض اإليثانويك و g من آحول ( )A أحادي الوظيفة
xازن يتكون ع، وعند التوبومش molمن األستر .
.عند التوازن) اماهة-استر( أآتب معادلة التفاعل -1CK إن هذا التوازن يتميز بثابت -2 4=.
) عدد الموالت االبتدائية للكحول y حيثy وx بداللة CK عبر عن -)أ )A.
) وآذا الكتلة المولية للكحول y احسب قيمة1x = mol3 إذا آان -)ب )A.
. واستنتج صنف الكحول واآتب صيغته المفصلةحسب مردود األسترأ -)جـ عط الصيغة المفصلة لألستر المتشكل واسمه؟أ -)د . إذا أردنا تحسين مردود األستر، أذآر إحدى الطرق العملية المؤدية لذلك-)3
:الحل
3 :معادلة تفاعل األستر) 1 3 2CH COOH + R-OH CH COOR + H O⎯⎯→←⎯⎯
yو xعبارة ثابت التوازن بداللة ) 2
0,5 = =30 : حساب آمية المادة االبتدائية للحمض mol60
n حمض)ابتدائية(
H20 CH3COOR R - OH CH3COOH 0 0 y 1 / 2 = 0,5 الحالة االبتدائية x x y - x 0,5 - x حالة التوازن
): ومنه نجد ثابت التوازن ) ( )2
CxK =
(1/2) - x y - x
CKلدينا : yحسام قيمة) ب ومنه=4
( )( ) ( )
21/3= 4 y = 0,5 mol
(1/2) - (1/3) y - (1/3)⇒
ول : استنتاج الكتلة المولية آحm m 30n = y = 0,5 = M = = =60 g/molM y 0,5
⇒
(1/3): حساب المردود 2R = = = 67%(1/2) 3
3و أولي إذن الكحول المستعمل ه 2 2CH CH CH OH− − 1 - البروبانول −
105
: الصيغة نصف مفصلة لألستر المتشكلة-د 3 2 2 3CH COO CH CH CH− − − )إيثانوات البروبيل (−
:لتحسين مردود األسترة نقوم بإحدى العمليات التالية) 3 ).حمض أو آحول( إضافة أحد المتفاعالت -أ ).األستر أو الماء( امتصاص أحد النواتج -ب . يعوض الحمض الكربوآسيلي بكلور الحمض المرافق له-جـ
:الرابع تمرين ال. 2,30نمزج) 1 g3 من حمض الميثانويك مع gفي أنبوبة اختبار مسدودة 2 - من البرونانول
2,64ط درجة حرارته ثابتة، عندما يبلغ التفاعل حده، يتشكلبإحكام وموضوعة في وس gاألسترن م .
. الحادث وأذآر اسم األستر الناتجة أآتب معادلة التفاعل الكيميائي-)أ . أوجد مردود التفاعل-)ب . لهذا التفاعلCK أوجد ثابت التوازن الكيميائي-)جـ
0نؤلف اآلن مزيجا يتكون في البداية من) 2 ,3 mol0 من حمض الميثانويك و ,5 mol من
1، و2 -البرونانول molمن الماء .
في أي اتجاه ينزاح التوازن الكيميائي؟-أ . استنتج الترآيب المولي للمزيج عند التوازن-ب
:لحلا معادلة التفاعل الكيميائي
+CHO H
OCH3 CH CH3
OHCH
O CH
OCH3
CH3
+ OH2
ميثانوات ميثيل االيثيل: األستر الناتج هو
حمض :آمية الحمض االبتدائية : مردود التفاعل) ب2 ,3n 0 ,05 mol46
= =
آحول :آمية الكحول االبتدائية 3n 0 ,05 mol
60= =
تر :ية األستر المتشكلة آم اس2 ,64n 0 ,03 mol88
= =
حمض آحول أستر ماء ابتدائية 05,0 05,0 0 0 نهاية التفاعل 02,0 02,0 03,0 03,0
106
حمضتر اس
تر اس
nR 0 ,6 60%
n= = =
CK : Cحساب ثابت التوازن ) جـ[ تر] [ ماء اس ]
K 2 ,25[ ول حمض] [ آح ]
= =
).تشكيل األستر والماء(ا لعدم وجود األستر في البداية ينزاح التفاعل باتجاه األستر نظر) أ-)2 .الترآيب المولي للمزيج الناتج عند التوازن) ب
حمض آحول أستر ماء ابتدائية 0,3 0,5 0 1
1 + x x 0,5 - x 0,3 - x حالة توازن
) :ومنه )( ) ( )C
x x + 1K = = 2,25
0,3 - x 0,5 - x
: ومنه21 ,25 X 2 ,8 X 0 ,3375 0
0 X 0 ,3⎧ − + =⎪⎨
≤ ≤⎪⎩
1x : وعند حل المعادلة نجد = 0,13 mol) 2، ) مقبول x = 2,1 mol ) مرفوض (
حمض آحول أستر ماء حالة توازن 0,17 0,37 0,13 1,13
: لخامس التمرين ا. )محلول )A من إذابة آتلة نحصل عليهm 3 g= من حمض آربوآسيلي في الماء، ثم نكمل
م إـلى 1الحـج litre ا اير حجـم 3V = 40، نـع cm ول ) مــن المحـل )A ول مــاءات بواـسطة محـل
molالصوديوم ترآيزه الموليLC 0 ,1=.
للمزيجPHيمثل المنحنى في الشكل تغيرات الـ .1V بداللة حجم الصودا المضاف
-Eو Dنقطتان من المنحنى تميزان المعايرة ما هو مدلولهما الكيميائي؟
. للحمض المستعمل أحسب الكتلة المولية- .أوجد الصيغة الجزيئية المجملة للحمض وما اسمه - . تأآد من أن الحمض المستعمل في المعايرة ضعيف-
. أآتب معادلة انحالله في الماء ثــم أحســب ثابــت Dالمتواجــدة عنــد النقطــة لألفــراد الكيميائيــة أحســب التراآيــز الموليــة -
.aKالحموضة
2
4
6
8
5 10 2015
4,7
8,7
D
E
2,9
107
:الحل . نقطة التكافؤE تمثل النقطة-
) نصف التكافؤ D تمثل النقطة- )aPK PH=
A : حساب ترآيز الحمض- Bn n=) عند نقطة التكافؤ(
3eqV 20cm= و A A B BC V C V=
B : إذن B molLA
A
C V 0,1 20C 0 ,05V 40
×= = mol : أي =
LAC 0 ,05=
m لدينا: حساب الكتلة المولية للحمض mM nn M
= ⇔ =
gوعليه mol
3 gM 60 M0,05 mol
= ⇐ =
n: الصيغة الجزيئية للحمض- 2 n 2C H O و منه : n 2 60 32 14n= ⇐ = +
3CH إذن صيغته COOHحمض اإليثانويك .
