خصائص الأحماض والقواعد الفصل الثالث

Download Report

Transcript خصائص الأحماض والقواعد الفصل الثالث

‫الفصل ‪3‬‬
‫خصائص‬
‫األحماض والقواعد‬
‫الصف الثاني عشر العلمي‬
‫القسم )‪(1-3‬‬
‫خصائص األحماض والقواعد‬
‫خصائص األحماض والقواعد‬
‫أحماض شائعة في الغذاء ‪:‬‬
‫* حمض الالكتيك في اللبن‬
‫* حمض األسيتيك في الخل ‪.‬‬
‫* حمض السيتريك في الحمضيات ‪.‬‬
‫* حمض الطرطريك في العنب ‪.‬‬
‫* حمض الفوسفوريك في المشروبات‬
‫قواعد شائعة االستعمال ‪:‬‬
‫* األمونيا في عمليات التنظيف العامة ‪.‬‬
‫* هيدروكسيد الصوديوم مكون المنظفات ‪.‬‬
‫* حليب الماغنيسيا مضاد للحموضة ‪.‬‬
‫* هيدروكسيد األلومنيوم مضاد للحموضة ‪.‬‬
‫* كربونات الصوديوم الهيدروجينية‬
‫مضاد للحموضة ‪.‬‬
‫خصائص األحماض‬
‫* مذاق محاليلها المائية حامض ‪.‬‬
‫* تغير ألوان الكواشف ‪.‬‬
‫* بعضها يتفاعل مع الفلزات النشيطة‬
‫وينطلق غاز الهيدروجين ‪.‬‬
‫* تتفاعل مع القواعد معطية ملحا ً وماء‬
‫* محاليلها المائية موصلة للكهرباء ‪.‬‬
‫تسمية األحماض‬
‫تعريف الحمض الثنائي ‪:‬‬
‫حمض يحتوي على عنصرين فقط هما‬
‫الهيدروجين وعنصر آخر أكثر سالبية‬
‫كهربائية ‪.‬‬
‫أمثلة ‪:‬‬
‫* كثير من األحماض غير العضوية‬
‫الشائعة ‪HI , HBr , HCl , HF:‬‬
‫تسمية األحماض الثنائية ‪:‬‬
‫‪ -1‬يبدأ بالبادئة (هيدرو )‬
‫‪ -2‬يتبع جذر اسم العنصر الثاني‬
‫‪ -3‬ينتهي بالالحقة ( يك )‬
‫‪HF‬‬
‫هيدرو )‬
‫‪ -1‬يبدأ بالبادئة (هيدرو‬
‫‪ -2‬يتبع جذر اسم العنصر الثاني‬
‫فلور‬
‫‪ -3‬ينتهي بالالحقة (يكيك )‬
‫الصيغة‬
‫اسم الحمض‬
‫هيدرو فلور يك‬
‫‪HF‬‬
‫‪HCl‬‬
‫‪HBr‬‬
‫هيدرو برومـ يك‬
‫‪HI‬‬
‫هيدرو يود يك‬
‫هيدرو كلور يك‬
‫تعريف الحمض األكسجيني ‪:‬‬
‫حمض يتكون من الهيدروجين‬
‫واألكسجين وعنصر ثالث‬
‫الفلزي في الغالب ‪.‬‬
‫الصيغة‬
‫‪HNO2‬‬
‫‪HNO3‬‬
‫اسم‬
‫الحمض‬
‫النيتروز‬
‫النيتريك‬
‫‪ H3PO3‬الفوسفوروز‬
‫‪ H3PO4‬الفوسفوريك‬
‫‪ H2SO3‬الكبريتوز‬
‫‪ H2SO4‬الكبريتيك‬
‫اسم اآلنيون‬
‫‬‫‪ NO2‬نيتريت‬
‫‬‫‪NO3‬‬
‫‪3‬‬‫‪PO3‬‬
‫‬‫‪PO4‬‬
‫نيترات‬
‫فوسفيت‬
‫فوسفات‬
‫‪2‬‬‫‪SO3‬‬
‫‪2‬‬‫‪SO4‬‬
‫كبريتيت‬
‫كبريتات‬
‫الصيغة‬
‫اسم‬
‫الحمض‬
‫‪ HClO‬هيبوكلوروز‬
‫‪HClO2‬‬
‫‪HClO3‬‬
‫كلوروز‬
‫كلوريك‬
‫‪ HClO4‬بيركلوريك‬
‫‪HIO3‬‬
‫اليوديك‬
‫اسم اآلنيون‬
‫‪-‬‬
‫‪ CIO‬هيبوكلوريت‬
‫‬‫‪CIO2‬‬
‫كلوريت‬
‫‬‫‪CIO3‬‬
‫كلورات‬
‫‬‫‪CIO4‬‬
‫بيركلورات‬
‫‬‫‪IO3‬‬
‫يودات‬
‫بعض األحماض الصناعية الشائعة‬
‫حمض الكبريتيك ‪:‬‬
