ﻤﺴﺒﺎﺭ ﻨﻀﻊ ﺍﻟﻤﺴﺒﺎﺭ ﻓﻲ ﻤﺤﻠﻭل ﻤﻭﻕ ) ( Solutions tamponsﺫﻱ . pH = 7 9ﻨﻀﺒﻁ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻤﻔﻙ ﺒﺭﺍﻏﻲ ﺍﻟﺯﺭ )( OFFSETﺍﻟﻭﺍﻗﻊ ﺨﻠﻑ ﺍﻟﺠﻬﺎﺯ ﺤﺘﻰ ﻴﺸﻴﺭ ﻫﺫﺍ ﺍﻷﺨﻴﺭ 9 ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ .7
اﻟﻀﺒﻂrﺑuﻮeاrﺳrﻄEﺔ!ﻣﻔﻚ اﻟﺒﺮاﻏﻲﻨﺨﺭﺝ ﺍﻟﻤﺴﺒﺎﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل اﻟﻤﻮﻗﻲ ،ﻭ ﻨﻐﺴﻠﻪ ﺒﺎﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻤﻘﻁﺭ ﻭ ﻨﻤﺴﺤﻪ ﺠﻴﺩﺍ ﻭ ﺒﻜل ﻋﻨﺎﻴﺔ 9 ﺒﻭﺭﻕ ﻴﻭﺴﻑ. 9 ﻨﻀﻊ ﺍﻟﻤﺴﺒﺎﺭ ﻤﻥ ﺠﺩﻴﺩ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل اﻟﻤﻮﻗﻲ ﺫﻱ . pH = 4 9ﻨﻀﺒﻁ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻤﻔﻙ ﺍﻟﺒﺭﺍﻏﻲ ﺍﻟﺯﺭ ) ( OFFSETﺍﻟﻭﺍﻗﻊ ﺨﻠﻑ ﺍﻟﺠﻬﺎﺯ ﺤﺘﻰ ﻴﺸﻴﺭ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ .4
اﻟﻀﺒﻂ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﻔﻚ اﻟﺒﺮاﻏﻲ 9ﻨﻀﻊ ﺍﻟﻤﺴﺒﺎﺭ ﻤﻥ ﺠﺩﻴﺩ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻤﻘﻁﺭ ﻓﻲ ﺍﻨﺘﻅﺎﺭ ﺍﻟﻘﻴﺎﻡ ﺒﺎﻟﻘﻴﺎﺴﺎﺕ ﺍﻟﺨﺎﺼﺔ ﺒﺎﻟﺘﺠﺭﺒﺔ. -3ﺍﻟﻘﻴﺎﻡ ﺒﺎﻟﻘﻴﺎﺴﺎﺕ: 9ﻨﺨﺭﺝ ﺍﻟﻤﺴﺒﺎﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻤﻘﻁﺭ. 9ﻨﻐﺴﻠﻪ ﺒﺎﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻤﻘﻁﺭ ،ﻭﺍﻷﻓﻀل ﻤﻥ ﺫﻟﻙ ﺒﺎﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﺫﻱ ﻨﺭﻴﺩ ﺃﻥ ﻨﻘﻴﺱ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟـ pHﻟﻪ. 9ﻨﻐﻤﺱ ﺍﻟﻤﺴﺒﺎﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﺫﻱ ﻨﺭﻴﺩ ﺃﻥ ﻨﻘﻴﺱ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟـ pHﻟﻪ .ﻨﻨﺘﻅﺭ ﺤﺘـﻰ ﺍﻻﺘـﺯﺍﻥ )ﺒﻀﻊ ﺍﻟﺜﻭﺍﻨﻲ( .ﻨﻘﺭﺃ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﻬﺎﺯ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟـ .pH 9ﻨﺨﺭﺝ ﺍﻟﻤﺴﺒﺎﺭ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ،ﻨﻐﺴﻠﻪ ﺒﺎﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻤﻘﻁﺭ ،ﻭ ﻨﻐﻤﺴﻪ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻤﻘﻁﺭ ﻓـﻲ ﺍﻨﺘﻅـﺎﺭ ﻗﻴﺎﺴﺎﺕ ﺃﺨﺭﻯ.