mol ترآيز هذا المحلول هو -LC 0 ,05=
molلو آان الحمض قوي لكان L3H O C 0,05+⎡ ⎤ = =⎣ ⎦
PH molL3H O 10 0 ,05 PH 1 ,3+ −⎡ ⎤ = = ⇒ =⎣ ⎦
PH وبداية المنحنى يكون- 2 2 أي =9, ,9 molL3H O 10+ −⎡ ⎤ =⎣ ⎦
2وبما أن ,9 1,3mol molL L3H O 10 10+ − −⎡ ⎤ = <⎣ . إذن الحمض ضعيف⎦
ذا ال يمكن اإلجابة على : مالحظة افؤ وـه د نصـف التـك اف عـن ارة إـلى وـجود انعـط ذا الـسؤال باإلـش ـه .يحدث مع الحمض القوي
. معادلة إنحالل اإليثانويك في الماء-
3 2 3 3CH COOH H O CH COO H O− +⎯⎯→+ +←⎯⎯
) حساب تراآيز األفراد الكيميائية عند- )D. لدينا عند( )Dن تكوPH 4 ,7=
5 4 ,7molL 32 10 10 H O− − +⎡ ⎤× = = ⎣ 5 أي ⎦ mol
L3H O 2 10+ −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
14-10e mol
L53
K 10OH 5 102 10H O
−−
−+⎡ ⎤ = = = ×⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ×⎣ ⎦
108
3وحسب التعادل الشحني 3H O OH CH COO+ − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3إذن 3ل يهم
CH COO H O OH− + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= −⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
5 ومنه molL3CH COO 2 10− −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
PH = PKA :وبما أن المحلول موجود عند نصف التكافؤ5 mol
L3 3CH COO CH COOH 2 10− −⎡ ⎤ = = ×⎡ ⎤⎣ ⎦⎣ ⎦
وعليه PK 4 ,7a
a aPK 4 ,7 K 10 10− −= ⇒ = 5: و منه =
aK 2 10 −= ×
: السادس تمرينال. 2ن حمض آلور الهيدروجين ذو الترآيز م310cmنمزج mol
lAC 10 من 340cm مع =−
3 ذو الترآيزNaOHالصودا mollBC 5 10 −= ×
أذآر األفراد الكيميائية المتواجدة في المزيج؟-أ ؟ أحسب ترآيز هذه األفراد في نهاية التفاعل-ب ؟PH ماهي قيمة-جـ
:الحل
3Na: األفراد الكيميائية هي-أ ,Cl ,OH , H O+ − − + : حساب ترآيز األفراد-ب
:حساب عدد الموالت3
4OH Na
5 10 40n n 2 .10 mol1000
− +
−−× ×
= = =
3
24
ClH O10 10n n 10 mol
1000−+
−−×
= = =
3 : ولدينا 2H O OH 2 H O+ −+ ⎯⎯→
3H O 1 mol 1mol OH+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎯⎯→⎣ ⎦ ⎣ ⎦
2 ) المتفاعلة( 410 mol x x 10 mol− −⎯⎯→ ⇔ =
OHإذن آمية 4: المتبقية هي− 4 42 .10 10 10 mol− − −− =
3: الحجم اإلجمالي هو -2A BV=V +V = 10 + 40 = 50 cm = 5 × 10 L
:آيز الكيميائيةاوعليه تكون التر
109
43 mol
l22 .10Na 4 10
5 10
−+ −
−⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦ ×
، 4
3 moll2
10Cl 2 105 10
−− −
−⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦ ×
43 mol
l210OH 2 10
5 10
−− −
−⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦ ×
1412 mol
le 3 3 310K H O OH H O 5 10
2 10
−+ − + −
−⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= × ⇒ = = ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ×
PH: 12قيمة الـ 3PH log H O log 5 10 11,3+ −⎡ ⎤= − = − × =⎣ ⎦
: السابعتمرين ال.
)ماهي آتلة حمض البنزويك ) 1 )6 5 2C H CO H 3200 التي يجب انحاللها في حجمcm
molمن الماء حتى يكون ترآيز المحلول lC 0 ,1=
2(PH2 هذا المحلول هي لف األفراد الكيميائية الموجودة في المحلول، أحسب ترآيز مخت6, ؟مع التعليل. هل هذا المحلول لحمض ضعيف أو قوي -
35 من هذا المحلول ونضيف إليه 310cmنأخذ) 3 cm من هيدروآسيد الصوديوم
molترآيز المولي ) الصودا(l0 ,1.
4ذا آانإ - ,2 PH=أحسب ترآيز مختلف األفراد الكيميائية في المحلول ،. .بنزوات/ لثنائية بنزويك aPKأحسب -
:الحل
حساب الكتلة المولية للبنزويك 56 2
C H CO HM : gmolM 122=
3200cm الموالت الموجودة في حساب عدد32
320 0,1 mol 1000 cmn 2 10
n 200 cm100− ⎯⎯→
= = × ⇐←⎯⎯
2mnولدينا m n M = 2 10 122 2 ,44 gM
−= ⇔ = × × × =
2: حساب التراآيز المولية ,6 3 moll3PH 2 ,6 H O 10 2,5 10+ − −⎡ ⎤= ⇒ = = ×⎣ ⎦
3 moll3H O 2 ,5 10+ −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
OHد ترآيز وبناءا على الجداء الشاردي للماء نج −⎡ ⎤⎣ ⎦
110
14
12e moll3
3
K 10OH 4 102 ,5 10H O
−− −
−+⎡ ⎤ = = = ×⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ×⎣ ⎦
6حساب ترآيز 5C H COO −⎡ ⎤⎣ ⎦
6: لدينا 5 3C H COO OH H O− − +⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3OHبما أن H O− +⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ OH إذن نهمل ⎦ −⎡ ⎤⎣ ⎦
3 وعليه moll6 5 3C H COO H O 2 ,5 10− + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤= = ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦
6 : وباعتماد قانون حفظ الكتلة 5 6 5C H COOH C H COO C−⎡ ⎤+ =⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
6 : ه وعلي 5 6 53 3 mol
l
C H COOH C C H COO
0 ,1 2 ,5 10 97 ,5 10
−
− −
⎡ ⎤= −⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= − × = ×
: حساب ثابت التشردي للماء36 5 2C H COO 2 ,5 10α 2 ,5 10
C 0 ,1
− −−
⎡ ⎤ ×⎣ ⎦= = = ×
2α 2 ,5 10 1−= × الحمض ضعيف وعليه> aKحساب
3 36 5 3 5a 3
6 5
C H COO H O 2,5 10 2,5 10K = 6 ,4 10C H COOH 97 ,5 10
− + − −−
−
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ × × ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦ = = ×⎡ ⎤ ×⎣ ⎦
5a a aK 6 ,4 10 PK log K 4, 2−= × ⇔ = − =
:األفراد الكيميائية هي) 3
6 5 6 5 2 3C H COO ,C H COOH , H O , H O , OH , Na− + − +
4 لدينا ,2 5 moll3H O 10 6 ,3 10+ − −⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦
وعليه 14
9 ,8 10e moll4 , 2
3
K 10OH 10 1,6 1010H O
−− − −
−+⎡ ⎤ = = = = ×⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
Naحساب +⎡ ⎤⎣ ) لدينا : ⎦ )a B B BNa V V C V+⎡ ⎤ + =⎣ ⎦
Bوعليه نجد B
A B
C V يز Na ترآاتج ول الن V المحل V
+⎡ ⎤ = ←⎯⎯⎣ ⎦ +
moll
0 ,1 5Na 0 ,03315
+ ×⎡ ⎤ = =⎣ ⎦
111
3 : وحسب قانون الشحن 6 5Na H O OH C H COO+ + − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ = +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
همل يهمل يmol
l6 5Na C H COO 0 ,033+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤= =⎣ ⎦ ⎣ ⎦
moll6 5C H COO 0,033−⎡ ⎤ =⎣ ⎦
6حساب ترآيز 5C H COOH⎡ ⎤⎣ ⎦ ، 6 5 6 5C H COOH C H COO C−⎡ ⎤+ =⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
A حيث A moll
A B
C V 10C 0,1 0 ,066V V 15
= = × =+
6 5 6 5C H COOH C C H COO 0 ,066 0,033−⎡ ⎤= − = −⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
moll6 5C H COOH 0 ,033=⎡ ⎤⎣ ⎦
6نالحظ أن 5 6 5C H COOH C H COO −⎡ ⎤=⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ وعليه نجد⎦
6 5a
6 5
C H COOPH PK log
C H COOH0
−⎡ ⎤⎣ ⎦= +⎡ ⎤⎣ ⎦
log ألن 1 aPH نجد =0 PK 4 ,2= =
: الثامن تمرين ال.
n أمين صيغته العامة 2n+3C H Nية لآلزوت فيه والنسبة الكتل% حضر من هذا األمين 24
2 ترآيزهمحلوال )ل / مول−10 )mollقيس PH 25عند( المحلول C ( فوجد أنه
PHيساوي 11,4=. د الصيغة المجملة لألمين أوج-1 . أآتب الصيغ نصف المفصلة الممكنة لألمين ثم أذآر اسم وصنف األمين الموافق لكل صيغة-2 . أآتب معادلة انحالل األمين في الماء-3
n للثنائية aPK أحسب قيمة-4 2 n 3 n 2n 3C H NH C H N++ +.
