صيغ الأملاح وجدول أسمائها. الأحماض: التصنيف والخصائص الكيميائية
| خالي من الأكسجين: | قاعدية | اسم الملح |
| حمض الهيدروكلوريك - الهيدروكلوريك (الهيدروكلوريك) | أحادي القاعدة | كلوريد |
| HBr - الهيدروبروميك | أحادي القاعدة | البروميد |
| مرحبا - هيدرويوديد | أحادي القاعدة | يوديد |
| HF - الهيدروفلوريك (الفلوريك) | أحادي القاعدة | فلوريد |
| H 2 S - كبريتيد الهيدروجين | ثنائي القاعدة | كبريتيد |
| تحتوي على الأكسجين: | ||
| HNO3 – النيتروجين | أحادي القاعدة | نترات |
| H 2 SO 3 - كبريتي | ثنائي القاعدة | كبريتيت |
| H2SO4 – الكبريتيك | ثنائي القاعدة | كبريتات |
| ح 2 ثاني أكسيد الكربون 3 - الفحم | ثنائي القاعدة | كربونات |
| ح 2 شافي 3 - السيليكون | ثنائي القاعدة | سيليكات |
| H 3 PO 4 - أورثوفوسفوريك | تريباسيك | أورثوفوسفات |
الأملاح –مواد معقدة تتكون من ذرات معدنية وبقايا حمضية. هذه هي الفئة الأكثر عددًا من المركبات غير العضوية.
تصنيف.حسب التركيب والخصائص: متوسطة، حمضية، أساسية، مزدوجة، مختلطة، معقدة
أملاح متوسطةهي منتجات الاستبدال الكامل لذرات الهيدروجين من حمض متعدد القاعدة بذرات معدنية.
عند التفكك، يتم إنتاج الكاتيونات المعدنية فقط (أو NH 4 +). على سبيل المثال:
نا 2 SO 4 ® 2Na + +SO
CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -
أملاح حمضيةهي منتجات الاستبدال غير الكامل لذرات الهيدروجين من حمض متعدد القاعدة بذرات معدنية.
عند تفككها تنتج كاتيونات معدنية (NH 4 +) وأيونات هيدروجين وأنيونات من بقايا الحمض، على سبيل المثال:
NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + +CO .
الأملاح الأساسيةهي منتجات الاستبدال غير الكامل لمجموعات OH - القاعدة المقابلة مع المخلفات الحمضية.
عند التفكك، فإنها تعطي الكاتيونات المعدنية، وأنيونات الهيدروكسيل وبقايا الحمض.
Zn(OH)Cl ® + + Cl - « Zn 2+ + OH - + Cl - .
أملاح مزدوجةتحتوي على كاتيونين معدنيين وعند التفكك تعطي كاتيونين وأنيون واحد.
كال (SO 4) 2 ® K + + Al 3+ + 2SO
أملاح معقدةتحتوي على كاتيونات أو أنيونات معقدة.
Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -
نا ® نا + + - « نا + + Ag + + 2 CN -
العلاقة الوراثية بين فئات مختلفة من المركبات
الجزء التجريبي
المعدات والأواني: رف مع أنابيب الاختبار، غسالة، مصباح الكحول.
الكواشف والمواد: الفوسفور الأحمر، أكسيد الزنك، حبيبات الزنك، مسحوق الجير المطفأ Ca(OH) 2، 1 مول/دم3 محاليل NaOH، ZnSO 4، CuSO 4، AlCl 3، FeCl 3، HСl، H 2 SO 4، ورقة مؤشر عالمية، محلول فينولفثالين، ميثيل برتقال، ماء مقطر.
أمر العمل
1. صب أكسيد الزنك في أنبوبي اختبار؛ أضف محلولًا حمضيًا (HCl أو H 2 SO 4) إلى أحدهما ومحلولًا قلويًا (NaOH أو KOH) إلى الآخر وقم بتسخينه قليلاً على مصباح الكحول.
الملاحظات:هل يذوب أكسيد الزنك في المحاليل الحمضية والقلوية؟
اكتب المعادلات
الاستنتاجات: 1. ما هو نوع الأكسيد الذي ينتمي إليه ZnO؟
2. ما هي خصائص الأكاسيد المذبذبة؟
تحضير وخصائص الهيدروكسيدات
2.1. اغمس طرف شريط المؤشر العالمي في المحلول القلوي (NaOH أو KOH). قارن اللون الناتج لشريط المؤشر بمقياس الألوان القياسي.
الملاحظات:سجل قيمة الرقم الهيدروجيني للحل.
2.2. خذ أربعة أنابيب اختبار، صب 1 مل من محلول ZnSO 4 في الأول، وCuSO 4 في الثاني، وAlCl 3 في الثالث، وFeCl 3 في الرابع. أضف 1 مل من محلول NaOH إلى كل أنبوب اختبار. اكتب الملاحظات والمعادلات للتفاعلات التي تحدث.
الملاحظات:هل يحدث هطول عند إضافة القلويات إلى محلول ملحي؟ الإشارة إلى لون الرواسب.