‫حمض النيتريك ‪:‬‬
‫حمض الفوسفوريك ‪:‬‬
‫حمض الهيدروكلوريك ‪:‬‬
‫حمض األسيتيك ‪:‬‬
‫الـقــواعـد‬
‫* مذاق محاليلها المائية مر ‪.‬‬
‫* تغير محاليلها ألوان الكواشف ‪.‬‬
‫* محاليلها المائية المخففة ذات ملمس‬
‫صابوني ‪.‬‬
‫*تتفاعل مع األحماض وينتج ملح وماء‬
‫تختفي خصائص القاعدة عند إضافة كمية مكافئة من‬
‫الحمض ‪.‬‬
‫* محاليلها المائية موصلة للكهرباء ‪.‬‬
‫أحماض وقواعد أرهينيوس‬
‫حمض أرهينيوس‪:‬‬
‫مركب كيميائي يزيد من تركيز أيون‬
‫‪+‬‬
‫الهيدروجين ‪ H‬في المحلول المائي‪.‬‬
‫قاعدة أرهينيوس‪:‬‬
‫مركب كيميائي يزيد من تركيز أيون‬
‫‬‫الهيدروكسيد ‪ OH‬في المحلول المائي‪.‬‬
‫المحاليل المائية لألحماض‬
‫أحماض أرهينيوس‪:‬‬
‫مركبات جزيئية تحتوي على ذرات‬
‫الهيدروجين القابلة للتأين ‪.‬‬
‫تفاعل حمض النيتريك مع الماء ‪:‬‬
‫‪HNO3 + H2O‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O + NO3‬‬
‫‪+‬‬
‫ماء‬
‫‪H2 O‬‬
‫‬‫‪+‬‬
‫أيون النيترات‬
‫‬‫‪NO‬‬
‫حمض النيتريك‬
‫‪HNO3‬‬
‫‪+‬‬
‫أيون الهيدررونيوم‬
‫‪+‬‬
‫‪HO‬‬
‫تأين جزيئات كلوريد الهيدروجين في‬
‫حمض الهيدروكلوريك ‪:‬‬
‫‪HCl + H2O‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O + Cl‬‬
‫جميع األحماض القابلة للذوبان في الماء‬
‫هي إلكتروليتات ‪.‬‬
‫قوة األحماض‬
‫الحمض القوي ‪:‬‬
‫الحمض الذي يتأين بشكل تام في‬
‫المحلول المائي ‪.‬‬
‫تعتمد قوة الحمض على ‪:‬‬
‫* قطبية الرابطة بين الهيدروجين‬
‫والعنصر المرتبط به ‪.‬‬
‫* طاقة الرابطة ‪.‬‬
‫ماذا يحتوي محلول الحمض القوي ؟‬
‫األيونات فقط ‪ (.‬أيونات الهيدرونيوم‬
‫وآنيونات )‪.‬‬
‫ماذا يحتوي محلول حمض الهيدروكلوريك ؟‬
‫‪-‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫‪HCl + H2O‬‬
‫أيونات الهيدرونيوم وآنيونات‬
‫‪-‬‬
‫‪Cl‬‬
‫)‪.‬‬
‫الحمض الضعيف ‪:‬‬
‫الحمض الذي ينتج القليل من أيونات‬
‫الهيدروجين في المحلول المائي ‪.‬‬
‫ماذا يحتوي محلول الحمض الضعيف ؟‬
‫األيونات والجزيئات ( أيونات‬
‫الهيدرونيوم وآنيونات وجزيئات ) ‪.‬‬
‫ماذا يحتوي محلول حمض الهيدروسيانيك ؟‬
‫‪-‬‬
‫‪CN‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫‪HCN + H2O‬‬
‫أيونات الهيدرونيوم وآنيونات‬
‫وجزيئات ‪HCN‬‬
‫‪-‬‬
‫‪CN‬‬
‫ قوية‬/‫أحماض شائعة‬
+
HCl + H2O
HClO4 + H2O
HBr + H2O
Hl
+ H2O
H2SO4 + H2O
HClO3 + H2O
+
H3O
H3O
+
+
H3O
H3O
+
H3O
+
+
H3O
+
Cl
-
ClO4
-
+
Br
+
l
-
+
HSO4
+
ClO3
‫ ضعيفة‬/‫أحماض شائعة‬
HSO4
+ H2O
H3O
+
H3PO4 + H2O