12مول، /غN =14مول، /غC =12مول، /غH =1 يعطى 11 ,410 3 ,98 10− −× =
:الحلا) لدينا : الصيغة المجملة لألمين- ) ( )n 2 n 3M C H N 14n 17 g mol+ = +
112
لدينا ( )
% 100 14n 17% 24 14 n
←⎯⎯⎯ +
←⎯⎯⎯) : أي )100 14 24 14 n 17× = +
3 n ، 3المجملة إذن الصيغة 9C H N
الصيغ نصف المفصلة الممكنة-
3 2 13 2 2 2CH CH CH NH− − −
2
3 2 13 3
N H
CH CH CH− −
2 5 3C H N CH
H
− −
3 3
3
CH N CH
CH
− −
3 : معادلة انحالل األمين في الماء- 9 2 3 9C H N H O C H NH OH+ −⎯⎯→+ +←⎯⎯
3 للثنائية aPK حساب قيمة- 9 3 9C H NH C H N+
3لدينا 9 3 9a a
3 9 3 9
C H N C H NPH log PK log PK PH
C H NH C H NH+ +
⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦− = ⇔ + =⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
11,4لدينا PH=
3حساب ترآيز 9C H NH +⎡ ⎤⎣ ⎦ : 12 11 ,4mol moll l 310 3 ,98 10 H O− − +⎡ ⎤× = = ⎣ ⎦
e : ولدينا الجداء الشاردي للماءe 3
3
KK OH H O OHH O
− + −+
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= ⇒ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
: ومنه 14
3 moll11 ,4
10OH 2,5 1010
−− −
−⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦
3 : وحسب قانون انحفاظ الشحنة 9 3ــل ــ ــ ــ ــ ــ يهمـ
C H NH H O OH+ + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3 : إذن 12 3gmol 3 9
ـــل ــ ــ ــ ــ ــ يهم2 ,5 10 10 3 ,88 10 2,5 C H NH− − − +⎡ ⎤× = × − × = ⎣ ⎦
3 gmol3 9C H NH 2 ,5 10+ −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
ثالثي ميثيل أمين )ثالثي(
ميثيل إيثيل أمين )ثانوي(
بروبان 2-أمينو )أولي(
بروبان 1-ينوأم )أولي(
113
3) ترآيز المحلول( : ولدينا 9 3 9C H N C H NH C+⎡ ⎤+ =⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3 9 3 92 3 3 mol
l
C H N C C H NH
10 2 ,5 10 7 ,5 10
+
− − −
⎡ ⎤= −⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= − × = ×
إذن
:aPKوعليه تكون قيمة3
a 37 ,5 10PK 11 ,4 log 11,4 log 3 10 ,92 ,5 10
−
−
×= − = − =
×
. : بكالوريا التاسعتمرين ال . 2رآيز نحضر أربعة محاليل بنفس الت mol
lC 10 −=
( )A : ،محلول حمض آلور الماء( )B :محلول آلور الصوديوم.
( )C : ،محلول هيدروآسيدالصوديوم( )D :محلول حمض الميثانويك.
. إلى من المحاليل السابقة في دورق فنحصل على أربعة دوارق مرقمة من يوضع لكل محلول : آل محلول فنحصل على الجدول اآلتيPHنقيس
) أآمل الجدول، بوضع الحروف-1 ) ( ) ( ) ( )D ، C ، B ، Aفي الخانة المناسبة .
انطالقا من محلولين ) 1( أآتب معادلة التفاعل التي تعطي المحلول الموجود في الدورق رقم -2 .في نفس الجدول
. بين أن حمض الميثانويك ضعيف وحمض آلور الهيدروجين قوي-3
) ثابت الحموضة للثنائية aK أحسب-4 )HCOOH HCOO −.
) للثنائية aKإذا علمت أن -5 )3 3CH COOH CH COO 5 تساوي− 10 1 ,6− قارن ×
3 يعطى .اإليثانويك والميثانويك مع التعليل: قوتي الحمضين 2 ,910 1 ,26 10− −× =
:الحل : اء هو عبارة عن حمض قوي يتشرد آليا في الماء أيمحلول حمض آلور الم) 1
4 3 2 1 رقم الدورقPH 7 2 12 2,9 المحلول
114
2 moll 3PH 2 10 C H O− +⎡ ⎤= ⇐ = = ⎣ ⎦
)المحلول) 2 )Cهو محلول لهيدروآسيد الصوديوم وهو أساس قوي يتشرد آليا في الماء أي :
2 emoll 3
KOH C 10 H OOH
− − +−
⎡ ⎤ ⎡ ⎤= = ⇒ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
1412 mol
l3 210H O 10 PH 1210
−+ −
−⎡ ⎤ = = ⇒ =⎣ ⎦
)المحلول ) 3 )B 7 محلول لمادة معتدلة PH= ⇐.
)المحلول ) 4 )D 3 محلول لحمض ضعيف أيC H O +⎡ ⎤> ⎣ ⎦
2 وعليه تكون PH 7< < 4 3 2 1 رقم الدورق
PH 7 2 12 2,9 B A C D المحلول
: آتابة معادلة التفاعل-2
( ) ( ) ( )3 2Na ,OH H O ,Cl Na ,Cl H O+ − + − + −+ ⎯⎯⎯→ +
2 حمض الميثانويك ضعيف -3 3HCOOH H O HCOO H O− +⎯⎯→+ +←⎯⎯
: αلتفككحساب درجة ا2 ,93 0 ,9
2
HCOO H O 10α 10 1C C 10
− + −−
−
⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦= = = = <
.وهذا يثبت بأنه حمض ضعيف لعدم انحالله آليا في الماء2حمض آلور الهيدروجين قوي 3HCl H O H O Cl+ −+ ⎯⎯→ +
232
H O 10α 1C 10
+ −
−
⎡ ⎤⎣ ⎦= = .وهذا يثبت بأنه حمض قوي إلنحالله آليا في الماء =
) للثنائية aKاب حس-4 )HCOOH HCOO − : [ ]3
aH O HCOO
KHCOOH
+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦=
HCOOالبحث عن −⎡ ⎤⎣ 3 لدينا : ⎦ 2 , 9mol moll l 31 , 26 10 10 H O− − +⎡ ⎤× = = ⎣ ⎦
( )
1411 ,1 12e mol
l2 ,93
K 10OH 10 7 ,94 1010H O
−− −
−+⎡ ⎤ = = = = ×⎣ ⎦
115
3 3OH HCOO H O HCOO H O OH− − + − + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ = ⇒ = −⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ يهمل يهمل
3 12 3 mollHCOO 1,26 10 7 ,94 10 1, 26 10
( (يهمــــــل − − − −⎡ ⎤ = × − × = ×⎣ ⎦
]:ولدينا ] [ ]HCOOH HCOO C HCOOH C HCOO− −⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ = ⇒ = −⎣ ⎦ ⎣ ⎦
[ ] 2 3 3 mollHCOOH 10 1,26 10 8 ,75 10− − −= − × = ×
: aKوعليه يكون ( )( )
234
a 3
1 ,26 10K 1,78 10
8 ,75 10
−−
−
×= = ×
×
) بما أن -5 ) ( )a 3 aK CH COOH K HCOOH< هذا يدل على أن حمض الميثانويك
.أقوى من اآلخر
: . العاشر التمرين. . لتر من محلول حمض البروبانويك بإذابة آمية من الحمض في الماء1 تم تحضير
ألساس الموافق لهذا الحمض؟ أآتب معادلة انحالل حمض البروبانويك في الماء، ما هو ا-1
) المحلول الحمضي فيPH إذا آان-2 )25 Cوقيمة3,1 يساوي aPK للثنائية
4أساس تساوي/ حمض :، أحسب9,
[ األـســـــاس]ز المولي الحمض لألساس والترآيز المولي الحجمي للحمض النسبة بين الترآي-أ[ الحمــض]
.