اكتب المعادلاتالتفاعلات التي تحدث (في الشكل الجزيئي والأيوني).
الاستنتاجات:كيف يمكن تحضير هيدروكسيدات المعادن؟
2.3. انقل نصف الرواسب التي تم الحصول عليها في التجربة 2.2 إلى أنابيب اختبار أخرى. يعالج جزء من الرواسب بمحلول H 2 SO 4 والآخر بمحلول NaOH.
الملاحظات:هل يحدث ذوبان الراسب عند إضافة القلويات والأحماض إلى الراسب؟
اكتب المعادلاتالتفاعلات التي تحدث (في الشكل الجزيئي والأيوني).
الاستنتاجات: 1. ما نوع الهيدروكسيدات Zn(OH) 2، Al(OH) 3، Cu(OH) 2، Fe(OH) 3؟
2. ما هي خصائص الهيدروكسيدات المذبذبة؟
الحصول على الأملاح.
3.1. صب 2 مل من محلول CuSO 4 في أنبوب اختبار ثم قم بغمس مسمار نظيف في هذا المحلول. (التفاعل بطيء، وتظهر التغيرات على سطح الظفر بعد 5-10 دقائق).
الملاحظات:هل هناك أي تغييرات على سطح الظفر؟ ما الذي يتم إيداعه؟
اكتب معادلة تفاعل الأكسدة والاختزال.
الاستنتاجات:مع الأخذ في الاعتبار نطاق الضغوط المعدنية، تشير إلى طريقة الحصول على الأملاح.
3.2. ضع حبيبة واحدة من الزنك في أنبوب اختبار وأضف محلول حمض الهيدروكلوريك (HCl).
الملاحظات:هل هناك أي تطور للغاز؟
اكتب المعادلة
الاستنتاجات:يشرح هذه الطريقةالحصول على الأملاح؟
3.3. صب بعضًا من مسحوق الجير المطفأ Ca(OH)2 في أنبوب اختبار وأضف محلول HCl.
الملاحظات:هل هناك تطور للغاز؟
اكتب المعادلةالتفاعل الذي يحدث (في الشكل الجزيئي والأيوني).
خاتمة: 1. ما نوع التفاعل الذي يحدث بين الهيدروكسيد والحمض؟
2- ما هي المواد الناتجة عن هذا التفاعل ؟
3.5. صب 1 مل من المحاليل الملحية في أنبوبين اختبار: الأول - كبريتات النحاس، والثاني - كلوريد الكوبالت. أضف إلى كلا أنابيب الاختبار قطرة قطرةمحلول هيدروكسيد الصوديوم حتى يتشكل الترسيب. ثم أضف القلويات الزائدة إلى كلا أنبوبي الاختبار.
الملاحظات:أشر إلى التغيرات في لون الهطول في التفاعلات.
اكتب المعادلةالتفاعل الذي يحدث (في الشكل الجزيئي والأيوني).
خاتمة: 1. نتيجة لأي تفاعلات تتشكل الأملاح الأساسية؟
2. كيف يمكنك تحويل الأملاح الأساسية إلى أملاح متوسطة؟
مهام الاختبار:
1. من المواد المدرجة، اكتب صيغ الأملاح والقواعد والأحماض: Ca(OH) 2، Ca(NO 3) 2، FeCl 3، HCl، H 2 O، ZnS، H 2 SO 4، CuSO 4، كوه
Zn(OH) 2، NH 3، Na 2 CO 3، K 3 PO 4.
2. وضح صيغ الأكاسيد المقابلة للمواد المدرجة H 2 SO 4، H 3 AsO 3، Bi(OH) 3، H 2 MnO 4، Sn(OH) 2، KOH، H 3 PO 4، H 2 SiO 3، قه (يا) 4 .
3. ما هي الهيدروكسيدات المذبذبة؟ اكتب معادلات التفاعل التي تميز امفوتيرية هيدروكسيد الألومنيوم وهيدروكسيد الزنك.
4. أي من المركبات التالية سوف تتفاعل في أزواج: P 2 O 5 , NaOH, ZnO, AgNO 3 , Na 2 CO 3 , Cr(OH) 3 , H 2 SO 4 . اكتب معادلات التفاعلات المحتملة.
العمل المختبريرقم 2 (4 ساعات)
موضوع:التحليل النوعي للكاتيونات والأنيونات
هدف:إتقان تقنية إجراء التفاعلات النوعية والجماعية على الكاتيونات والأنيونات.
الجزء النظري
المهمة الرئيسية للتحليل النوعي هي إنشاء التركيب الكيميائيالمواد الموجودة في الأشياء المختلفة (المواد البيولوجية، الأدوية، المنتجات الغذائية، الأشياء). بيئة). تتناول هذه الورقة التحليل النوعي المواد غير العضوية، وهي إلكتروليتات، أي في الأساس تحليل نوعي للأيونات. من مجموعة الأيونات الكاملة التي تحدث، تم اختيار الأهم من الناحية الطبية والبيولوجية: (Fe 3+، Fe 2+، Zn 2+، Ca 2+، Na +، K +، Mg 2+، Cl -، PO ، ثاني أكسيد الكربون، وما إلى ذلك). العديد من هذه الأيونات هي جزء من مختلف الأدويةوالمنتجات الغذائية.