HF
+
+
H3O +
+
+ H2O
H3O
+
2SO4
H2PO4
-
F
CH3COOH + H2O
+
-
H3O + CH3COO
‫ ضعيفة‬/‫تابع أحماض شائعة‬
H2CO3 + H2O
H2S
+ H2O
HCN + H2O
HCO3
+ H2O
+
H3O +
H3O
H3O
+
+
+
+
+
H3O +
HCO3
HS
-
-
CN
2CO3
‫المحاليل المائية للقواعد‬
‫معظم القواعد مركبات أيونية تحتوي على‬
‫‬‫كاتيون فلزي وآنيون الهيدروكسيد ‪OH‬‬
‫‪-‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪-‬‬
‫‪2 OH‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪2+‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪Ca‬‬
‫‪H2O‬‬
‫)‪NaOH(S‬‬
‫‪H2O‬‬
‫)‪Ca(OH)2(S‬‬
‫القواعد ليست كلها مركبات أيونية‪ ،‬األمونيا‬
‫مركب جزيئي له خاصة قاعدية ‪ ،‬لماذا ؟‬
‫‪-‬‬
‫بسبب تكون آنيونات الهيدروكسيد ‪OH‬‬
‫عند تفاعلها مع الماء ‪.‬كما في المعادلة ‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+ OH‬‬
‫‪+‬‬
‫‪NH4‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪NH3‬‬
‫قوة القواعد‬
‫تعتمد قوة القواعد على ‪:‬‬
‫درجة تفككها ( مدى تزويدها للمحلول‬
‫المائي بأيونات الهيدروكسيد ) ‪.‬‬
‫القواعد التي ال تذوب جيداً في الماء ال‬
‫تنتج عدداً كبيراً من أيونات الهيدروكسيد‬
‫فال تكون محاليها قلوية قوية ‪.‬‬
‫تعتمد قلوية المحاليل على ‪:‬‬
‫تركيز أيونات الهيدروكسيد فيها ‪،‬‬
‫وليس على عدد أيونات الهيدروكسيد‬
‫الموجودة في المركب الذائب ‪.‬‬
‫تعتبر األمونيا إلكتروليتا ً ضعيفا ً (قاعدة ضعيفة)‬
‫على الرغم أنها جيدة الذوبان في الماء ‪ ،‬لماذا؟‬
‫ألن تركيز أيونات الهيدروكسيد قليل في محلولها‬
‫قواعد قوية‬
NaOH
KOH
RbOH
CsOH
+
Na
+
+
+
K
+
Rb
+
Cs
+
+
-
OH
-
OH
-
OH
-
OH
‫ قواعد قوية‬/‫تابع‬
Ca(OH)2
Sr(OH)2
Ba(OH)2
H2O
H2O
H2O
2+
+
2+
+
2+
+
Ca
Sr
Ba
-
2 OH
-
2 OH
-
2 OH
‫قواعد ضعيفة‬
NH3
+ H2O
C6H5NH2
+
NH4
+ OH
+ H2O
+
C6H5NH3
+ OH
-
-
‫أحماض وقواعد برونشتيد – لوري‬
‫أحماض برونشتيد – لوري ‪:‬‬
‫جزيء أو أيون مانح للبروتون ‪.‬‬
‫قواعد برونشتيد – لوري ‪:‬‬
‫جزيء أو أيون مستقبل للبروتون ‪.‬‬
‫حسب برونشتيد – لوري ‪:‬‬
‫‪+‬‬
‫الحمض ‪ :‬يمنح ( يعطي ) بروتون ‪. H‬‬
‫‪+‬‬
‫القاعدة ‪ :‬تستقبل ( تأخذ ) بروتون ‪. H‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪NH4 + Cl‬‬
‫‪H‬‬
‫‪HCl + NH3‬‬
‫يمنح‬
‫تستقبل‬
‫قاعدة‬
‫حمض‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪H:O: H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‬‫‪+ :Cl:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪+‬‬