. تراآيز مختلف األفراد الكيميائية الموجودة في المحلول-بmol من محلول الصودا ترآيزه V نضيف للمحلول السابق حجما-3
lC 0 PH فكان=1,4المحلول الناتج هو ,9.
3 استنتج بدون حساب قيمة النسبة -أ 2
3 2
[CH CH COO ][CH CH COOH ]
−
. المضافV أوجد قيمة الحجم-ب
2: يعطى 1 ,8 4 3 ,110 1 ,58 10 ، 10 7 ,9 10− − − −× = × =
g g gmol mol molH 1 , O 16 , Na 23= = =
:الحل :معادلة انحالل حمض البروبانويك في الماء
116
2 5 2 2 5 3C H COOH H O C H COO H O− +⎯⎯→+ +←⎯⎯
2األساس المرافق لحمض البروبانويك هي شاردة البروبانوات 5C H COO −
[ األـســـــاس] حساب النسبة -أ-2[ الحمــض]
:ة العالقباستعمال
[ ] a األســــــــاس
Log PK PH الحمــض⎡ ⎤⎣ ⎦⇐ + =[ ] a
ـــــــاس األـسLog PH PK
الحمــض⎡ ⎤⎣ ⎦ = −
] :باستخدام األسس نجد ]PH PK 3 ,1 4 ,9 1.8 2a
األســــــــاس10 10 10 1,58 10
الحمــض− − − −⎡ ⎤⎣ ⎦ = = = = ×
حساب تراآيز األفراد الكيميائية الموجودة في المحلول-ب : األفراد الكيميائية الموجودة في المحلول هي
2 5 3 2 2 5C H COO , OH , H O , H O , C H COOH− − +
PH : لدينا moll3H O 10+ −⎡ ⎤ =⎣ ⎦ ، 3 ,1 4 mol
l3H O 10 7 ,94 10+ − −⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦
eومنه نجد e 3
3
KK H O OH OHH O
+ − −+
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= × ⇔ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
14
10 ,9 11 moll3 ,1
10OH 10 1,26 1010
−− − −
−⎡ ⎤ = = = ×⎣ ⎦
2البحث عن 5C H COO −⎡ ⎤⎣ :باالعتماد على قانون انحفاظ الشحن نجد :⎦
3 2 5H O OH C H COO+ − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ومنه
3 2 5H O OH C H COO+ − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤− =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ OH إذن بإهمال ⎦ −⎡ ⎤⎣ 3H أمام ⎦ O +⎡ ⎤⎣ ⎦
4 نجد moll2 5C H COO 7 ,94 10− −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
2البحث عن 5C H COOH⎡ ⎤⎣ ]لدينا :⎦ ]2 األســــــــاس
10 1,58 الحمــض
− ⎡ ⎤⎣ ⎦× إذن=
2 5 2
2 5
C H COO1,58 10
C H COOH
−−
⎡ ⎤⎣ ⎦ = ×⎡ ⎤⎣ ⎦
117
وعليه42 5 2 mol
l2 5 2 2
C H COO 7 ,94 10C H COOH = 5 101 ,58 10 1,58 10
− −−
− −
⎡ ⎤ ×⎣ ⎦= = ×⎡ ⎤⎣ ⎦ × ×
aPK - أ-3 PH⇔ : أن المحلول موجود عند نصف التكافؤ أي=
2 52 5 2 5
2 5
C H COO1 C H COOH C H COO
C H COOH
−−
⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎡ ⎤= ⇔ =⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎡ ⎤⎣ ⎦
: حساب ترآيز الحمض2 5 3
2 4 2 mol l
ض حمC C H COO OH H O
5 10 7 ,94 10 5 10
− − +
− − −
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= + =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= × + × ×
:حساب قيمة الحجم المضاف
31 0 ,05V 500 cm0 ,1×
⇔ = = ( اس اس ) (أس أس )C V ( حمض) (حمض )C V =
31وعليه نجد أن حجم التكافؤ eq 2V V 250 cm= =
. – BAC 98 ع ط –الحادي عشر تمرين الت.
ـ / نرمز لثنائيين حمض )أساس للحمضين الضعيفين ب )1 1A H A− و ( )2 2A H A−
)لدينا ثالثة محاليل )1S ،( )2S ،( )3S لثالثة أحماض أحدها قوي واآلخران ضعيفان، قسنا
PH 25 آال منها عند الدرجة C1: دنا على التوالي فوجPH = 3,9 ،2PH = 3,0 ،
3PH 10 مرات أي أضفنا له الماء حتى نضاعف حجمه 10، قمنا بتمديد آل محلول 3,0 =
: آل محلول من جديد فوجدنا على التواليPHمرات، ثم قسنا
1PH = 4,4 ،2PH = 3,5 ،3PH = 4,0
) بين أن المحلول -1 )3Sهو المحلول الحمض القوي، واستنتج الترآيز المولي قبل تمديده .
نفس المحلول لديدها باستعما من آل حمض من األحماض السابقة قبل تم310cm عايرنا-2
)من الصودا )NaOH 3، فوجب إضافة حجم1V 1 ,0cm= منه للمحلول ( )1S و حجم
32V 16 ,0 cm= منه للمحلول ( )2S 3 و حجم
3V 1,0 cm=منه للمحلول ( )3S.
. أحسب ترآيز محلول الصودا المستعمل لتحقيق التكافؤ -أ . أحسب الترآيز االبتدائي لكل حمض من الحمضين الضعيفين -بaأحسب ثابتي الحموضة -جـ
1Kو a
2Kقوامهما للحمضين الضعيفين واستنتج أ.
