الأحماض والقواعد

الأحماض والقواعد

Acids and bases

الأحماض ( Acids) : مركبات كيميائية تحتوي في تركيبها على أيون الهيدروجين .

أسم الحمض باللغة العربية      الصيغة الكيميائية للحمض      أسم الحمض باللغة الانجليزية

حمض الكبريتيك        H2SO4                 Sulfuric  acid

حمض الهيدروكلوريك               HCl            Hydrochloric acid

حمض النيتريك           HNO3        Nitric acid 

حمض الخليك      CH3COOH        Acetic acid 

خواص الأحماض : (properties of acids )

مذاقها حمضي لاذع

تحمِر ورق تباع الشمس الأزرق

محاليلها المائية تنقل التيار الكهربائي

تتفاعل محاليلها مع جميع أملاح الكربونات الفلزية  وينتج ملح جديد والماء وينطلق غاز ثاني أكسيد الكربون .

تتفاعل محاليلها المخففة مع بعض الفلزات وينتج ملح الفلز وينطلق غاز الهيدروجين

القواعد ( bases) : مركبات كيميائية تحتوي في تركيبها على مجموعة الهيدروكسيد (OH)

القواعد القابلة للذوبان في الماء تسمى قلويات

أسم المادة القلوية باللغة العربية             الصيغة الكيميائية     أسم المادة القلوية باللغة الانجليزية

هيدروكسيد الصوديوم   NaOH        Sodium hydroxide

هيدروكسيد البوتاسيوم  KOH         Potassium hydroxide

هيدروكسيد الكالسيوم         2 Ca ( OH )    Calcium hydroxide

هيدروكسيد الأمونيوم          NH4OH        Ammonium hydroxide

 خوا ص المحاليل القلوية  : ( properties of bases  )

طعمها مر قابض للــسان

صابونية ( زلقة ) الملمس

كاوية للجلد تؤذي البشرة و الأنسجة الحية .

تتفاعل مع الزيوت والشحوم وتذيبها .

تزرق ورق تباع الشمس الأحمر .

المعادلة الكيميائية :

عند تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع فلز المغنسيوم ينتج ملح كلوريد المغنسيوم وينطلق غاز الهيدروجين . يمكن التعبير عن التفاعل الحاصل بمعادلة لفظية تكتب فيها المواد المتفاعلة في الطرف الأيمن والمواد الناتجة في الطرف الأيسر مع وضع سهم يشير إلى اتجاه سير التفاعل والمعادلة اللفظية المعبرة عن التفاعل الحاصل هي :

حمض الهيدروكلوريك + مغنسيوم                      كلوريد المغنسيوم   + غاز الهيدروجين

Hydrochloric acid + magnesium          magnesium chloride + hydrogen

تفاعلات الأحماض والقواعد :

تفاعلات الأحماض مع الفلزات :

عندما يتفاعل حمض مع فلز ينتج ملح وينطلق غاز الهيدروجين كما هو موضح بالمعادلة اللفظية التالية :

          حمض     +   فلز                      ملح   +   هيدروجين

Acid      +     metal                     salt        +      hydrogen

مثال : حمض الهيدرو كلوريك   + مغنسيوم            كلوريد المغنسيوم  + غاز الهيدروجين

 Hydrochloric acid + magnesium          magnesium  chloride + hydrogen

تفاعل الأحماض مع القواعد :

تتفاعل الأحماض مع القواعد وينتج الملح والماء كما هو موضح بالمعادلة اللفظية التالية :

حمض      +   قاعدة                      ملح    +  ماء

Acid      +     base                             salt        +      water 

 مثال : يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع هيدروكسيد الصوديوم وينتج ملح كلوريد الصوديوم والماء كما هو موضح بالمعادلة اللفظية التالية :

حمض الهيدروكلوريك + هيدروكسيد الصوديوم                   كلوريد الصوديوم  +  ماء

Hydrochloric acid + sodium hydroxide           sodium chloride + water

مثال آخر : يتفاعل حمض النيتريك مع هيدروكسيد الليثيوم وينتج ملح نيترات الليثيوم والماء كما هو موضح بالمعادلة اللفظية التالية :

حمض النيتريك    +    هيدروكسيد الليثيوم                   نيترات الليثيوم     +     ماء

nitric acid + lithium hydroxide                lithium nitrate   +   water

تفاعل الأحماض مع أكاسيد الفلزات :

يتفاعل الحمض مع أكسيد الفلز وينتج ملح وماء كما هو موضح بالمعادلة اللفظية التالية :