‫تستقبل‬
‫‪:‬‬
‫‪+ H:O:‬‬
‫‪ H‬قاعدة‬
‫‪H :Cl:‬‬
‫حمض‬
‫يمنح‬
:
:
‫حمض‬
:
:
H :Cl:
H
+ H:N:
H
‫قاعدة‬
:
:
:
+ :Cl:
:
H
H:N: H
H
+
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:O:‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H:N: H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫قاعدة‬
‫‪H:O:‬‬
‫‪H‬‬
‫‪:‬‬
‫‪+ H:N: H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪:‬‬
‫الماء يتفاعل أيضا ً كحمض برونشتيد– لوري‬
‫حمض‬
‫الحمض أحادي البروتون ‪:‬‬
‫الحمض الذي يمنح بروتون واحداً ( أيون‬
‫الهيدروجين ) فقط من كل جزيء ‪.‬‬
‫أمثلة ‪:‬‬
‫حمض الهيدروكلوريك ‪HCl‬‬
‫حمض النيتريك ‪HNO3‬‬
‫حمض البيركلوريك ‪HClO4‬‬
‫كيف يمنح جزيء من الحمض أحادي‬
‫البروتون ‪ HCl‬بروتونا ً لجزيء‬
‫الماء ؟‬
‫يتأين الحمض ‪ HCl‬بخطوة واحدة‬
‫‬‫ليكون ‪+‬‬
‫‪ H3O‬و ‪Cl‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O + Cl‬‬
‫‪HCl + H2O‬‬
‫الحمض متعدد البروتون ‪:‬‬
‫الحمض الذي يمنح أكثر من بروتون من‬
‫كل جزيء ‪.‬‬
‫أمثلة ‪:‬‬
‫حمض الكبريتيك ‪H2SO4‬‬
‫حمض الفوسفوريك ‪H3PO4‬‬
‫تتأين األحماض المتعددة‬
‫البروتون في أكثر من خطوة‬
‫( مراحل متعددة ) حيث يفقد‬
‫في كل مرحلة أيونا ً من‬
‫الهيدروجين ‪.‬‬
‫يتأين حمض الكبريتيك على مرحلتين ‪:‬‬
‫المرحلة األولى ‪-:‬‬
‫حمض الكبريتيك قوي يتحول بشكل تام إلى أيونات‬
‫الكبريتات الهيدروجينية ‪:‬‬
‫‬‫‪HSO4‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫‪H2SO4 + H2O‬‬
‫المرحلة الثانية ‪-:‬‬
‫أيون الكبريتات الهيدروجينية حمض ضعيف يتأين‬
‫(حالة اتزان ) كما يلي ‪:‬‬
‫‪2‬‬‫‪SO4‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‬‫‪HSO4‬‬
‫ماذا يحتوي محلول حمض الكبريتيك ؟‬
‫‬‫‪2‬‬‫‪+‬‬
‫‪HSO4‬‬
‫‪SO4‬‬
‫‪H3O‬‬
‫أيونات‬
‫كم بروتونا يمنح جزيء حمض الكبريتيك ؟‬
‫‪2‬‬
‫بروتون‬
‫لذلك فهو حمض ثنائي البروتون‬
‫وبالتالي فهو من األحماض متعددة البروتون‬
‫الحمض ثنائي البروتون ‪ :‬هو الذي يمنح‬
‫بروتونين اثنين من كل جزيء ‪.‬‬
‫حمض الفوسفوريك من األحماض متعددة‬
‫البروتون فهو حمض ثالثي البروتون ‪.‬‬
‫الحمض ثالثي البروتون ‪ :‬هو الذي يمنح‬
‫ثالثة بروتونات من كل جزيء ‪.‬‬
H3PO4 + H2O
H2PO4
2HPO4
+ H2O
+ H2O
+
H3O +
H2PO4
+
2HPO4
+
3PO4
H3O +
H3O +
‫ماذا يحتوي محلول حمض الفوسفوريك ؟‬
3H3PO4 PO4
2HPO4
H2PO4
+
H3O