118
0 يعطى ,110 1 ,26=
:الحل
3C حمض قوي يعني أن * H O +⎡ ⎤= ⎣ ⎦
)ترآيز المحلول :لدينا )3Sقبل التمديد هو :C و + -33[H O ] = 10 mol/l
)ترآيز المحلول )3Sبعد التمديد هو :C 4 و ′ moll3H O 10+ −′⎡ ⎤ =⎣ ⎦
:النسبة بينهما نجد بحسابPH3PH'
3
H O 1010 1010H O
+ −
−+
⎡ ⎤⎣ ⎦ = ⇔ =′⎡ ⎤⎣ ⎦
C و 10C
=′
) إن PH'=PH+1 إذن )3S محلول لحمض قوي ترآيزه + -3 moll3C= H O =10⎡ ⎤⎣ ⎦
: حساب ترآيز محلول الصودا المستعمل-أ) 2اس حمض: عند التكافؤ n أس n= أي : ( اس اس ) (أس أس )C V ( حمض) (حمض )C V =
ومنه3
2 mollاس أس
10 10C 101
−−×
= =
) حساب ترآيز آل من-ب )1Sو ( )2S
): عند التكافؤ اس اس ) (أس أس )C V ( حمض) (حمض )C V =
( )1
2mol أســاس3
lحمــض S حمض
C 1 10C 10V 10
−−× ×
= = ـــاس= V أسـ
): بنفس الطريقة نجد )2
22 mol
lحمــض S
16 10C 1,6 1010
−−×
= = ×
a حساب ثابتي الحموضة-جـ1
Kو a2
K للحمضين الضعيفين : [ ]3
aA H O
KAH
− +⎡ ⎤ ⎡ ⎤×⎣ ⎦ ⎣ ⎦=
Aحساب −⎡ ⎤⎣ ] و⎦ ]AHلكل حمض :
1Aالحمض األول H : 3.9لدينا moll 310 H O 3 ,9 PH− +⎡ ⎤= ⇐ =⎣ ⎦
4أي moll3H O 1,26 10+ −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
ومنه 14
10 ,1 11e moll3 ,9
3
K 10OH 10 7 ,94 1010H O
−− − −
−+⎡ ⎤ = = = = ×⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
119
OH أي أن −⎡ ⎤⎣ 3H يهمل أمام ⎦ O +⎡ ⎤⎣ ⎦
+ وعليه - - - + -4 moll3 3H O = OH + A A = H O =1,26×10⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⇔⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3-ولدينا -4 -3 moll1 1 1A + A H = C A H = 10 -1,26×10 = 8,74×10⇔⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
( ) 24
4a 41
1 ,26 10K = = 0 ,18 10
8 ,74 10
−−
−
××
×
3 :بنفس الطريقة نجد 5moll2 a
2A H 15 10 , K 6 ,7 10− −= × = ×⎡ ⎤⎣ و ⎦
3 moll2A 10− −⎡ ⎤ =⎣ aومنه ⎦ a
1 2K K<2 إذن الحمضA H1 أقوى من الحمضA H
.ألن تفككه أآبر في الماء
: الثاني عشــرتمرينال.
) حجمهHCOOH محلول لحمض الميثانويك ) 30 ,3 10 ,0 cm± سكبنا عليه بواسطة ،
)يزهسحاحة محلوال لهيدروآسيد الصوديوم ترآ ) molL0 ,02 0 ,15±.
. أآتب معادلة التفاعل-1 هو أفضل آاشف ينبغي استخدامه لتحديد نقطة التكافؤ؟ ما-2
4 من3,1الهليانتين: التي تتغير ضمنها ألوان الكواشف هيPHمجاالت اـل الفيتول إلى 4,8فتالين من 6، أزرقه البروموتيمول من10,0 إلى2, 7 إلى0, ,6.
) إذا علمت أن حجم الصودا الالزم لتحقيق التكافؤ يساوي-3 ) 320 ,0 0 ,1 cm±.
.ض في محلوله مصحوبا باالرتياب المطلق فيهأحسب ترآيز الحمmol إذا آان ترآيز الملح الناتج عن التفاعل السابق في محلول هو-4
LC 0 وقيمة =1,
PH8المحلول ).م25درجة الحرارة (4,
9يز المولية لألفراد الكيميائية الموجودة فيه علما أن أحسب التراآ-أ 8 ,410 4 10− −× =. .شاردة ميثانوات/ للثنائية حمض ميثانويكaK أحسب ثابت الحموضة-ب
:الحل
2 :آتابة معادلة التفاعل الحادث) 1 3HCOOH H O HCOO H O− +⎯⎯⎯→+ +←⎯⎯⎯
2H O
NaOH Na OH+ −⎯⎯⎯→ +
120
):المعادلة اإلجمالية ) ( ) 2وديوم انوات الص ميث
HCOOH Na ,OH Na ,HCOO H O+ − + −⎯⎯→+ +←⎯⎯
بما أن التفاعل هو عبارة عن تفاعل حمض ضعيف مع أساس قوي إذن الكاشف المناسب هو ) 2)الفينول فتالين )10 ,0 8 .ك األساس ألن المحلول الناتج له نفس سلو−2,
ضعند نقطة التكافؤ يكون : حساب ترآيز الحمض في محلوله) 3 اس حم n أس n=
) : أي اس اس ) (أس أس )C V ( حمض) (حمض )C V =
اس : إذن اس أس أس حمض
حمض
(C ) (V ) 20,0 0,15C = = = 0,3 mol/lV 10×
أســاس حمــض : بتطبيق قانون اإلرتياب
أســاس حمض
C CC C∆ ∆
= ـــاس أسـ
أســاس
VV∆
+ حمض
حمض
VV∆
+
molLحمــض
0,02 0 ,1 0 ,3C 0,3 0 ,050 ,15 20 10 ,3⎛ ⎞
∆ = + + =⎜ ⎟⎝ ⎠
) ومنه ) molLحمــض C 0 ,3 0 ,05= ±
: حساب تراآيز األفراد الكيميائية األخرى الموجودة في المحلول-أ) 42: األفراد الكيميائية هي 3H O ،HCOOH ، HCOO ، Na ،OH ،H O− + − +
PH لدينا 8 ,4 9mol molL L3H O 10 10 3 ,98 10+ − − −⎡ ⎤ = = = ×⎣ ⎦
9 molL3H O 3,98 10+ −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
وحسب الجداء الشاردي للماء14
5 ,6 6e molL8 ,4
3
K 10OH 10 2 ,5 1010H O
−− − −
−+⎡ ⎤ = = = = ×⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
Na+⎡ ⎤= ⎣ mol ترآيز الملح أي ⎦LNa 0 ,1+⎡ ⎤ =⎣ ⎦
3H : وحسب قانون الشحن O Na OH HCOO+ + − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤+ = +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3 :وعليه نجد
9 6 mol Lـــل يهمـــــل يهمــ
HCOO H O Na OH
0 ,1 3 ,98 10 - 2,5 10 0,1
− + + −
− −
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= + −⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= + × ×
121
[ C حمــض[ HCOO HCOOH−⎡ ⎤= +⎣ ⎦
] :وعليه ] molLحمــض HCOOH C HCOO 0 ,3 0 ,1 0 ,2−⎡ ⎤= − = − =⎣ ⎦
: حساب ثابت الحموضة-ب
[ ][ ]
93 4a
HCOO H O 3 ,98 10 0 ,1K 1 ,6 10HCOOH 0 ,2
+ −−
⎡ ⎤− × × ×⎣ ⎦= = = ×
4aK 1,6 10 −= ×
. الثالث عشـــرتمرينال. النقي في وعاء تحليل آهربائي، ثم يوصل على التسلسل من حمض الميثانويك g 4,6نسكب
.مع مولد للتيار الكهربائي المستمر، ومقياس ميلي أمبير وقاطعةتنتج ـمن هــذه -1 ر، اـس اس الميلــي أمبـي ر مقـي راف لمؤـش ة ال يالحــظ أي انـح ق القاطـع د غـل عـن
.التجربة بنية حمض الميثانويكلمقطر فيالحظ عند غلق القاطعة انحراف مؤشر تضاف إلى وعاء التحليل آمية من الماء ا-2
.مقياس الميلي أمبير . علل سبب مرور التيار الكهربائي في الدارة في هذه الحالة-أ- . أآتب معادلة التفاعل الكيميائي الحاصل بين الحمض والماء-ب- ما هو األساس المرافق لحمض الميثانويك؟-جـ- لتر 1بق بإضافة الماء إلى وعاء التحليل فحصلنا على أآملنا حجم المحلول الحمضي السا-د-
.من المحلول الحمضي، أحسب الترآيز المولي الحجمي لهذا الحمض2 المحلول الحمضي السابق القيمةPH أعطى قياس-3 25 عند4, C.
.اميائية الموجودة في المحلول ثم أحسب ترآيزه حدد األفراد الكي-أ- .aPKأساس واستنتج قيمة/ للثنائية حمضaK أحسب-ب-
-2,4 -3g g gmol mol molC=12 , H=1 , O=16 ,Log 6=0,8 , 10 =4×10
:الحل ).ال يحتوي على شوارد (ة بنية الحمض غير شاردي-1
)لى أن المحلول يحوي شوارد مرور التيار الكهربائي دليل ع- أ-2 ) ( )3H O HCOO+ −.
