أسئلة وزارية (الحموض والقواعد)

الدورات (1997-2000)

دورة 1997

أ- المادة التي تسلك سلوكاً حمضياً وفق مفهوم لويس:                                                   

أ- Cl^-                

ب- OH^-             

ج-  B(OH)₃          

د-  NH₃

ب- يبين الجدول المجاور ثوابت التأين (K_a) لبعض الحموض:

1- ما القاعدة المرافقة لكل من الحموض المذكورة؟

F^- , CN^- , CH₃COO^-

2- اكتب صيغة الحمض الأقوى.

HF

3- اكتب صيغة الحمض الذي تكون قاعدته المرافقة هي الأقوى.

HCN

ج- محلول منظم حجمه (1 L)، مكون من القاعدة NH₃ تركيزها 0.4 M والملح NH₄Cl مجهول التركيز، فإذا علمت أن (pH) للمحلول = 9 ،

 وأن K_b لـ NH₃ = (2 x 10^-5)، وأن K_w = 1 x 10^-14 فأجب عما يأتي:

1- اكتب صيغة الأيون المشترك في المحلول.

NH₄⁺

2- احسب تركيز الملح NH₄Cl في المحلول.

[H₃O⁺] = 10^-pH = 10^-9 = 1 x 10^-9 M

[OH^-] = $\frac{{\mathrm{K}}_{\mathrm{w}}}{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right]}$ = $\frac{1 x {10}^{-14}}{1 x {10}^{-9}}$ = 1 x 10^-5 M

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

2 x 10^-5 = $\frac{1 \mathrm{x} {10}^{-5} [ {{\mathrm{NH}}_4}^{+}]}{0.4}$

[NH₄⁺] = [NH₄Cl] = 0.8 M

3- ماذا يصبح [OH^-] في المحلول المنظم إذا أضيف إليه 0.2 mol من HCl ؟

(اهمل التغير في الحجم)

[HCl] = $\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{V}}$ = $\frac{0.2 \mathrm{mol}}{1 \mathrm{L}}$ =  0.2 M

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

2 x 10^-5 = $\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right] (0.8 + 0.2)}{(0.4 - 0.2)}$ = $\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right] \left(1\right)}{(0.2)}$

[OH^-] = 0.4 x 10^-5 = 4 x 10^-6 M

دورة 1998

أ- انقل الإجابة الصحيحة لكل فقرة إلى دفتر إجابتك: 

1- إذا كانت قيمة pH تساوي (3) لمحلول من الحمض الضعيف HA تركيزه (0.1 M). فإن قيمة K_a لهذا الحمض تساوي:

أ- 1 x 10^-5                    

ب- 1 x 10^-6                    

ج- 1 x 10^-7                      

د- 1 x 10^-8

2- أي من محاليل الأملاح الآتية له أقل رقم هيدروجيني (pH):

أ- NaNO₃                  

ب- KCN                     

ج-  Na₂CO₃        

د-  NH₄Cl

ب- وضّح المقصود بالقاعدة حسب مفهوم لويس.          

القاعدة: مادة يمكنها منح زوج أو أكثر من الإلكترونات في أثناء التفاعل.

ج- في التفاعل الآتي:

HF_(aq)  +  HCO₃^-_(aq)  $\rightleftharpoons$  H₂CO_3(aq)  +  F^-_(aq)

1- حدد الزوجين المرافقين من الحمض والقاعدة.

(HF/F^-) , (HCO₃^-/H₂CO₃)

2- بين أي الاتجاهين يرجح الاتزان علماً بأن  لـ HF = 7.2 x 10^-4 ولـ H₂CO₃ = 4.3 x 10^-7 .

يرجح الاتزان جهة النواتج (الاتجاه الأمامي).

د- بيّن ما يحدث لقيمة pH ( تقل ، تزداد ، تبقى ثابتة) في الحالات التالية، ثم فسّر إجابتك.         