‫في معظم األحماض متعددة البروتون ‪:‬‬
‫يكون تركيز األيونات المتكونة في المرحلة‬
‫األولى هو األكبر ‪ .‬وينخفض بحسب مراحل‬
‫التأين ‪.‬‬
‫ففي محلول حمض الفوسفوريك يكون تركيز‬
‫‪3‬‬‫‪PO4‬‬
‫‪2‬‬‫‪HPO4‬‬
‫‬‫‪H2PO4‬‬
‫>‬
‫>‬
‫لذلك يعد حمض الفوسفوريك ضعيفا ً في كل‬
‫مرحلة تأين له ‪.‬‬
‫أحماض وقواعد لويس‬
‫حمض لويس ‪:‬‬
‫ذرة أو جزيء أو أيون يستقبل زوجا ً من‬
‫اإللكترونات ليكون رابطة تساهمية‪.‬‬
‫قاعدة لويس ‪:‬‬
‫ذرة أو جزيء أو أيون يمنح زوجا ً من‬
‫اإللكترونات ليكون رابطة تساهمية‪.‬‬
‫قواعد لويس‬
‫‪. .‬‬
‫‪ N‬تحتوي على ‪ 7‬إلكترونات ترتيبه ‪(2‬‬
‫)‪ ,5‬بينما ذرة ‪ H‬تحتوي على ‪. 1‬‬
‫‪H‬‬
‫‪.‬‬
‫يمكن منحه‬
‫‪.‬‬
‫‪.‬‬
‫‪H‬‬
‫‪.:N‬‬
‫زوج إلكترونات غير‬
‫مشارك في رابطة‬
‫‪H‬‬
‫قواعد لويس‬
‫‪: :‬‬
‫‪.‬‬
‫‪. .‬‬
‫‪:‬‬
‫‪ N‬تحتوي على ‪ 7‬إلكترونات ترتيبه ‪(2 ,‬‬
‫)‪5‬بينما ذرة ‪ F‬تحتوي على ‪ 9‬ترتيب ‪(2 ,‬‬
‫)‪7‬‬
‫‪:F:‬‬
‫‪. . :‬‬
‫‪.:N F:‬‬
‫‪: F:‬‬
‫كم عدد أزواج اإللكترونات‬
‫حول ذرة النيتروجين ؟‬
‫‪ 4‬أزواج‬
‫حمض لويس‬
‫‪. . . .‬‬
‫‪.‬‬
‫‪:‬‬
‫‪: :‬‬
‫‪:‬‬
‫‪ B‬تحتوي على ‪ 5‬إلكترونات ترتيبه ‪(2 ,‬‬
‫)‪3‬بينما ذرة ‪ F‬تحتوي على ‪ 9‬ترتيب ‪(2 ,‬‬
‫)‪7‬‬
‫كم عدد أزواج اإللكترونات‬
‫‪:F:‬‬
‫‪:F .B‬‬
‫‪: F:‬‬
‫حول ذرة البورون ؟‬
‫‪ 3‬أزواج‬
‫هل يمكن ان تستقبل ذرة‬
‫البورون زوج إلكترونات؟‬
: ‫حمض لويس‬
+
H + :NH3
‫حمض‬
+
[ H - NH3 ]
‫أو‬
+
NH4
+
Ag + 2 :NH3
‫حمض‬
+
[ NH3 – Ag - NH3 ]
‫أي مركب تمتلك ذرته المركزية ثالثة‬
‫إلكترونات يمكن أن يسلك كحمض لويس‬
‫مثال ‪ :‬ثالثي فلوريد البورون كما توضح‬
‫المعادلة التالية ‪:‬‬
:
:
: :
: : : :
: :
: : : :
: :
:F:
:F :B + :F:
:F:
‫قاعدة‬
:F:
:F :B :F:
:F:
‫حمض‬
BF3
+ F
-
BF4
-
‫‪: :‬‬
‫‪: : : :‬‬
‫‪: :‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫قاعدة‬
‫‪: : : :‬‬
‫‪: :‬‬
‫مثال آخر‪ :‬ثالثي فلوريد البورون مع األمونيا‬
‫كما توضح المعادلة التالية ‪:‬‬
‫‪:F: H‬‬
‫‪:F:‬‬
‫‪H‬‬
‫‪:F :B :N: H‬‬
‫‪:F :B + :N: H‬‬
‫‪:F: H‬‬
‫‪:F:‬‬
‫‪H‬‬
‫حمض‬
‫تفاعالت الحمض ‪-‬القاعدة‬
‫األحماض والقواعد المرافقة ‪:‬‬
‫القاعدة المرافقة ‪:‬‬
‫الناتج بعد أن يعطي حمض برونشتيد ‪-‬‬
‫لوري بروتونا ً ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‪F‬‬
‫قاعدة‬
‫مرافقة‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪HF‬‬
‫حمض‬
‫الحمض المرافق ‪:‬‬
‫الناتج بعد أن تستقبل قاعدة برونشتيد ‪-‬‬