لا يتم استخدام جميعها في التحليل النوعي ردود الفعل المحتملةولكن فقط تلك التي يصاحبها تأثير تحليلي واضح. التأثيرات التحليلية الأكثر شيوعًا: ظهور لون جديد، إطلاق الغاز، تكوين راسب.
هناك طريقتان مختلفتان بشكل أساسي ل التحليل النوعي: كسور ومنهجية . في التحليل المنهجي، تُستخدم الكواشف الجماعية بالضرورة لفصل الأيونات الموجودة إلى مجموعات منفصلة، وفي بعض الحالات إلى مجموعات فرعية. وللقيام بذلك، يتم تحويل بعض الأيونات إلى مركبات غير قابلة للذوبان، ويتم ترك بعض الأيونات في المحلول. بعد فصل الراسب عن المحلول، يتم تحليلهما بشكل منفصل.
على سبيل المثال، يحتوي المحلول على أيونات A1 3+ وFe 3+ وNi 2+. إذا تعرض هذا المحلول للقلويات الزائدة، فإن راسب Fe(OH) 3 وNi(OH) 2 يترسب، و[A1(OH) 4 ] - تبقى أيونات في المحلول. سوف يذوب الراسب الذي يحتوي على هيدروكسيدات الحديد والنيكل جزئيًا عند معالجته بالأمونيا بسبب الانتقال إلى محلول 2+. وهكذا، باستخدام كاشفين - القلويات والأمونيا، تم الحصول على محلولين: أحدهما يحتوي على [A1(OH) 4 ] - أيونات، والآخر يحتوي على 2+ أيونات وترسب Fe(OH) 3. باستخدام التفاعلات المميزة، يتم بعد ذلك إثبات وجود أيونات معينة في المحاليل وفي الراسب، الذي يجب أولاً إذابته.
يستخدم التحليل المنهجي بشكل رئيسي للكشف عن الأيونات في الخلائط المعقدة متعددة المكونات. إنها كثيفة العمالة للغاية، لكن ميزتها تكمن في إضفاء الطابع الرسمي السهل على جميع الإجراءات التي تتناسب مع مخطط واضح (منهجية).
لإجراء التحليل الكسري، يتم استخدام ردود الفعل المميزة فقط. من الواضح أن وجود أيونات أخرى يمكن أن يشوه نتائج التفاعل بشكل كبير (ألوان متداخلة، هطول غير مرغوب فيه، وما إلى ذلك). لتجنب ذلك، يستخدم التحليل الجزئي بشكل أساسي تفاعلات محددة للغاية تعطي تأثيرًا تحليليًا مع عدد صغير من الأيونات. للحصول على تفاعلات ناجحة، من المهم جدًا الحفاظ على شروط معينة، خاصة الرقم الهيدروجيني. في كثير من الأحيان، في التحليل الكسري، من الضروري اللجوء إلى التقنيع، أي تحويل الأيونات إلى مركبات غير قادرة على إنتاج تأثير تحليلي باستخدام الكاشف المحدد. على سبيل المثال، يتم استخدام ثنائي ميثيل جليوكسيم للكشف عن أيون النيكل. يعطي أيون Fe 2+ تأثيرًا تحليليًا مشابهًا لهذا الكاشف. للكشف عن Ni 2+، يتم نقل أيون Fe 2+ إلى مركب فلوريد مستقر 4- أو يتأكسد إلى Fe 3+، على سبيل المثال، مع بيروكسيد الهيدروجين.
يستخدم التحليل التجزيئي للكشف عن الأيونات في المخاليط الأبسط. يتم تقليل وقت التحليل بشكل كبير، ولكن هذا يتطلب المزيد من المجرب. معرفة عميقةأنماط التدفق التفاعلات الكيميائيةلأنه من الصعب جدًا أن نأخذ في الاعتبار في تقنية معينة جميع الحالات المحتملة للتأثير المتبادل للأيونات على طبيعة التأثيرات التحليلية المرصودة.
في الممارسة التحليلية، ما يسمى كسور منهجي طريقة. باستخدام هذا النهج، يتم استخدام الحد الأدنى لعدد الكواشف الجماعية، مما يجعل من الممكن تحديد تكتيكات التحليل المخطط العام، والتي يتم تنفيذها بعد ذلك باستخدام الطريقة الكسرية.
وفقا لتقنية إجراء التفاعلات التحليلية، يتم تمييز التفاعلات: الرسوبية؛ بلورات مجهرية. يرافقه إطلاق المنتجات الغازية. أجريت على الورق؛ اِستِخلاص؛ الملونة في الحلول. تلوين اللهب.
عند إجراء التفاعلات الرسوبية، من الضروري ملاحظة لون وطبيعة الراسب (البلوري، غير المتبلور)، إذا لزم الأمر، يتم إجراء اختبارات إضافية: يتم فحص الراسب للتأكد من قابليته للذوبان في الأحماض القوية والضعيفة، والقلويات والأمونيا، والفائض. من الكاشف. عند إجراء تفاعلات مصحوبة بإطلاق الغاز، يتم ملاحظة لونه ورائحته. وفي بعض الحالات، يتم إجراء اختبارات إضافية.