1- عند إضافة ملح NaNO₂ إلى محلول HNO₂ .

تزداد.

2- عند إضافة ملح NH₄Cl إلى محلول  NH₃.

تقل.

دورة 1999

أ- انقل الإجابة الصحيحة إلى دفتر إجابتك.                                

أي من الآتية يسلك كحمض في تفاعلات وكقاعدة في تفاعلات أخرى حسب مفهوم برونستد ولوري؟

أ- CO₃^2-                  

ب-   H₂S                      

ج-  H₂SO₃                

د-  HCO₃^-

ب- محلول منظم حجمه (1 L)، مكون من N₂H₄ بتركيز (0.1 M) وملح N₂H₅Br بتركيز (0.2 M)، فإذا علمت أن K_b (N₂H₄) = 1 x 10^-6 ،= 1 x 10^-14  K_w  :

1- اكتب معادلة تأين N₂H₄ في الماء.

N₂H₄  +  H₂O  $\rightleftharpoons$  N₂H₅⁺  +  OH^-

2- اكتب صيغة الأيون المشترك في المحلول.

N₂H₅⁺

3- احسب قيمة pH بعد إضافة (2 g) من NaOH الصلب إلى المحلول المنظم (اهمل التغير في الحجم) علماً بأن الكتلة المولية لـ NaOH = 40 g/mol

أحسب عدد مولات القاعدة NaOH :

n = $\frac{\mathrm{m}}{Mr}$ = $\frac{2 \mathrm{g}}{40 \mathrm{g}/\mathrm{mol}}$ = 0.05 mol

أحسب تركيز القاعدة NaOH :

M = $\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{V}}$ = $\frac{0.05 \mathrm{mol}}{1 \mathrm{L}}$ = 0.05 M

K_b = $\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right] [ {{\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_5}^{+}]}{\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_4\right]}$

1 x 10^-6 = $\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right] (0.2 - 0.05)}{(0.1 + 0.01)}$ = $\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right] (0.15)}{(0.15)}$

[OH^-] = 1 x 10^-6 M

[H₃O⁺] = $\frac{{\mathrm{K}}_{\mathrm{w}}}{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}$ = $\frac{1 x {10}^{-14}}{1 x {10}^{-6}}$ = 1 x 10^-8 M

pH = -log [H₃O⁺] = -log (1 x 10^-8) = 8

ج- ادرس الجدول المجاور والذي يبين قيم K_a لبعض الحموض ثم أجب عما يأتي:              

1- اكتب صيغة الحمض الأضعف.

HB

2- رتب محاليل الأملاح  NaZ , NaX , NaBالمتساوية في التركيز تصاعدياً حسب زيادة الرقم الهيدروجيني.

NaB > NaZ > NaX

3- احسب [H₃O⁺] لمحلول من HZ تركيزه (1 x 10^-3 M).

K_a = $\frac{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] [ {\mathrm{Z}}^{-}]}{\left[\mathrm{HZ}\right]}$ = $\frac{{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right]}^2}{\left[\mathrm{HZ}\right]}$

4 x 10^-7 = $\frac{{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right]}^2}{1 x {10}^{-3}}$

[H₃O⁺] = $\sqrt{4 x {10}^{-10}}$ = 2 x 10^-5 M

  د- تزداد قيمة pH عند إذابة الملح NaF في الماء … فسر ذلك.                                 

الملح NaF قاعدي، عند إذابته في الماء يتفكك وفق المعادلة:

NaF  $\stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to }$  Na⁺  +  F^-

يتفاعل أيون F^- مع الماء وفق المعادلة الآتية:

F^-  +  H₂O  $\rightleftharpoons$  HF  +  OH^-

فيزداد تركيز أيون الهيدروكسيد وتزداد قيمة pH .

  هـ- قارن بين المركبين (NCl₃) و (BCl₃) من حيث السلوك كحمض أو قاعدة (حسب مفهوم لويس).