+ :معادلة التفاعل الكيميائي الحاصل -ب -2 3HCOOH + H O H O + HCOO⎯⎯⎯→←⎯⎯⎯
) األساس المرافق لحمض الميثانويك هو شاردة الميثانوات -جـ )HCOO −.
122
حساب الترآيز المولي الحجمي للمحلول الحمضي-د
mnلدينا M
nC و =V
g:ومنه =molHCOOH
4 ,6M 46 n 0 ,1 mol46
= ⇒ = =
mol : إذنLHCOOH
0 ,1 molC 0,11 L
= =
+:األفراد الكيميائية المتواجدة في المحلول - أ-3 -2 3HCOOH + H O H O + HCOO⎯⎯⎯→←⎯⎯⎯
2 32H O OH H O− +⎯⎯⎯→ +←⎯⎯⎯
3HCOOH :وعليه تكون األفراد هي , HCOO , OH , H O− − المتبقي+
2لدينا ,4 PH= 2 إذن ,4 molL3H O 10+ −⎡ ⎤ =⎣ +: و منه⎦ -3
3[H O ]=4 10 mol/l×
OHحساب −⎡ ⎤⎣ eلدينا : ⎦ 3K H O OH+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤= ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦
: إذن 14
14 2 ,4e2 ,4
3
K 10OH 1010H O
−− − +
−+⎡ ⎤ = = =⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
11 ,6 11 molLOH 10 0 ,25 10− − −⎡ ⎤ = = ×⎣ -: و منه ⎦ -11 mol
L[OH ]=0,25×10
HCOOحساب −⎡ ⎤⎣ : بناءا على مبدأ انحفاظ الشحنة نجد⎦
3H O OH HCOO+ − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ 3OH وبما أن ⎦ H O− +⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3:إذن molL 34 10 H O HCOO− + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤× = =⎣ ⎦ ⎣ : و منه⎦
- -3 molL[HCOO ]=4×10
: وباستعمال مبدأ انحفاظ المادة
[ ] [ دائي[ ي اإلبت المتبقHCOOH HCOO C HCOOH−⎡ ⎤+ = =⎣ ⎦
] :ومنه ] 3 -3 molLHCOOH C HCOO 0 ,1 4 10 =96 10 − −⎡ ⎤= − = − × ×⎣ ⎦
:aK حساب - ب
[ ]( )23
3 3a 3
4 10HCOO H OK 0 ,166 10
HCOOH 96 10
−− +−
−
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦= = = ××
aPK : 4استنتج a aPK Log K Log 1 ,66 10 −⎡ ⎤= − = − ×⎣ aPK: أي ⎦ 3,78=
123
): الرابع عشـــرتمرين ال.
25المحاليل مأخوذة في الدرجة C0.6-: تعطىLog 24 = 1,4 , 0,25 = 10 2لي هولدينا محلول مائي للنشادر ترآيزه المو mol
LC 10 .10,6 هيPH وقيمة الـ=−
I- 1-أآتب معادلة التفاعل ( )3NHمع الماء .
هي األفراد الكيميائية المتواجدة في المحلول؟ ما-2 . أحسب الترآيز المولي لكل منها-3
II- 1-عرف ثابت الحموضة ( )aKللثنائية ( )4 3NH NH+ .
) أحسب قيمة الـ-2 )aPKالموافقة .
: إذا علمت بأن-3
a1
Kللثنائية ( )3 3 3 2CH NH CH NH+− 11 هو− 10 1 ,9− ×
a2
Kللثنائية ( )4 3NH NH+10 هو 10 5 ,6− ×
)قارن بين قوتي األساس )3NHو ( )3 2CH NH−علل إجابتك .
:الحل .البحث إذا آان هذا التفاعل تام أم اللكتابة المعادلة يجب : آتابة معادلة تفاعل النشادر مع الماء-1
2لدينا molLC 10 , PH 10إذن =−10,6 ,6
3H O 10+ −⎡ ⎤ =⎣ ⎦
وعليه 14
3 ,4 -2e molL10 ,6
3
K 10 molOH 10 < 10 l10H O
−− −
−+⎡ ⎤ = = =⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
إذن األساس ضعيف وهذا يعني أن تفاعله مع الماء غير تام
3 2 4NH H O NH OH+ −⎯⎯→+ +←⎯⎯
3 :لمتواجدة في المحلولاألفراد الكيميائية ا -2 2 4 3NH , H O , NH , OH , H O+ − +
: حساب الترآيز المولي لكل منها-3
10لدينا ,6 10 molL3PH 10 ,6 H O 10 0 ,25 10+ − −⎡ ⎤= ⇒ = = ×⎣ ⎦
OH ؟ −⎡ ⎤= ⎣ ⎦ : ee 3
3
KK H O OH OHH O
+ − −+
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= × ⇔ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
143 mol
L1010OH 0,4 10
0 ,25 10
−− −
−⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦ ×
124
NH ؟4 +⎡ ⎤= ⎣ 3: الشحنة نجد حسب قانون انحفاظ : ⎦ 4OH H O NH− + +⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3- : إذن 4 3
ل يهم
molNH OH H O OH = 0,4 10 l+ − + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= − ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
=NH ؟3 ⎡ ⎤⎣ : حسب قانون انحفاظ المادة نجد⎦
+ + -2 -3 -4 molL3 4 3 4
ــة ــ ــ ـــ المتبقـيC= NH + NH NH = C- NH =10 -0,4×10 = 96×10⎡ ⎤ ⎡ ⎤⇒⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎣ ⎦ ⎣ ⎦
II- 1-تعريف ثابت الحموضة : [ ]3
aH O أـســــاس
K حمض
+⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦⎣ ⎦=
3 :وحسب التمرين 3a +
4
NH H OK
NH
+⎡ ⎤⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦=⎡ ⎤⎣ ⎦
) للثنائية aPK قيمة اـل-2 )4 3NH NH+ :a aPK Log K= −
3 3 3a + +
4 4
NH H O NHPK Log PH Log
NH NH
+⎡ ⎤⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦= − = −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
4
a 496 10PK 10 ,6 Log 9, 24 10
−
−
×= − =
×
3 و3NH المقارنة بين قوى األساسين -3 2CH NH−
aلدينا a2 1
K K> إذن المثيل أمين ( )3 2CH NH− أقوى من النشادر ( )3NH.
:الخامس عشر تمرين ال. 1لدينا litreمن محلول مائي لحمض الميثانويك قيمة PHذا المحلول ه( )2 ,4 .
. أآتب معادلة تشرد هذا الحمض في الماء-1
) أعط عبارة ثابت الحموضة-2 )aK للثنائية HCOOH HCOO −.
) أحسب آتلة الحمض-3 )mالمنحلة في الحجم السابق علما بأن aPK للثنائية
HCOOH HCOO . 3,8 هو−
3 يعطى 2 ,4 2 1,410 4 10 , 10 4 10− − − −× = ×
:الحل)آتابة معادلة تشرد حمض الميثانويك) 1 )HCOOHفي الماء .