على سبيل المثال، إذا كان الغاز المنطلق يشتبه في أنه أول أكسيد الكربون (IV)، فسيتم تمريره عبر كمية زائدة من ماء الجير.
في التحليلات الجزئية والمنهجية، يتم استخدام التفاعلات التي يظهر خلالها لون جديد على نطاق واسع، وغالبًا ما تكون تفاعلات التعقيد أو تفاعلات الأكسدة والاختزال.
في في بعض الحالاتمن الملائم إجراء مثل هذه التفاعلات على الورق (تفاعلات القطرات). الكواشف التي لا تتحلل في الظروف العادية، تطبق على الورق مقدما. وهكذا، للكشف عن كبريتيد الهيدروجين أو أيونات الكبريتيد، يتم استخدام الورق المشرب بنترات الرصاص [يحدث الاسوداد بسبب تكوين كبريتيد الرصاص (II). تم الكشف عن العديد من العوامل المؤكسدة باستخدام ورق نشا اليود، أي. ورق منقوع في محاليل يوديد البوتاسيوم والنشا. في معظم الحالات، يتم تطبيق الكواشف اللازمة على الورق أثناء التفاعل، على سبيل المثال، الأليزارين لأيون A1 3+، كوبرون لأيون Cu 2+، وما إلى ذلك. لتعزيز اللون، يتم أحيانًا استخدام الاستخلاص في مذيب عضوي. للاختبارات الأولية، يتم استخدام تفاعلات لون اللهب.
| الصيغ الحمضية | أسماء الأحماض | أسماء الأملاح المقابلة |
| حمض الهيدروكلوريك4 | الكلور | البيركلورات |
| حمض الهيدروكلوريك3 | هيبوكلوروس | كلورات |
| حمض الهيدروكلوريك2 | كلوريد | الكلوريت |
| حمض الهيدروكلوريك | هيبوكلوروس | هيبوكلوريت |
| H5IO6 | اليود | الدوريات |
| هيو 3 | اليود | اليودات |
| H2SO4 | الكبريتيك | الكبريتات |
| H2SO3 | كبريتي | الكبريتيت |
| H2S2O3 | ثيوكبريت | ثيوكبريتات |
| H2S4O6 | رباعي | رباعيات |
| حمض الهيدروكلوريك3 | نتروجين | النترات |
| حمض الهيدروكلوريك2 | نيتروجيني | النتريت |
| H3PO4 | أورثوفوسفوريك | أورثوفوسفات |
| هبو 3 | مجازي | الميتافوسفات |
| H3PO3 | الفوسفور | فوسفيت |
| H3PO2 | الفوسفور | هيبوفوسفيت |
| H2CO3 | فحم | كربونات |
| H2SiO3 | السيليكون | السيليكات |
| HMnO4 | المنغنيز | برمنجنات |
| H2MnO4 | المنغنيز | المنجنات |
| H2CrO4 | كروم | الكرومات |
| H2Cr2O7 | ثنائي اللون | ثنائي اللون |
| التردد العالي | فلوريد الهيدروجين (الفلورايد) | الفلوريدات |
| حمض الهيدروكلوريك | الهيدروكلوريك (الهيدروكلوريك) | كلوريدات |
| هارفارد ب | الهيدروبروميك | البروميدات |
| أهلاً | يوديد الهيدروجين | يوديدات |
| كبريتيد الهيدروجين | كبريتيد الهيدروجين | كبريتيدات |
| HCN | سيانيد الهيدروجين | السيانيد |
| هون | ازرق سماوي | السيانات |
اسمحوا لي أن أذكركم بإيجاز أمثلة محددةكيفية استدعاء الأملاح بشكل صحيح.
مثال 1. يتكون الملح K 2 SO 4 من بقايا حمض الكبريتيك (SO 4) ومعدن K. وتسمى أملاح حمض الكبريتيك بالكبريتات. ك 2 SO 4 - كبريتات البوتاسيوم.
مثال 2. FeCl 3 - يحتوي الملح على الحديد والباقي من حمض الهيدروكلوريك(الكلور). اسم الملح: كلوريد الحديد (III). يرجى ملاحظة: في في هذه الحالةلا يجب علينا تسمية المعدن فحسب، بل يجب علينا أيضًا الإشارة إلى تكافؤه (III). في المثال السابق، لم يكن ذلك ضروريًا، لأن تكافؤ الصوديوم ثابت.
هام: يجب أن يشير اسم الملح إلى تكافؤ المعدن فقط إذا كان المعدن له تكافؤ متغير!
مثال 3. Ba(ClO) 2 - يحتوي الملح على الباريوم والباقي من حمض الهيبوكلوروس (ClO). اسم الملح: هيبوكلوريت الباريوم. وتكافؤ المعدن Ba في جميع مركباته هو اثنان، ولا يحتاج إلى بيان.