‫لوري بروتونا ً ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‪F‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫حمض‬
‫مرافق‬
‫‪+ H2O‬‬
‫قاعدة‬
‫‪HF‬‬
‫تفاعالت الحمض –القاعدة لبرونشتيد‬
‫– لوري هي أنظمة اتزان أي أن‬
‫التفاعلين األمامي والعكسي يحدثان في‬
‫نفس الوقت ويتضمان بالتالي زوجي‬
‫حمض – قاعدة مرافقين ‪ ،‬كما في‬
‫المعادلة التالية ‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫‪F‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪HF‬‬
‫‪-‬‬
‫‪F‬‬
‫قاعدة‪1‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪H3O +‬‬
‫حمض‪2‬‬
‫قاعدة ‪2‬‬
‫‪HF‬‬
‫حمض‪1‬‬
‫حدد زوجي الحمض – القاعدة المرافقين في‬
‫المعادلة السابقة ؟‬
‫الزوج ‪1‬‬
‫الزوج ‪2‬‬
‫‪HF‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫و‬
‫و‬
‫‪-‬‬
‫‪F‬‬
‫‪H2O‬‬
‫قوة األحماض والقواعد المرافقة ‪:‬‬
‫تعتمد درجة التفاعل بين حمض وقاعدة‬
‫برونشتيد – لوري على القوة النسبية لألحماض‬
‫والقواعد المتفاعلة ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Cl‬‬
‫قاعدة‬
‫ضعيفة‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫حمض‬
‫‪+ H2O‬‬
‫قاعدة‬
‫‪HCl‬‬
‫حمض‬
‫قوي‬
‫حمض الهيدروكلوريك حمض قوي يمنح‬
‫‬‫بروتونا ً بسهولة لذلك يتصف األيون ‪ Cl‬بميل‬
‫ضعيف الجتذاب بروتون واالحتفاظ به ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫وبالتالي فإن األيون ‪ Cl‬يكون‬
‫قاعدة ضعيفة للغاية ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Cl‬‬
‫قاعدة‬
‫ضعيفة‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫حمض‬
‫‪+ H2O‬‬
‫قاعدة‬
‫‪HCl‬‬
‫حمض‬
‫قوي‬
‫االستنتاج ‪ :‬كلما كان ‪:‬‬
‫الحمض أقوى تكون قاعدته المرافقة أضعف‬
‫والقاعدة أقوى يكون حمضها المرافق أضعف‬
‫‬‫‪ClO4‬‬
‫قاعدة‬
‫أضعف‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫حمض‬
‫أضعف‬
‫‪HClO4 + H2O‬‬
‫قاعدة‬
‫أقوى‬
‫حمض‬
‫أقوى‬
‫يتفاعل الحمض األقوى مع القاعدة األقوى‬
‫وينتج الحمض األضعف والقاعدة األضعف ‪.‬‬
‫‪CH3COOH + H2O‬‬
‫قاعدة أضعف‬
‫‪+ CH3COO‬‬
‫‪-‬‬
‫قاعدة أقوى‬
‫حمض أضعف‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫حمض أقوى‬
‫التفاعالت القائمة على انتقال البروتون تفضل‬
‫انتاج الحمض األضعف والقاعدة األضعف ‪.‬‬
‫المركبات األمفوتيرية‬
‫مادة تتفاعل كحمض أو قاعدة ‪.‬‬
‫مادة لها خواص األحماض والقواعد مثل‬