          حمض     +  أكسيد                    ملح     +  ماء

Acid      +     oxide                             salt        +      water 

مثال : يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع أكسيد الكالسيوم وينتج ملح كلوريد الكالسيوم والماء كما هو موضح بالمعادلة اللفظية التالية :

حمض الهيدروكلوريك  +  أكسيد الكالسيوم                       كلوريد الكالسيوم   +    ماء

 Hydrochloric acid  +  calcium oxide             calcium chloride + water

مثال آخر : يتفاعل حمض الكبريتيك مع أكسيد الليثيوم وينتج ملح كبريتات الليثيوم والماء كما في المعادلة اللفظية التالية :

  حمض الكبريتيك  +  أكسيد الليثيوم                                 كبريتات الليثيوم   +    ماء

  sulfuric acid  +  lithium oxide             lithium  chloride + water

تفاعلات الأحماض مع أملاح الكربونات :

 تتفاعل الأحماض مع أملاح الكربونات وينتج ملح جديد وماء وينطلق غاز ثاني أكسيد الكربون كما في المعادلة اللفظية

    حمض     +  ملح كربونات                   ملح جديد    +  ماء    + ثاني أكسيد الكربون

Acid    +   salt carbonate                 new salt   +   water  + carbon dioxide

مثال : يتفاعل حمض النيتريك مع ملح كربونات الصوديوم وينتج ملح نيترات الصوديوم والماء وينطلق غاز ثاني أكسيد الكربون كما هو موضح بالمعادلة اللفظية التالية :

حمض النيتريك + كربونات الصوديوم          نيترات الصوديوم + ماء+ ثاني أكسيد الكربون

nitric Acid + sodium carbonate      sodium nitric + water + carbon dioxide

مثال :يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع كربونات الأمونيوم وينتج ملح كلوريد الأمونيوم والماء وينطلق غاز ثاني أكسيد الكربون كما هو موضح بالمعادلة اللفظية التالية : 

حمض الهيدروكلوريك + كربونات الأمونيوم      كلوريد الأمونيوم+ ماء+ ثاني أكسيد الكربون

hydrochloric acid  +  ammonium carbonate               ammonium chloride  + water + carbon dioxide                                     

مثال: يتفاعل حمض الكبريتيك مع ملح كربونات الصوديوم الهيدروجينية وينتج ملح كبريتات الصوديوم وماء وينطلق غاز ثاني أكسيد الكربون كما هو موضح بالمعادلة التالية :

 حمض الكبريتيك + كربونات الصوديوم الهيدروجينية          كبريتات الصوديوم + ماء + ثاني أكسيد الكربون

sulfuric acid + sodium hydrogen carbonate         sodium sulfate + water + carbon dioxide                                                                               

تحديد أسم الملح المشتق من الحمض :

الملح المشتق من حمض الكبريتيك هو ملح كبريتات

الملح المشتق من حمض النيتريك هو ملح نيترات

الملح المشتق من حمض الهيدروكلوريك هو ملح كلوريد

تفاعلات الأحماض مع الأمونيا ( النشادر ) ( NH3  )

مثال : يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع غاز الأمونيا وينتج ملح كلوريد الأمونيوم حسب المعادلة اللفظية التالية :

حمض الهيدروكلوريك   + أمونيا                  كلوريد الأمونيوم

استخدامات الأحماض والقواعد :

الحمض     Acid      أهم الإستخدامات ( المنزلية والتجارية )

الكبريتيك        بطاريات السيارات ، صناعة الأسمدة    وتستخدم الأحماض في العديد من الصناعات منها :

المبيدات الحشرية

صناعة الورق

تحميض الأفلام

النيتريك         صناعة المتفجرات     

الهيدروكلوريك عمليات التنظيف ، هضم الطعام في المعدة      

الخليك ( الخل )          مكسبات النكهة للطعام ، صناعة المخللات     

حمض الليمون ( فيتامين C )   فيتامين مضاد للأكسدة

الإسكوربيك     مادة حافظة للأطعمة   

استيل سلسليك ( الإسبرين )     مخفض للآلام والحرارة

أولا ً: الإستخدامات المنزلية للقواعد :-

تستخدم القواعد في صناعة معجون الأسنان ، وذلك لقدرتها العالية على معادلة الأحماض الناتجة عن تراكم

     فضلات الطعام وتأثير البكتيريا ذات التأثير الحمضي الذي يؤثر على صحة الأسنان.

يستخدم هيدروكسيد البوتاسيوم كمساعد في تنظيف الملابس.