ﻤﻘﺎﺭﻨﺔ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻭ pHﻤﺤﻠﻭل ﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ﻭ ﻤﺤﻠﻭل ﺤﻤﺽ ﻜﻠﻭﺭ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻟﻬﻤﺎ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺯ ﺘﺠﺭﺒﺔ :1ﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ ﻜﻠﻭﺭ ﺍﻟﻬﻴﺩﺭﻭﺠﻴﻥ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ. ﻨﺤﻀﺭ ﻤﺤﻠﻭﻻ ﻟﺤﻤﺽ ﻜﻠﻭﺭ ﺍﻟﻤﺎﺀ ،ﺘﺭﻜﻴﺯﻩ . C1 = 0,01 mol/L ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻤﻘﻴﺎﺱ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ،ﻨﻘﻴﺱ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل. ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﻋﺩﻡ ﺘﻭﻓﺭ ﻤﻘﻴﺎﺱ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺨﺒﺭ ،ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﺴﺘﻌﻤل ،ﻤﺜﻼ ،ﺍﻟﺒﺭﻨﺎﻤﺞ microméga ) Hatierﻤﺤﺎﻜﺎﺓ(. ﻨﺠﺩ V1 = 29,2 S/m ﻨﺤﺴﺏ pHﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺠﻬﺎﺯ pHﻤﺘﺭ ﺃﻭ ﺒﺎﻟﺤﺴﺎﺏ.
ﻨﺠﺩ . pH = 2 ﻨﻀﻊ ﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل: ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ HClg H2O Cl- aq H3O aqt=0; x=0 ; tf = t C ﺯﻴﺎﺩﺓ 00 x=xf ﺯﻴﺎﺩﺓ C xf xf xfx = xmax V ﺯﻴﺎﺩﺓ V V x max x max C x max V V V ﻨﻌﻠﻡ ﺃ ّﻥ ﺘﻔﺎﻋﻼ ﻴﻜﻭﻥ ﺘﺎﻤﺎ ﺇﺫﺍ ﺍﺨﺘﻔﻰ ﺃﺤﺩ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ.ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ،ﻴﺘﻭﻗﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻨﻌﺩﻡ ﻜﻤﻴﺔ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﺤﺩ ،ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻴﺒﻠﻎ ﺘﻘﺩﻤﻪ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻷﻋﻅﻤﻴﺔ .xf = xmax ﻤﻥ ﺨﻼل ﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ،ﻨﺠﺩ: C x max 0 V (1)... x max C 102 mol / L V ﻨﺠﺩ ﻜﺫﻟﻙ: > @(2)... H3O final 10 pH 102 mol / L xf V ﻤﻥ ) (1ﻭ ) (2ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃ ّﻥ x f x max ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻗﺩ ﻭﺼل ﺇﻟﻰ ﺤ ّﺩﻩ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﺃﻱ ﺒﻠﻎ ﺘﻘﺩﻤﻪ ﺍﻷﻋﻅﻤﻲ. ﻨﺘﻴﺠﺔ: ﺇ ّﻥ ﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ ﻜﻠﻭﺭ ﺍﻟﻬﻴﺩﺭﻭﺠﻴﻥ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻫﻭ ﺘﻔﺎﻋل ﺘﺎﻡ.
ﺘﺠﺭﺒﺔ :2ﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻨﺤﻀﺭ ﻤﺤﻠﻭﻻ ﻟﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ )ﺤﻤﺽ ﺍﻟﺨل( ،ﺘﺭﻜﻴﺯﻩ . C1 = 0,01 mol/L ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻗﻴﺎﺱ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ،ﻨﻘﻴﺱ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل.ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﻋﺩﻡ ﺘﻭﻓﺭ ﻗﻴﺎﺱ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺨﺒﺭ ،ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﺴﺘﻌﻤل ﺍﻟﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ) microméga Hatier ﻤﺤﺎﻜﺎﺓ(. ﻨﺠﺩ: V2 0,164 S / mﻭ .pH = 3,4
ﻨﻀﻊ ﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل: ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ CH3COOHaq H2OA CH3COO- aq H3O aq t=0; x=0 ; tf = t ﺯﻴﺎﺩﺓ C 00 x=xf C xf ﺯﻴﺎﺩﺓ xf xfx = xmax V V V x max x max C x max ﺯﻴﺎﺩﺓ V V V ﻨﻌﻠﻡ ﺃ ّﻥ ﺘﻔﺎﻋﻼ ﻴﻜﻭﻥ ﻏﻴﺭ ﺘﺎﻡ )ﻤﺤﺩﻭﺩ( ﺇﺫﺍ ﻟﻡ ﻴﺨﺘﻑ ﺃﺤﺩ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ.ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻻ ﻴﺒﻠﻎ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ،ﻴﺘﻭﻗﻑ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻗﺒل ﺃﻥ ﺘﺼﺒﺢ ﻜﻤﻴﺔ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﺤﺩ ﻤﻨﻌﺩﻤﺔ، ﺘﻘﺩﻤﻪ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻷﻋﻅﻤﻴﺔ ﺃﻱ: .xf < xmax ﻤﻥ ﺨﻼل ﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ،ﻨﺠﺩ: C x max 0 V (3) ... x max C 102 mol / L V > @H3O 10pH ﻟﺩﻴﻨﺎ 103,4 4.104 mol / L > @(4) ... H3O xf ﻭ: V ﻤﻥ ) (3ﻭ ) (4ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃ ّﻥ: x f x max ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻟﻡ ﻴﺼل ﺇﻟﻰ ﺤ ّﺩﻩ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﺃﻱ ﻟﻡ ﻴﺒﻠﻎ ﺘﻘﺩﻤﻪ ﺍﻷﻋﻅﻤﻲ.