مثال 4. (NH4) 2Cr2O7. مجموعة NH4 تسمى الأمونيوم، وتكافؤ هذه المجموعة ثابت. اسم الملح: ثنائي كرومات الأمونيوم (ثنائي كرومات).
في الأمثلة المذكورة أعلاه واجهنا فقط ما يسمى. أملاح متوسطة أو عادية. لن يتم هنا مناقشة الأملاح الحمضية والقاعدية والمزدوجة والمعقدة وأملاح الأحماض العضوية.
إذا كنت مهتمًا ليس فقط بتسمية الأملاح، ولكن أيضًا بطرق تحضيرها و الخواص الكيميائيةأوصي بالرجوع إلى الأقسام ذات الصلة من كتاب الكيمياء المرجعي: "
| حامض | بقايا حمض | ||
| معادلة | اسم | معادلة | اسم |
| هارفارد ب | الهيدروبروميك | ر – | البروميد |
| حمض الهيدروكلوريك3 | المبرومة | BRO3 – | برومات |
| HCN | سيانيد الهيدروجين (السيانيك) | CN- | السيانيد |
| حمض الهيدروكلوريك | الهيدروكلوريك (الهيدروكلوريك) | الكلورين – | كلوريد |
| حمض الهيدروكلوريك | هيبوكلوروس | ClO – | هيبوكلوريت |
| حمض الهيدروكلوريك2 | كلوريد | ClO2 – | كلوريت |
| حمض الهيدروكلوريك3 | هيبوكلوروس | ClO3 – | كلورات |
| حمض الهيدروكلوريك4 | الكلور | كلو 4 – | بيركلورات |
| H2CO3 | فحم | هيدروكلوريد 3 – | بيكربونات |
| ثاني أكسيد الكربون 32– | كربونات | ||
| H2C2O4 | حميض | C2O42– | أكسالات |
| CH3COOH | خل | CH 3 مدير العمليات – | خلات |
| H2CrO4 | كروم | كروم 4 2– | كرومات |
| H2Cr2O7 | ثنائي اللون | كروم 2 يا 7 2– | ثنائي كرومات |
| التردد العالي | فلوريد الهيدروجين (الفلورايد) | F - | فلوريد |
| أهلاً | يوديد الهيدروجين | أنا - | يوديد |
| هيو 3 | اليود | IO 3 – | اليود |
| H2MnO4 | المنغنيز | منو 4 2– | المنجنات |
| HMnO4 | المنغنيز | MnO4 – | برمنجنات |
| حمض الهيدروكلوريك2 | نيتروجيني | رقم 2 – | النتريت |
| حمض الهيدروكلوريك3 | نتروجين | رقم 3 - | نترات |
| H3PO3 | الفوسفور | ص 3 3- | فوسفيت |
| H3PO4 | الفوسفور | ص 4 3- | فوسفات |
| HSCN | هيدروثيوسيانات (رودانيك) | سي إن - | ثيوسيانات (رودانيد) |
| كبريتيد الهيدروجين | كبريتيد الهيدروجين | س 2- | كبريتيد |
| H2SO3 | كبريتي | الهدف الاستراتيجي 3 2- | كبريتيت |
| H2SO4 | الكبريتيك | الهدف الاستراتيجي 4 2- | كبريتات |
نهاية الصفة.
البادئات الأكثر استخدامًا في الأسماء
الاستيفاء من القيم المرجعية
في بعض الأحيان يكون من الضروري معرفة قيمة الكثافة أو التركيز غير الموضحة في الجداول المرجعية. يمكن العثور على المعلمة المطلوبة عن طريق الاستيفاء.
مثال
لتحضير محلول حمض الهيدروكلوريك (HCl) تم أخذ الحمض المتوفر في المختبر وتم تحديد كثافته بواسطة مقياس كثافة السوائل. وتبين أنها تساوي 1.082 جم / سم 3.
من الجدول المرجعي نجد أن الحمض ذو كثافة 1.080 لديه جزء الشامل 16.74%، ومن 1.085 – 17.45%. للعثور على الجزء الكتلي للحمض في محلول موجود، نستخدم صيغة الاستيفاء:
%,
أين هو المؤشر 1 يشير إلى حل أكثر مخفف، و 2 - لمزيد من التركيز.