125
2 3HCOOH H O HCOO H O− +⎯⎯⎯→+ +←⎯⎯⎯
)عبارة ثابت الحموضة) 2 )aK للثنائية ( )HCOOH HCOO −
[ ]
-3
aHCOO H O
KHCOOH
+⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦=
) المنحلة فيmحساب آتلة الحمض) 3 )1g : a aPK Log K= −
[ ]a 3PK Log H O Log HCOO Log HCOOH+ −⎡ ⎤ ⎡ ⎤= − − +⎣ ⎦ ⎣ ⎦
[ ]aـــة ــ ــ ــ ــ المتبقيــ
HCOOPK PH Log
HCOOH
−⎡ ⎤⎣ ⎦= −
]حساب ]ــــة ــ ــ ــ ــ ــ المتبقـي
HCOOH :
OH ؟ -1 −⎡ ⎤= ⎣ ⎦ 14
12e molL3
3
K 10OH = 2 ,5 104 10H O
−− −
−+⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ×⎣ ⎦
3Hيهمل أمام O +⎡ ⎤⎣ 2 : ومنه نجد⎦ ,4 molL3H O HCOO 10+ − −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦
] :إذن ] a2 ,4
Log HCOOH PH PK Log HCOO
2 ,4 3 ,8 Log 10 1
−
−
⎡ ⎤− = − − ⎣ ⎦= − − =
[ ]Log HCOOH 1= −
] ومنه ] 1 molLـــدائي ــ ــ ــ إبتــ
HCOOH 10 −=
] : وحسب قانون انحفاظ الكتلة ] [ ]ـــي ــ ــ ــ ــدائي المتبـق ــ ــ ــ ــ إبـت
C HCOOH HCOOH HCOO −⎡ ⎤= = + ⎣ ⎦
1 3 -3molLC 10 4 10 = 104 10 mol/l− −= + × ×
)لكتلة حساب ا- )m للحمض المنحلة في الحجم السابق ( )1g : gmolHCOOHM 46=
1 :إذن mol 46 g0 ,104 mol m
⎯⎯⎯→
m: و منه →⎯⎯⎯ 4,784 g=
: التمرين السادس عشر .
25آل المحاليل مأخوذة في درجة حرارة C.
126
) نحضر محلول- )Aلحمض الميثانويك HCOOH13,8 بإذابة g من الحمض النقي في
3الماء المقطر، فنحصل على محلول حجمه litre وقيمة PH 2 ,4=.
. أآتب معادلة تشرد الميثانويك في الماء-1) أحسب الترآيز المولي الحجمي للمحلول-2 )A .
) للثنائيةaK أحسب ثابت الحموضة-3 )HCOOH HCOO −.
Log4: يعطى 0 ,6 , 16 O , 12 C , 1 H= = = =
:الحل
2 : معادلة تشرد -1 3HCOOH H O HCOO H O− +⎯⎯⎯→+ +←⎯⎯⎯
) الترآيز المولي الحجمي للمحلول -2 )A :
g : لديناmol
n m 13 ,8 gCV M .V 46 3
= = =×
mol: أي LC 0,1=
) للثنائيةaK حساب ثابت الحموضة-3 )HCOOH HCOO −
2: األفراد المتواجدة في المحلول هي 3H O , HCOOH , HCOO , OH , H O− − +
: ولدينا-
3a
[ HCOO ] [H O ]K[HCOOH]
+
=
PHولدينا 3 molL3H O 10 4 10+ − −⎡ ⎤ = = ×⎣ ⎦
:بتطبيق مبدأ انحفاظ الشحنة نجد
3 3 يهمـــل
H O OH HCOO H O HCOO+ − − + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= + ⇒⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3 إذن molLHCOO 4 10− −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
]: بتطبيق مبدأ انحفاظ المادة ]ــــة ــ ــ ــ ــ ــ المتبقـي
C HCOOH HCOO −⎡ ⎤= + ⎣ ⎦
] : ومنه ] 3 3 molLHCOOH C HCOO 0 ,1 4 10 96 10− − −⎡ ⎤= − = − × = ×⎣ ⎦
] : ومنه ]( ) 23-
3 4a 3
4 10HCOO H OK 1,67 10
HCOOH 96 10
−+−
−
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ×⎣ ⎦ ⎣ ⎦= = = ××
127
: السابع عشــرتمرين ال. 2نؤآسد ,3 gثانول بأآسجين الهواء وبوجود وسيط فنحصل على حمض االيثانويك من اإلي
. %100بمردود
. أآتب معادلة التفاعل الكيميائي الحادث-1 ما هي آتلة الحمض المحصل عليه؟-2)نأخذ هذه الكتلة من الحمض ونذيبها في الماء المقطر فنحصل على محلول -3 )A3250 حجمهcm.
.أحسب الترآيز المولي الحجمي لهذا المحلول -أ . أآتب معادلة تشرد حمض االيثانويك في الماء-ب1)معامل التفكك( لو آان ثابت هذا التشرد -جـ α=آم تكون قيمة PHالمحلول ( )A.
1 علما أن حمض االيثانويك حمض ضعيف أي-د α>هل PHالمحلول ( )A أآبر أم أصغر
Log: يعطى من القيمة السابقة؟ 2 0,3=
:لالح األآسدة المقتصدة لكحول أولي تعطي إذا آان األآسجين متوفرا حمض آربوآسيلي وفق -1
2 :المعادلة التالية 5 2 5 2C H OH O CH COOH H O+ ⎯⎯→ +
آتلة الحمض المحصل -2 :عليها
( حمــض(
حمــض
46 g 60 g2 ,3 g m
⎯⎯→⎯⎯→
A2 ,3 60m 3 g
46×
= =
ـ -أ-3 ) حساب الترآيز المولي الحجمي ل )A : molL
m 3C= = =0,2M .V 60×0,25
: معادلة تشرد حمض االيثانويك في الماء-ب
3 2 3 3CH COOH H O CH COO H O− +⎯⎯⎯→+ +←⎯⎯⎯
1 إذا آان -جـ α=فهذا يعني أن التفاعل تام وبالتالي :
( )3 3H O C H O 0 ,2 PH Log 0 ,2+ +⎡ ⎤ ⎡ ⎤= ⇒ = ⇒ =−⎣ ⎦ ⎣ ⎦
2PH Log 1 Log 2 PH 0 ,710
= − = − ⇒ =
1بما أن حمض االيثانويك حمض ضعيف -د α>إذن PHالمحلول له تكون أآبر من القيمة السابقة .
. التمرين الثامن عشــر.mol بمحلول حمض الكلور ذو الترآيز3NH نعاير محلول النشادر
L0 ,1.
3نضـع فــي إنــاء حجــم BV 20 cm= مــن
1M
2M
3M
eqE
(∆ )9 ,3
5 , 3
19 , 2
3V(cm )
PH
128
ــــــه ــــــر علـي ــــــم نقـط ــــــاك ـث المحلــــــول األمونـيــات ـمــن محلــــول حـمــض الكلــــور AVآمـي
بواـســطة ـســحاحة مدرجــــة فنحصـــل علــــى : البيان التالي
).التكافؤ( حدد بيانيا نقطة التعديل -أ .نشادراستنتج الترآيز المولي لمحلول ال -ب . استنتج معادلة التفاعل الحادث خالل المعايرة-جـ . ما طبيعة المحلول الناتج عند التعديل؟ برر إجابتك-د للثنائية المتشكلة من األمونياك والحمض المرافق وآذا ثابت aPK حدد مع التبرير-هـ
. لهاaKالحموضة
:الحل
): باالعتماد على طريقة المماسات نجد أن-أ )3eqE 19 ,2 cm , PH 5 ,3=
A: وعند هذه النقطة يكون-ب A B BC V C V=
A :ومنه AB
B
C VCV
و =3
B 30 ,1 19 ,2 10C
20 10
−
−
× ×=
×
2 الترآيز المولي للنشادر molLBC 9 ,6 10 −= ×
) : معادلة التفاعل-جـ ) 3 3 4 ام2 ل ت NH تفاع H O NH H O+ ++ ⎯⎯→ + PH عند التعديل يكون -د 5 ,3=
5 ,3 PHmolL3 3H O 10 10 H O+ − − +⎡ ⎤ ⎡ ⎤= ⇐ =⎣ ⎦ ⎣ ⎦
و14
8 ,7e molL5 ,3
3
K 10OH 1010H O
−− −
−+⎡ ⎤ = = =⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎣ ⎦
3OHوبما أن H O− +⎡ ⎤ ⎡ ⎤<⎣ ⎦ ⎣ . إذن المحلول حمضي⎦ من البيان D يجب تحديد نقطة نصف التكافؤaPK للبحث عن-هـ
( )3eqE 9 ,6 cm , PH 9 aPK وعليه =3, PH=لتكافؤ عند نقطة نصف ا
PK 9 ,3 10a
aK 10 10 5 10− − −= = = ×
. التاسع عشــر تمرين ال.