‫الماء ‪.‬‬
‫تفاعل الماء كمركب أمفوتيري ‪:‬‬
‫‬‫‪HSO4‬‬
‫‪+‬‬
‫قاعدة‪1‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+ OH‬‬
‫قاعدة ‪2‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫حمض‪2‬‬
‫‪+‬‬
‫‪NH4‬‬
‫حمض‪1‬‬
‫‪H2SO4 + H2O‬‬
‫قاعدة ‪2‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫حمض‪2‬‬
‫حمض‪1‬‬
‫‪NH3‬‬
‫قاعدة‪1‬‬
‫يستطيع الماء أن يتفاعل كحمض أو قاعدة ‪.‬‬
‫وجود ‪ -OH‬في المركبات الجزيئية ‪:‬‬
‫أنواع المركبات التي تحتوي على ‪: -OH‬‬
‫‪ -1‬قاعدية ‪ :‬مثل ‪. NaOH‬‬
‫‪ -2‬حمضية ‪:‬مثل ‪. HOCl‬‬
‫‪ -3‬أمفوتيرية ‪:‬مثل ‪. Cr(OH)3‬‬
‫ترتبط مجموعة الهيدروكسيل ‪ -OH‬تساهميا ً‬
‫تساهميا بالحمض ‪.‬‬
‫حتى تكون هذه المركبات حمضية يجب أن‬
‫يكون جزيء الماء المتفاعل معها قادراً على‬
‫جذب ذرة الهيدروجين من مجموعة‬
‫الهيدروكسيل ‪.‬‬
‫يحدث التجاذب بشكل أسهل كلما كانت الرابطة‬
‫‪ O-H‬أكثر قطبية ‪.‬‬
‫العوامل التي تحدد حمضية المركبات الجزيئية‬
‫التي تحتوي على مجموعة الهيدروكسيل ‪-OH‬‬
‫‪ -1‬السالبية الكهربائية ‪:‬‬
‫تزداد حمضية المركب بزيادة السالبية ‪.‬‬
‫‪ -2‬عدد ذرات األكسجين المرتبطة بالذرة‬
‫المتصلة بمجموعة ‪: -OH‬‬
‫تزداد حمضية المركب بزيادة عددها ‪.‬‬
‫فسر‪ :‬تزداد حمضية المركب بزيادة عدد‬
‫ذرات األكسجين المرتبطة بالذرة المتصلة‬
‫بمجموعة ‪. -OH‬‬
‫‪ -2‬ألن سالبية األكسجين عالية فيزداد‬
‫سحبها للكثافة اإللكترونية بعيداً عن الرابطة‬
‫‪ O-H‬فتزداد قطبيتها ‪.‬‬
‫جميع األحماض األكسجينية عبارة عن‬
‫إلكتروليتات جزيئية تحتوي على واحدة أو أكثر‬
‫من روابط مثل أحماض البيركلوريك والكلوريك‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪: :‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪3‬‬
‫تزداد قوة الحمض‬
‫‪: :‬‬
‫‪: :‬‬
‫الحظ عدد ذرات األكسجين المرتبطة بالذرة المتصلة‬
‫بمجموعة ‪. -OH‬‬
‫‪H:O:Cl: H:O:Cl:O: H:O:Cl:O:‬‬
‫‪:O:‬‬
‫‪:O:‬‬
‫صفر‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪H:O:Cl:O:‬‬
‫يزداد عدد ذرات األكسجين المرتبطة بالذرة المتصلة بمجموعة ‪-OH‬‬
‫‪:O:‬‬
‫يكون الكروم ثالث مركبات مختلفة تحتوي على‬
‫مجموعة ‪ –OH‬هي ‪:‬‬
‫‪H2CrO4‬‬
‫‪Cr(OH)3‬‬
‫‪Cr(OH)2‬‬
‫توقع أيها ‪ :‬حمض أو قاعدة أو أمفوتيري ‪.‬‬
‫تزداد حمضية المركب بزيادة عدد ذرات األكسجين فيه ‪.‬‬
‫عدد ذرات‬
‫األكسجين‬
‫‪H2CrO4‬‬
‫‪4‬‬
‫حمض‬
‫‪Cr(OH)3‬‬
‫‪3‬‬
‫أمفوتيري‬
‫‪Cr(OH)2‬‬