تمهيد ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
1. المفاهيم الأساسية لطرق التحليل بالمعايرة......7
2. طرق وأساليب المعايرة ...........................9
3. الحساب الكتلة الموليةمعادلات ………………… 16
4. طرق التعبير عن التركيب الكمي للحلول
في قياس المعايرة …………………………………………………..21
4.1. حل المسائل النموذجية المتعلقة بأساليب التعبير
التركيب الكمي للحلول .......................... 25
4.1.1. حساب تركيز المحلول على أساس الكتلة و الحجم المعروفين للمحلول.................................................................26
4.1.1.1. مشاكل للحل المستقل...29
4.1.2. تحويل تركيز إلى آخر ...........30
4.1.2.1. مشاكل للحل المستقل...34
5. طرق تحضير المحاليل ...........................36
5.1. حل المشاكل النموذجية لإعداد الحلول
بطرق مختلفة ……………………………..39
5.2. مشاكل للحل المستقل ..........................48
6. حساب نتائج تحليل المعايرة ............ 51
6.1. حساب النتائج المباشرة والإحلالية
المعايرة ………………………………………………….51
6.2. حساب نتائج المعايرة الخلفية ............56
7. طريقة التعادل (معايرة الحمض مع القاعدة)……59
7.1. أمثلة على حل المشكلات النموذجية………………..68
7.1.1. المعايرة المباشرة والاستبدالية ............68
7.1.1.1. مشاكل للحل المستقل...73
7.1.2. المعايرة الخلفية …………………………..76
7.1.2.1. مشاكل للحل المستقل...77
8. طريقة الأكسدة والاختزال (قياس التأكسج) ........... 80
8.1. مشاكل للحل المستقل ............... 89
8.1.1. تفاعلات الأكسدة والاختزال……..89
8.1.2. حساب نتائج المعايرة ............... 90
8.1.2.1. معايرة الاستبدال ..............90
8.1.2.2. المعايرة إلى الأمام والعكس ...........92
9. طريقة التعقيد. قياس التعقيد ...........94
9.1. أمثلة على حل المشكلات النموذجية ...........................102
9.2. مشاكل للحل المستقل ............... 104
10. طريقة الترسيب ………………………………………………………….106
10.1. أمثلة على حل المشكلات النموذجية ...........................110
10.2. مشاكل للحل المستقل ............114
11. المهام الفردية على المعايرة
طرق التحليل ................................ ................................ ................................ 117
11.1. خطة لإكمال مهمة فردية ........... 117
11.2. خيارات للمهام الفردية ..........................123
أجوبة للمسائل ……………………………………………………………………………………………… 124
الرموز ........................................ 127
ملحق …………………………………………… 128
الطبعة التعليمية
الكيمياء التحليلية
الأحماض هي مركبات كيميائية قادرة على منح أيون هيدروجين مشحون كهربائيًا (كاتيون) وقبول إلكترونين متفاعلين، مما يؤدي إلى تكوين رابطة تساهمية.
وفي هذا المقال سنتناول أهم الأحماض التي يتم دراستها في الصفوف المتوسطة بالمدارس الثانوية، ونتعلم أيضًا الكثير منها حقائق مثيرة للاهتمامعن الأكثر أحماض مختلفة. هيا بنا نبدأ.
الأحماض: أنواع
في الكيمياء، هناك العديد من الأحماض المختلفة التي لها خصائص مختلفة جدًا. يميز الكيميائيون الأحماض حسب محتواها من الأكسجين، وتطايرها، وقابليتها للذوبان في الماء، وقوتها، وثباتها، وما إذا كانت تنتمي إلى الفئة العضوية أو غير العضوية. مركبات كيميائية. وفي هذا المقال سنلقي نظرة على جدول يعرض أشهر الأحماض. سيساعدك الجدول على تذكر اسم الحمض وصيغته الكيميائية.
لذلك، كل شيء واضح للعيان. يعرض هذا الجدول أشهر الأحماض في الصناعة الكيميائية. سيساعدك الجدول على تذكر الأسماء والصيغ بشكل أسرع.
حمض كبريتيد الهيدروجين
H 2 S هو حمض الهيدروكبريتيد. تكمن خصوصيته في حقيقة أنه غاز أيضًا. كبريتيد الهيدروجين قليل الذوبان في الماء، ويتفاعل أيضًا مع العديد من المعادن. وينتمي حمض كبريتيد الهيدروجين إلى مجموعة "الأحماض الضعيفة"، والتي سنتناول أمثلة عليها في هذا المقال.
يتمتع H2S بطعم حلو قليلًا ورائحة بيض فاسد قوية جدًا. في الطبيعة، يمكن العثور عليه في الغازات الطبيعية أو البركانية، ويتم إطلاقه أيضًا أثناء تحلل البروتين.
خصائص الأحماض متنوعة للغاية؛ حتى لو كان الحمض لا غنى عنه في الصناعة، فإنه يمكن أن يكون ضارًا جدًا بصحة الإنسان. هذا الحمض سام جدًا للإنسان. عند استنشاق كمية صغيرة من كبريتيد الهيدروجين، يستيقظ الشخص صداعيبدأ الغثيان والدوخة الشديدة. إذا استنشق الإنسان عدد كبير من H 2 S، يمكن أن يؤدي إلى نوبات مرضية أو غيبوبة أو حتى الموت الفوري.
حمض الكبريتيك
H2SO4 هو حمض الكبريتيك القوي، والذي يتم تعريفه على الأطفال في دروس الكيمياء في الصف الثامن. تعتبر الأحماض الكيميائية مثل حمض الكبريتيك عوامل مؤكسدة قوية جدًا. يعمل H2SO4 كعامل مؤكسد للعديد من المعادن، بالإضافة إلى الأكاسيد الأساسية.
يسبب ملامسة H2SO4 للجلد أو الملابس الحروق الكيميائيةومع ذلك، فهو ليس سامًا مثل كبريتيد الهيدروجين.