)قمنا في تجربة أولي بمعايرة )310 cmمن محلول مائي لحمض ( )1A Hبمحلول الصودا
129
( )NaOHترآيزه ( )molL0 وفي تجربة ثانية عايرنا نفس الحجم من محلول مائي 1,
)لحمض )2A H األساسي( بنفس المحلول السابق.(
) في التجربتين بداللة حجم الصودا المضافPHالبيانان المرفقان يمثالن تغيرات الـ )1n
) عند استخدامنقطة التكافؤ )1A H.
: باالعتماد على البيانين-1) نقطة التكافؤإحداثي أوجد -أ )2nعند استخدام ( )2A H.
) أحسب قيمة-ب )aPK لكل الثنائيتين
( )1 1A H A− و ( )2 2A H A− ثم
.استنتج مع التعليل، أي الحمضين أقوى
3H أحسب الترآيزين -2 O +⎡ ⎤⎣ ⎦
،Na +⎡ ⎤⎣ إضافة في المزيج عند⎦
( )35 cmمن الصودا إلى المحلول
( )2A H.
0,810-: يعطى = 6,3
:الحل) نقطة التكافؤ لمعايرة- أ-1 )2A Hبـ ( )NaOHهي :
32 n
2n V 10 cm , PH 8,4⎛ ⎞= =⎜ ⎟
⎝ ⎠.
) يمكن استنتاج-ب )aPK لكل حمض من المنحنى الموافق لكل معايرة ) أساس/ حمض( الثنائية
افؤeند النقطة نصف التكافؤ أيوهذا ع تك1V V2 PH، إذ عند نقطة نصف التكافؤ يكون=
)المزيج مساوي لـ )aPKالثنائية ( )aPH PK= e1V V2
⎛ ⎞=⎜ ⎟⎝ ⎠
)المناسب لمعايرة : المنحنى )1A H. 3 3ee
VV 8 cm 4cm2
= ⇒ =
) PH=6,2إذن )34cm د عن
)المناسب لمعايرة : المنحنى )2A H. 3 3ee
VV 10 cm 5 cm2
= ⇒ =
2A H
3V(cm )
PH
22
24
6
810
12
1n2n
1A H
8,4
2 4 6 8 10 12
130
4,2=PH ( )35 cm د a و a16,2=PKومنه عن 24,2=PK
) أصغر آان الحمض أقوى وعليه فإن الحمضaPK آلما آان- )2A H أقوى من الحمض ( )1A H.
3H استنتاج - أ-2 O +⎡ ⎤⎣ ) للمحلول⎦ )2A H:
PH و PH=4,2: لدينا310 H O− +⎡ ⎤= ⎣ 4: إذن⎦ ,2
310 H O− +⎡ ⎤= ⎣ ⎦
5 molL3H O 6 ,3 10+ −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
Naاستنتاج ترآيز 3Vحساب حجم المزيج : + 10 5 15 cm= + =
3 :ولديناNaOH
3
n =0,1 mol 1000 cmn 5 cm
⎯⎯→
′ ⎯⎯→
45 0 ,1n 5 10 mol1000
−×′ = = ×
Naوهو نفسه عدد موالت Na وعليه يكون ترآيز+ + 4
molL3
n 5 10Na 0 ,033V 15 10
−+
−
′ ×⎡ ⎤ = = =⎣ ⎦ ×
: العشـــــرونتمرين ال.
3 من الماء النقي، نذيب3500cmفي gمن حمض
n آربوآســــيلي 2 n 1C H COOH+ وذلــــك عنــــد −
)الدرجــــة )25 C 320 نأخــــذ cm مــــن المحلــــول
ــــزه ــــن الصــــودا ترآـي ــــايره بمحلــــول ـم المحضــــر ونـعmolالمــــــــــولي
L0 البيــــــــــان المرفــــــــــق يوضــــــــــح 2,
. المزيج بداللة حجم الصودا المضافPHتغيرات : اعتمادا على البيان أوجد-1 . محلول الحمض المستعملPH قيمة-أ . الترآيز المولي للحمض المستعمل-ب aPK أثبت أن هذا الحمض ضعيف وأوجد-2
.الثنائية التي ينتمي إليها هذا الحمض . عين صيغة الحمض المفصلة وأعط اسمه-3
:الحلـ PHقيمة الـ : محلول الحمض المستعملPH قيمة-أ ) المطلوبة هي الموافقة ل )V أي =0
PH
21
8,5
10 3V(cm )
2,7
131
PHفة أي حجم من محلول الصودا وعليه نستخرج من البيان أن قبل إضا 2 ,7=. Aعند نقطة التكافؤ يكون : حساب الترآيز المولي للحمض المستعمل-ب A B BC V C V=
): ومن الرسم نجد أن نقطة التكافؤ هي )3n 10 cm 8 ,5,
mol : ومن العالقة نجدLA
10 0 ,2C 0 ,120×
= =
2لدينا :اثبات أن الحمض المستعمل ضعيف ,7 molL3H O 10 2,7=PH+ −⎡ ⎤ = ⇔⎣ ⎦
1molإذن l 310 H O− +⎡ ⎤> ⎣ . وعليه فإن الحمض ضعيف⎦
nلكي نثبت قوة حمض أو ضعفه نبحث عن: 2طريقة 2 n 1C H COOH+ −⎡ ⎤⎣ . في المحلول⎦
2: لدينا ,7 molL32,7=PH H O 10+ −⎡ ⎤⇔ =⎣ ⎦
3 molL3H O 1,99 10+ −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
:ونجد14
e3
3
K 10OH1,99 10H O
−−
−+⎡ ⎤ = =⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ×⎣ ⎦
، 11 molLOH 0 ,5 10− −⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
3 :وحسب مبدأ انحفاظ الشحنة n 2 n 1H O C H COO OH+ − −+⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
n 2 n 1 3 3ل يهم
C H COO H O OH H O− + − ++⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤= −⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
3 molLn 2 n 1C H COO 1 ,99 10− −
+⎡ ⎤ = ×⎣ ⎦
n :ومن قانون انحفاظ الكتلة 2n 1 n 2 n 1C C H COOH C H COO −+ +⎡ ⎤= + ⇒⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
n 2 n 1 n 2n 1
3 3 molL
C H COOH C C H COO
0 ,1 1 ,99 10 98 10
−+ +
− −
⎡ ⎤= −⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= − × = ×
3 molLn 2n 1C H COOH 98 10 −
+ = ×⎡ ⎤⎣ ⎦
3إذن الحمض ضعيف فهو لم يتفكك آليا في الماء فتبقى منه molL98 10 −×.
aPHمن البيان : aPK إيجاد - PK=4كافؤ عند نقطة نصف الت ,8 PH= ومنه
aPK 4 ,8=.
: تعيين صيغة الحمض المفصلة وإعطاء اسمه-
132
nC :حساب عدد موالت الحمض n C V 0 ,5 0 ,1 0 ,05 molV
= ⇔ = × = × =
m :ولدينا mn MM n
= ⇒ g: و منه =mol
3M 600 ,05
= =
14n: ومنه 46 60 n 1+ = ⇔ =
3CH: إذن COOHحمض الميثانويك .