المركب: NCl₃ قاعدة، والمركب: BCl₃ حمض.

دورة 2000

أ- انقل إلى دفتر إجابتك الإجابة الصحيحة للفقرة الآتية:                                               

المادة التي تعد من حموض لويس من المواد الآتية هي:

أ) H₂O                      

ب) Zn²⁺                                  

ج) OH^-               

د) NH₃

ب- اعتماداً على الجدول المجاور والذي يمثل قيمة ثابت التأين (K_b) لعدد من القواعد الضعيفة، أجب عما يأتي:              

1- اكتب صيغة الحمض المرافق الأقوى.

C₆H₅NH₃⁺

2- اكتب معادلة تفاعل NH₂OH مع الماء.

NH₂OH  +  H₂O  $\rightleftarrows$  NH₂OH₂⁺  +  OH^-

3- حدد الزوجين المرافقين من الحمض والقاعدة في التفاعل السابق.

(NH₂OH/NH₂OH₂⁺) , (H₂O/OH^-)

4- أيهما أكبر: قيمة pH لمحلول CH₃NH₂ أم لمحلول C₆H₅NH₂ (التركيز نفسه)؟

CH₃NH₂

5- احسب قيمة pH لمحلول N₂H₄ تركيزه (0.01 M) مستعيناً بمعادلة التفاعل الآتية:

N₂H₅⁺ + OH^-               $\rightleftharpoons$    N₂H₄  +  H₂O   (K_w = 1 x 10^-14)

K_b = $\frac{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right] \left[{\mathrm{N}}_2{{\mathrm{H}}_5}^{+}\right]}{\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_4\right]}$ = $\frac{{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}^2}{\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_4\right]}$

1 x 10^-6 = $\frac{{\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]}^2}{0.01}$

[OH^-] = $\sqrt{1 x {10}^{-8}}$ = 1 x 10^-4 M

pOH = - log [OH^-] = - log (1 x 10^-4) = 4

pH = 14 - 4 = 10

ج- فسّر السلوك الحمضي لأيون (NH₄⁺) وفق مفهوم برونستد - لوري للحمض.                   

الأيون NH₄⁺ حمض؛ لأنه مانح بروتون أثناء التفاعل.

NH₄⁺  +  H₂O  $\rightleftarrows$  NH₃  +  H₃O⁺

د- محلول منظّم مكون من حمض CH₃COOH (K_a = 2 x 10^-5) وتركيزه (0.4 M) وملح CH₃COONa تركيزه (0.5 M) ، أجب عما يأتي: (الكتلة المولية لـ NaOH = 40 g/mol)

1- اكتب صيغة الأيون المشترك. 

CH₃COO^-         

2- احسب تركيز (H₃O⁺) في المحلول.

K_a = $\frac{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] \left[{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-}\right]}{\left[{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}\right]}$

2 x 10^-5 = $\frac{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] \mathrm{x} 0.5 }{0.4}$

[H₃O⁺] = 1.6 x 10^-5 M

3- كم غراماً من (NaOH) الصلب يجب إذابتها في لتر من المحلول المنظم لتصبح قيمة pH للمحلول النهائي = 5 ؟

[H₃O⁺] = 10^-pH = 10^-5 = 1 x 10^-5 M

K_a = $\frac{\left[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}\right] \left[{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-}\right]}{\left[{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}\right]}$

2 x 10^-5 = $\frac{1 x {10}^{-5} \mathrm{x} (0.5 + x) }{(0.4 - x)}$

2  = $\frac{(0.5 + x) }{(0.4 - x)}$

0.8 - 2x = 0.5 + x

0.8 - 0.5 = x + 2x

3x = 0.3

x = 0.1 M = [NaOH]

n = M x V = 0.1 x 1 = 0.1 mol

m = n x Mr = 0.1 x 40 = 4 g