‫‪2‬‬
‫قاعدة‬
‫تأمل المركبين التاليين ‪:‬‬
‫‪O‬‬
‫‪II‬‬
‫‪CH3- C- OH‬‬
‫حمض األسيتيك‬
‫‪H‬‬
‫‪I‬‬
‫‪CH3- C -OH‬‬
‫‪I‬‬
‫‪H‬‬
‫اإليثانول‬
‫الحظ عدد ذرات األكسجين المرتبطة بالذرة المتصلة بمجموعة ‪. -OH‬‬
‫حمض األسيتيك ‪1‬‬
‫اإليثانول‬
‫صفر‬
‫لماذا يتمتع حمض األسيتيك بالحمضية بينما‬
‫اإليثانول ليس كذلك ؟‬
‫ج‪ -‬لوجود ذرة أكسجين ثانية مرتبطة بذرة‬
‫الكربون المتصلة بمجموعة ‪ –OH‬في حمض‬
‫األسيتيك وعدم وجود ذلك في اإليثانول ‪.‬‬
‫تفاعالت التعادل‬
‫تعادل الحمض القوي – القاعدة القوية‬
‫مثال ‪ :‬تفاعل محلولي حمض الهيدروكلوريك‬
‫وهيدروكسيد الصوديوم ‪.‬‬
‫‪NaCl + H2O‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪H3O‬‬
‫‪HCl + NaOH‬‬
‫)‪NaOH(aq‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪HCl‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫)‪NaOH(aq‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪H3O‬‬
‫‪HCl‬‬
‫المعادلة األيونية العامة ‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+ OH‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Cl + 2H2O‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O + Cl + Na‬‬
‫‪+‬‬
‫‪Na‬‬
‫المعادلة األيونية الصرفة ‪:‬‬
‫‪2H2O‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+ OH‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H3O‬‬
‫التعادل ‪:‬‬
‫التفاعل الذي يحدث بين أيونات الهيدرونيوم‬
‫وأيونات الهيدروكسيد لتكوين جزيئات الماء ‪.‬‬
‫ماء ‪ +‬ملح‬
‫قاعدة ‪ +‬حمض‬
‫الملح ‪:‬‬
‫مركب أيوني يتكون من كاتيون القاعدة وآنيون‬
‫الحمض ‪.‬‬
‫المطر الحمضي ‪:‬‬
‫ينتج عن ذوبان غازات ناتجة عن العمليات‬
‫الصناعية مثل ‪SO3,SO2 , NO2 ,NO‬‬
‫المنتشرة في الجو في مياه األمطار ‪.‬‬
‫‪H2SO4‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪SO3‬‬
‫مراجعة القسم ‪ : 3 – 3‬ص ‪89‬‬
‫‪-1‬اكمل وزن معادالت تفاعالت الحمض – القاعدة التالية‬
‫‪H2CO3 + Sr(OH)2‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪SrCO3‬‬
‫‪NaOH‬‬
‫‪+ H2O‬‬
‫‪NaClO4‬‬
‫‪HClO4 +‬‬
2 HBr
+ Ba(OH)2
BaBr2
+ 2 H2O
2 NaHCO3 + H2SO4
Na2SO4 + 2 H2O + 2 CO2
‫‪ -3‬كيف يمكن لعدة ذرات أكسجين موجودة في‬
‫مركب يحتوي على مجموعة ‪ -OH‬أن تجعل‬
‫منه مركبا ً حمضياًُ ‪.‬‬
‫ج‪ -‬تسحب ذرات األكسجين الكثافة اإللكترونية‬
‫بعيداً عن الرابطة ‪ O-H‬فتزداد قطبيتها ويسهل‬
‫كسرها‬