تستخدم بيكربونات الصوديوم في صناعة الخبز وكمادة هاضمة.

يستخدم هيدروكسيد الأمونيوم في عمليات التنظيف ، وكذلك في صناعة بعض المخبوزات

يستخدم هيدروكسيد الصوديوم ( الصودا الكاوية ) في صناعة الصابون والمنظفات.

ثانيا ً : الإستخدامات التجارية :-

يستخدم هيدروكسيد الكالسيوم للتقليل من آثار الأمطارالحمضية على التربة الزراعية.

تستخدم بعض القواعد لتخفيف عمليات عسر الهضم.

تستخدم بعض القواعد في صناعة الأسمدة .

تستخدم كربونات الكالسيوم ( الحجر الجيري ) في كثير من الصناعات مثل: صناعة الزجاج – المبيدات الحشرية

   الأسمدة – الحديد الصلب – البلاستيك – معالجة المطاط – صناعة الورق .

السؤال الأول : أكمل مايلي

من المواد الكيميائية التي تستعمل في المنزل على أنها مواد حمضية الخل و ............... و ...................... و

من المواد الكيميائية التي تستعمل في المنزل على أنها مواد قلوية الصابون و ......... و............................ و

يستخدم حمض الكبريتيك في صناعة ............... السيارات ويستخدم حمض الهيدروكلوريك في تنظيف أسطح المعادن وتنظيف البلاط ويستخدم حمض النيتريك في صناعة الأسمدة والأصباغ والمتفجرات ويدخل حمض الليمون ( حمض الستريك )  في صناعة المشروبات الغازية والعصائر والأطعمة ويضاف خل الرمان إلى السلطات لإعطائها طعماً جيداً .

يستخدم هيدروكسيد الصوديوم في صناعة الصابون والمنظفات وفتح مجاري المطابخ وتسليك البواليع ويستخدم هيدروكسيد الكالسيوم في صناعة الأسمنت ويستخدم هيدروكسد الأمونيوم في صناعة الأسمدة وإزالة البقع الدهنية على الثياب ويستخدم هيدروكسيد المغنسيوم في علاج ............ الزائدة في معدة الإنسان . وتستخدم بيكربونات الصوديوم ( كربونات الصوديوم الهيدروجينية ) في صناعة الكيك و بعض الأطعمة

الغاز الذي يعكر ماء الجير الصافي هو غاز ....................

عند صب حمض الهيدروكلوريك في أنبوب اختبار يحوي مغنسيوم يتصاعد غاز ......

يتفاعل حمض الكبريتيك مع فلز المغنسيوم فينتج ملح ................. ويتصاعد .........

يتفاعل حمض النيتريك مع هيدروكسيد الأمونيوم فينتج ملح .................... و ........

السؤال الثاني : ضع دائرة حول الإجابة الصحيحة فيما يلي :

في التفاعل التالي ( حمض الكبريتيك  + كالسيوم               )الملح الناتج هو :

أ- كلوريد الكالسيوم    - ب – كبريتات الكالسيوم       - ج- أكسيد الكالسيوم

عندما يتفاعل حمض النيتريك مع كربونات الصوديوم ينطلق غاز :  

أ – الهيدروجين       - ب –الأكسجين         - ج – ثاني أكسيد الكربون

عندما يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع فلز المغنسيوم يتصاعد غاز :  

أ – الأكسجين              - ب – الهيدروجين     - ج – ثاني أكسيد الكربون

عندما يتفاعل حمض الكبريتيك المخفف مع الألمنيوم ينتج ملح :                            

أ – كبريتات الألمنيوم    - ب – هيدروكسيد الألمنيوم  - ج – أكسيد الألمنيوم

قام خالد بصب حمض الهيدروكلوريك المخفف في أنبوب اختبار يحوي مغنسيوم وسده بإصبعه وقرب لهب من فوهة الأنبوب فسمع صوت فرقعة . فالغاز الناتج هو   

أ– ثاني أكسيد الكربون  - ب – الهيدروجين      - ج – الأكسجين

يعتبر مركب هيدروكسيد الصوديوم :                                                       

أ – حمض          - ب – ملح      - ج – قاعدة       - د – أكسيد

عند صب حمض الكبريتيك في أنبوب اختبار يحوي قشرة البيضة ينتج ملح كبريتات الكالسيوم والماء وينطلق غاز يعكر ماء الجير الصافي . فالغاز المنطلق هو غاز : -

أ – الهيدروجين  - ب – ثاني أكسيد الكربون  - ج – الكلور

كواشف ( مؤشرات ) الأحماض والقلويات

كواشف ( مؤشرات ) المواد الحمضية والمواد القاعدية : عبارة عن مخاليط من الصبغات التي تتغير ألوانها من الوسط الحمضي إلى الوسط القلوي .