حمض النيتريك
الأحماض القوية مهمة جدًا في عالمنا. ومن أمثلة هذه الأحماض: حمض الهيدروكلوريك، H2SO4، HBr، HNO3. HNO 3 معروف حمض النيتريك. وجدت تطبيق واسعفي الصناعة، وكذلك في زراعة. يتم استخدامه في صناعة الأسمدة المختلفة، وفي المجوهرات، وفي طباعة الصور الفوتوغرافية، وفي إنتاج الأدوية والأصباغ، وكذلك في الصناعة العسكرية.
الأحماض الكيميائية مثل حمض النيتريك ضارة جدًا بالجسم. أبخرة HNO3 تترك تقرحات وتسببها التهاب حادوتهيج الجهاز التنفسي.
حمض النيتروز
غالبا ما يتم الخلط بين حمض النيتروز وحمض النيتريك، ولكن هناك فرق بينهما. والحقيقة أنها أضعف بكثير من النيتروجين، ولها خصائص وتأثيرات مختلفة تماما على جسم الإنسان.
لقد وجد HNO 2 تطبيقًا واسعًا في الصناعة الكيميائية.
حمض الهيدروفلوريك
حمض الهيدروفلوريك (أو فلوريد الهيدروجين) هو محلول H2O مع HF. الصيغة الحمضية هي HF. يستخدم حمض الهيدروفلوريك بنشاط كبير في صناعة الألومنيوم. يتم استخدامه لإذابة السيليكات وحفر السيليكون وزجاج السيليكات.
يعتبر فلوريد الهيدروجين ضارًا جدًا لجسم الإنسان، ويمكن أن يكون مخدرًا خفيفًا اعتمادًا على تركيزه. في حالة ملامسته للجلد، لا توجد تغييرات في البداية، ولكن بعد بضع دقائق قد تظهر. ألم حادوالحرق الكيميائي. حمض الهيدروفلوريك ضار جدًا بالبيئة.
حامض الهيدروكلوريك
حمض الهيدروكلوريك هو كلوريد الهيدروجين وهو حمض قوي. يحتفظ كلوريد الهيدروجين بخصائص الأحماض التي تنتمي إلى مجموعة الأحماض القوية. ويكون الحمض شفافًا وعديم اللون في المظهر، ولكنه يتصاعد دخانًا في الهواء. يستخدم كلوريد الهيدروجين على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والغذائية.
يسبب هذا الحمض حروقًا كيميائية، لكن دخوله إلى العين أمر خطير بشكل خاص.
حمض الفسفوريك
حمض الفوسفوريك (H3PO4) هو حمض ضعيف في خصائصه. ولكن حتى الأحماض الضعيفة يمكن أن يكون لها خصائص الأحماض القوية. على سبيل المثال، يستخدم H3PO4 في الصناعة لاستعادة الحديد من الصدأ. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم حمض الفوسفوريك (أو أورثوفوسفوريك) على نطاق واسع في الزراعة - حيث يتم تصنيع العديد من الأسمدة المختلفة منه.
خصائص الأحماض متشابهة جدًا - كل واحد منهم تقريبًا ضار جدًا بجسم الإنسان، H 3 PO 4 ليس استثناءً. على سبيل المثال، يسبب هذا الحمض أيضًا حروقًا كيميائية شديدة ونزيفًا في الأنف وتشققًا في الأسنان.
حمض الكربونيك
H 2 CO 3 حمض ضعيف. يتم الحصول عليه عن طريق إذابة ثاني أكسيد الكربون ( ثاني أكسيد الكربون) في H 2 O (الماء). يستخدم حمض الكربونيك في علم الأحياء والكيمياء الحيوية.
كثافة الأحماض المختلفة
تحتل كثافة الأحماض مكانة مهمة في الأجزاء النظرية والعملية للكيمياء. بفضل معرفة الكثافة، يمكنك تحديد تركيز حمض معين، وحل المسائل الكيميائية الحسابية وإضافتها مقدار صحيحالأحماض لإكمال التفاعل . تتغير كثافة أي حمض حسب تركيزه. على سبيل المثال، كلما زادت نسبة التركيز، زادت الكثافة.
الخصائص العامة للأحماض
جميع الأحماض على الإطلاق (أي أنها تتكون من عدة عناصر من الجدول الدوري)، وتشمل بالضرورة H (الهيدروجين) في تكوينها. بعد ذلك سننظر إلى ما هو شائع:
- جميع الأحماض التي تحتوي على الأكسجين (في الصيغة التي يوجد فيها O) تشكل الماء عند التحلل، وكذلك تتحلل الأحماض الخالية من الأكسجين إلى مواد بسيطة (على سبيل المثال، يتحلل 2HF إلى F 2 وH 2).
- تتفاعل الأحماض المؤكسدة مع جميع المعادن في سلسلة النشاط المعدني (فقط تلك الموجودة على يسار H).
- وهي تتفاعل مع الأملاح المختلفة، ولكن فقط مع تلك التي تكونت من حمض أضعف.
