إجابات مراجعة الدرس الرابع

السؤال الأول:

الفكرة الرئيسة: أوضح مكونات المحلول المنظم الحمضي.

يتكون المحلول المنظم الحمضي من حمض ضعيف وقاعدته المرافقة (حمض ضعيف وملحه).

السؤال الثاني:

أوضح المقصود بكل ممّا يأتي:

$\odot$التميه.     

$\odot$الأيون المشترك.

التميه: تفاعل أيونات الملح مع الماء، وإنتاج أيونات H₃O⁺ أو OH^- أو كليهما.

الأيون المشترك: أيون يدخل في تركيب مادتين مختلفتين (حمض ضعيف وملح، أو قاعدة ضعيفة وملح)، وينتج من تأينهما.

السؤال الثالث:

أحدد مصدر الأيونات لكلّ من الأملاح الآتية:

KNO₃ , CH₃NH₃Br , C₆H₅COONa , LiF

الملح KNO₃ : مصدر الأيون (K⁺) القاعدة KOH ، ومصدر الأيون (NO₃^-) الحمض HNO₃ .

الملح CH₃NH₃Br : مصدر الأيون (CH₃NH_3⁺) القاعدة CH₃NH₂ ، ومصدر الأيون (Br^-) الحمض HBr .

الملح C₆H₅COONa : مصدر الأيون (Na⁺) القاعدة NaOH ، ومصدر الأيون (C₆H₅COO^-) الحمض C₆H₅COOH .

الملح LiF : مصدر الأيون (Li⁺) القاعدة LiOH ، ومصدر الأيون (F^-) الحمض HF .

السؤال الرابع:

أحدد بين الأملاح الآتية، الملح الذي يعد ذوبانه في الماء تميهاً:

KCN , LiBr , C₅H₅NHI , HCOONa , NaClO₄

الأملاح التي يعد ذوبانها تميهاً: KCN , C₅H₅NHI , HCOONa

السؤال الخامس:

أصنف محاليل الأملاح الآتية إلى حمضية وقاعدية ومتعادلة:

KNO₂ , NH₄NO₃ , LiCl , NaHCO₃ , C₆H₅NH₃Br

الأملاح: KNO₂ و NaHCO₃ أملاح قاعدية.

الأملاح: NH₄NO₃ و C₆H₅NH₃Br أملاح حمضية.

الملح: LiCl ملح متعادل.

السؤال السادس:

أوضح أثر إضافة كمية قليلة من بلورات الملح الصلب NaHS في قيمة pH لمحلول الحمض H₂S .

عند إضافة الملح NaHS إلى محلول الحمض الضعيف H₂S ، يتأين الملح كلياً في الماء، فيعمل على زيادة تركيز الأيون المشترك (HS^-)، ونتيجة لذلك سوف يندفع الاتزان في معادلة الحمض الضعيف باتجاه اليسار (المتفاعلات)، ما يزيد من تركيز الحمض الضعيف، ويقلل تأينه، كما يقلل من تركيز أيونات H₃O⁺ ، وزيادة قيمة pH .

السؤال السابع:

أحسب كتلة الملح KNO₂ اللازم إضافتها إلى 400 mL من محلول HNO₂ تركيزه 0.02 M لتصبح قيمة pH للمحلول 3.52 .

علماً أن K_a = 4.5 x 10^-4 , log 3 = 0.48 ، الكتلة المولية للملح (85 g/mol).

يتأين الحمض الضعيف HNO₂ وفق المعادلة:

   HNO₂ + H₂O $\rightleftharpoons$  H₃O⁺  +  NO₂^- 

يتأين الملح KNO₂ وفق المعادلة:

  NO₂^-  +   K⁺ $\stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to }$    KNO₂

أحسب تركيز أيون H₃O⁺ من قيمة pH المحلول:

[H₃O⁺] = 10^-pH = 10^-3.52 = 3 x 10^-4 M

أعوض تركيز الحمض وتركيز أيون الهيدرونيوم وقيمة K_a في العلاقة:

K_a = $\frac{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] \left[{{\mathrm{NO}}_2}^{-}\right]}{\left[{\mathrm{HNO}}_2\right]}$

4.5 x 10^-4 = $\frac{3 \mathrm{x} {{10}^{-}}^4 \left[{{\mathrm{NO}}_2}^{-}\right]}{0.02}$

[NO₂^-] = [KNO₂] = 0.03 M

ومن تركيز الملح وحجمه أحسب عدد مولاته (n):

n = M x V = 0.03 x 0.4 = 0.012 mol

ومن عدد مولات الملح وكتلته المولية أحسب كتلته (m):

m = n x Mr = 0.012 x 85 = 1.02 g

السؤال الثامن:

أحسب نسبة القاعدة إلى الملح في محلول رقمه الهيدروجيني يساوي 10 مكون من القاعدة NH₃ وملحها NH₄Cl. علماً أن K_b = 1.8 x 10^-5

تتأين القاعدة الضعيفة NH₃ وفق المعادلة:

NH₃ + H₂O $\rightleftharpoons$ OH^- + NH₄⁺

يتأين الملح NH₄Cl وفق المعادلة:

Cl^- + NH₄⁺ $\stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to }$ NH₄Cl

أحسب تركيز أيون H₃O⁺ من قيمة pH المحلول:

[H₃O⁺] = 10^-pH = 10^-10 = 1 x 10^-10 M

ومن تركيز H₃O⁺ وعلاقة K_w أحسب تركيز أيون الهيدروكسيد:

[OH^-] [H₃O⁺] = 1 x 10^-14 K_w =

[OH^-] = 1 x 10^-4 M

أعوض في علاقة K_b :

K_b = $\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right] \left[{{\mathrm{NH}}_4}^{+}\right]}{\left[{\mathrm{NH}}_3\right]}$

1.8 x 10^-5 = $\frac{1 \mathrm{x} {{10}^{-}}^4 \left[{{\mathrm{NH}}_4}^{+}\right]}{\left[{\mathrm{NH}}_3\right]}$

$\frac{\left[{\mathrm{NH}}_3\right]}{\left[{{\mathrm{NH}}_4}^{+}\right]}$ = $\frac{1 \mathrm{x} {10}^{-4}}{1.8 \mathrm{x} {10}^{-5}}$ = 5.5

السؤال التاسع:

أحسب الرقم الهيدروجيني لمحلول مكون من الحمض HClO والملح NaOCl بالتركيز نفسه.

علماً أن K_a = 3.5 x 10^-8 , log 3.5 = 0.45

يتأين الحمض الضعيف HClO وفق المعادلة:

HClO + H₂O $\rightleftharpoons$ H₃O⁺ + ClO^-

يتأين الملح NaOCl وفق المعادلة:

OCl^- + Na⁺ $\stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to }$ NaOCl

أكتب علاقة K_a:

K_a = $\frac{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] \left[{\mathrm{ClO}}^{-}\right]}{\left[\mathrm{HClO}\right]}$

وبما أن تركيز الحمض والملح متساويان، لذا يشطب تركيزهما من البسط والمقام، فيصبح:

K_a = 3.5 x 10^-8 = [H₃O⁺]

pH = - log [H₃O⁺] = - log (3.5 x 10^-8) = 8 – 0.45 = 7.55