أولاً : أنواع كواشف ( مؤشرات ) الأحماض والقواعد :

تباع الشمس : لونه بنفسجي . يكون لونه أحمر في الوسط الحمضي و أزرق في الوسط القلوي . ويوجد ورق تباع الشمس الأحمر وورق تباع الشمس الأزرق .        – أ – عند وضع ورقة تباع الشمس الزرقاء في محلول حمضي يتغير لونها إلى اللون الأحمر . وعند وضع ورقة تباع شمس حمراء في محلول حمضي لا يتغير لونها .     – ب – عند وضع ورقة تباع شمس حمراء في محلول قلوي يتغير لونها إلى اللون الأزرق . وعند وضع ورقة تباع شمس زرقاء في محلول قلوي لا يتغير لونها .

البروموثيمول : يكون لونه أصفر في الوسط الحمضي وأزرق في الوسط القلوي .

برتقالي الميثيل :يكون لونه أحمر برتقالي  في الوسط الحمضي وأصفر في الوسط القلوي .

الكاشف العام :يحضر الكاشف العام بخلط عدة كواشف مع بعضها البعض وبنسب محددة .    يكون لونه أحمر غامق في الوسط الحمضي القوي و بتناقص قوة الحمض يصبح أحمر . وبتناقص قوة الحمض أكثر يصبح برتقالي ثم يصبح أخضر في الوسط المتعادل ويصبح أخضر مزرق في الوسط ضعيف القلوية . وبتزايد القلوية يصبح أزرق  وبتزايد القلوية أكثر يصبح بنفسجي ثم يصبح بنفسجي غامق في الوسط شديد القلوية .

ثانياً : مقياس المواد الحمضية والقاعدية ( PH ) : (  PH scale )

مقياس يستخدم لوصف أو للإشارة إلى قوة المواد الحمضية أو قوة المواد القاعدية .

يأخذ مقياس المواد الحمضية والقاعدية ( PH ) قيم من ( 0   إلى 14 )

في المحاليل الحمضية يكون  ( 7 PH  <    )

في المحاليل القاعدية يكون  (  7 PH  >   )

في المحاليل المتعادلة يكون  (  7 PH = )

في المحاليل الحمضية القوية جداً يكون  ( 0 = PH ) . وبتناقص قوة الحمض تزداد قيمة مقياس الحموضة والقلوية (  PH)

في المحاليل القلوية القوية جداً يكون ( 14 =  PH ) . وبتناقص قوة القاعدة تتناقص قيمة مقياس الحموضة والقلوية(PH   )

ثالثاً : تغيرات لون الكاشف العام بتغير قيم ( PH ) الوسط

عندما يكون ( 0 = PH ) أو ( 1= PH  ) يكون لونه أحمر غامق

عندما يكون ( 2= PH ) أو ( 3 = PH ) يكون لونه أحمر

عندما يكون ( 4= PH ) يكون لونه  برتقالي محمر

عندما يكون ( 5= PH   ) يكون لونه برتقالي

عندما يكون ( 6= PH ) يكون لونه أصفر

عندما يكون (  7= PH ) أو ( 8 = PH ) يكون لونه أخضر

عندما يكون ( 9 = PH ) يكون لونه أخضر مزرق

عندما يكون ( 10 = PH ) يكون لونه أزرق

عندما يكون (  11 = PH ) يكون لونه بنفسجي مزرق

10.عندما يكون ( 12=PH ) أو ( 13 = PH ) يكون لونه بنفسجي

11.عندما يكون ( 14 = PH ) يكون لونه بنفسجي غامق

يساعد مقياس ( PH ) في معرفة قوة المحلول ، كما يلي :

كلما إقترب القياس على مقياس ( PH ) من الصفر زادت قوة المحلول الحمضي.

كلما إقترب القياس على مقياس ( PH ) من  [  14    ]     زادت قوة المحلول القاعدي.

ضع إشارة ( / ) أمام العبارة الصحيحة وإشارة ( × ) أمام العبارة غير الصحيحة فيما يلي .

1. في المحاليل الحمضية يكون PH >  7      (   )

2. الحمض الذي يكون فيه PH = 1  أضعف من الحمض الذي يكون فيه PH =3  (  )