وفقا لخاصتهم الخصائص الفيزيائيةتختلف الأحماض بشكل حاد عن بعضها البعض. بعد كل شيء، يمكن أن يكون لها رائحة أم لا، وتكون أيضًا في مجموعة متنوعة من الحالات الفيزيائية: سائلة وغازية وحتى صلبة. الأحماض الصلبة مثيرة للاهتمام للغاية للدراسة. أمثلة على هذه الأحماض: C 2 H 2 0 4 و H 3 BO 3.
تركيز
التركيز هو الكمية التي تحدد التكوين الكمياي حل. على سبيل المثال، يحتاج الكيميائيون غالبًا إلى تحديد كمية حمض الكبريتيك النقي الموجود في الحمض المخفف H2SO4. للقيام بذلك، يسكبون كمية صغيرة من الحمض المخفف في كوب قياس، ويزنونه، ويحددون التركيز باستخدام مخطط الكثافة. يرتبط تركيز الأحماض ارتباطًا وثيقًا بالكثافة، وفي كثير من الأحيان، عند تحديد التركيز، توجد مشكلات حسابية حيث تحتاج إلى تحديد النسبة المئوية للحمض النقي في المحلول.
تصنيف جميع الأحماض حسب عدد ذرات H في صيغتها الكيميائية
أحد التصنيفات الأكثر شيوعًا هو تقسيم جميع الأحماض إلى أحماض أحادية القاعدة وثنائية القاعدة وبالتالي أحماض تريباسية. أمثلة على الأحماض الأحادية القاعدة: HNO 3 (النيتريك)، HCl (الهيدروكلوريك)، HF (الهيدروفلوريك) وغيرها. تسمى هذه الأحماض أحادية القاعدة، لأنها تحتوي على ذرة واحدة فقط من H. هناك العديد من هذه الأحماض، ومن المستحيل أن نتذكر كل واحد منها على الإطلاق. عليك فقط أن تتذكر أن الأحماض يتم تصنيفها أيضًا وفقًا لعدد ذرات H الموجودة في تركيبها. يتم تعريف الأحماض ديباسيك بالمثل. أمثلة: H2SO4 (الكبريت)، H2S (كبريتيد الهيدروجين)، H2CO3 (الفحم) وغيرها. تريباسيك: H3PO4 (فوسفوري).
التصنيف الأساسي للأحماض
أحد أشهر تصنيفات الأحماض هو تقسيمها إلى محتوية على الأكسجين وخالية من الأكسجين. كيف تتذكر دون أن تعرف صيغة كيميائيةالمواد التي تحتوي على حمض الأكسجين؟
لا تحتوي على جميع الأحماض الخالية من الأكسجين عنصر مهم O هو الأكسجين، ولكنه يحتوي على H. ولذلك، فإن كلمة "الهيدروجين" ترتبط دائمًا باسمهم. حمض الهيدروكلوريك هو H 2 S - كبريتيد الهيدروجين.
لكن يمكنك أيضًا كتابة صيغة بناءً على أسماء الأحماض التي تحتوي على حمض. على سبيل المثال، إذا كان عدد ذرات O في مادة ما هو 4 أو 3، فسيتم دائمًا إضافة اللاحقة -n- وكذلك النهاية -aya- إلى الاسم:
- H 2 SO 4 - الكبريت (عدد الذرات - 4)؛
- H 2 SiO 3 - السيليكون (عدد الذرات - 3).
إذا كانت المادة تحتوي على أقل من ثلاث ذرات أكسجين أو ثلاث، فتستخدم اللاحقة -ist- في الاسم:
- HNO 2 - نيتروجيني؛
- H 2 SO 3 - كبريتي.
الخصائص العامة
جميع الأحماض ذات مذاق حامض وغالبًا ما تكون معدنية قليلاً. ولكن هناك خصائص أخرى مماثلة سننظر فيها الآن.
هناك مواد تسمى المؤشرات. تتغير المؤشرات لونها، أو يبقى اللون ولكن يتغير ظله. ويحدث هذا عندما تتأثر المؤشرات بمواد أخرى، مثل الأحماض.
مثال على تغيير اللون هو منتج مألوف مثل الشاي و حمض الليمون. عند إضافة الليمون إلى الشاي، يبدأ الشاي بالتدريج في التفتيح بشكل ملحوظ. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الليمون يحتوي على حامض الستريك.
هناك أمثلة أخرى. يتحول لون عباد الشمس، وهو أرجواني اللون في بيئة محايدة، إلى اللون الأحمر عند إضافة حمض الهيدروكلوريك.
عندما تكون التوترات في سلسلة التوتر قبل الهيدروجين، يتم إطلاق فقاعات الغاز - H. ومع ذلك، إذا تم وضع المعدن الموجود في سلسلة التوتر بعد H في أنبوب اختبار مع حمض، فلن يحدث أي تفاعل، فلن يكون هناك تطور الغاز. لذا فإن النحاس والفضة والزئبق والبلاتين والذهب لن يتفاعل مع الأحماض.
قمنا في هذا المقال بدراسة أشهر الأحماض الكيميائية وأهم خصائصها واختلافاتها.