ﻨﺘﻴﺠﺔ:ﺇ ّﻥ ﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻫﻭ ﺘﻔﺎﻋل ﻏﻴﺭ ﺘﺎﻡ. ﻨﺘﻴﺠﺔ ﻋﺎﻤﺔ:آﻠﻤﺎ آﺎن اﻟﺤﻤﺾ ﻗﻮﻳﺎ ،آﻠﻤﺎ آﺎﻧﺖ ﻧﺎﻗﻠﻴﺘﻪ آﺒﻴﺮة
-2ﺘﺄﺜﻴﺭ ﺤﻤﺽ ﺃﻭ ﺃﺴﺎﺱ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺎﺀ -1-2ﺘﻌﺭﻴﻑ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻭ ﺍﻷﺴﺎﺱ:* ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻫﻭ ﻜل ﻓﺭﺩ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ )ﺠﺯﻱﺀ ﺃﻭ ﺸﺎﺭﺩﺓ( ﺒﺎﺴﺘﻁﺎﻋﺘﻪ ﺍﻟﺘﺨﻠﻲ )ﻓﻘﺩﺍﻥ( ﺒﺭﻭﺘﻭﻨـﺎﺕ H+ﺨـﻼل ﺘﻔﺎﻋل ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ. ﻤﺜﺎل: CH3COOHaq o CH3COOaq Hﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻗﻭﻴﺎ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺘﻔﺎﻋﻠﻪ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﺘﻡ ﻭﻓﻕ ﺘﻔﺎﻋل ﺘﺎﻡ ،ﺃﻱ ﻻ ﺘﺘﺒﻘﻰ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﻤﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻓـﻲ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﻨﺎﺘﺞ. ﻤﺜﺎل:HCl H2O o H3O Cl-ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻀﻌﻴﻔﺎ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺘﻔﺎﻋﻠﻪ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﺘﻡ ﻭﻓﻕ ﺘﻔﺎﻋل ﻤﺤﺩﻭﺩ ﻭﺘﺘﺒﻘﻰ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﻤﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻓـﻲ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﻨﺎﺘﺞ. CH3COOH H2O o CH3COO H3O* ﺍﻷﺴﺎﺱ ﻫﻭ ﻜل ﻓﺭﺩ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ )ﺠﺯﻱﺀ ﺃﻭ ﺸﺎﺭﺩﺓ( ﺒﺎﺴﺘﻁﺎﻋﺘﻪ ﺍﻜﺘﺴﺎﺏ ﺒﺭﻭﺘﻭﻨﺎﺕ H+ﺨـﻼل ﺘﻔﺎﻋـل ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ. ﻤﺜﺎل: NH3 H o NH4ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻷﺴﺎﺱ ﻗﻭﻴﺎ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺘﻔﺎﻋﻠﻪ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﺘﻡ ﻭﻓﻕ ﺘﻔﺎﻋل ﺘﺎﻡ ﺃﻱ ﻻ ﺘﺘﺒﻘﻰ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﻤﻥ ﺍﻷﺴـﺎﺱ ﻓـﻲ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﻨﺎﺘﺞ. ﻤﺜﺎل:
NaOH H2O Na OH - oﻴﻜﻭﻥ ﺍﻷﺴﺎﺱ ﻀﻌﻴﻔﺎ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺘﻔﺎﻋﻠﻪ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﺘﻡ ﻭﻓﻕ ﺘﻔﺎﻋل ﻤﺤﺩﻭﺩ ﻭﺘﺘﺒﻘﻰ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﻤﻥ ﺍﻷﺴﺎﺱ ﻓـﻲ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﻨﺎﺘﺞ. ﻤﺜﺎل:NH3 H 2O o NH4 OH- -2-2ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﻤﺎﺌﻲ:ﻨﻘﻭل ﻋﻥ ﻤﺤﻠﻭل ﺒﺄﻨﻪ ﺤﻤﻀﻲ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺘﻔﺎﻋﻠﻪ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﻌﻁﻲ ﻋﺩﺩﺍ ﻤﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ H3O+ﺃﻜﺜﺭ ﻤـﻥ ﻋـﺩﺩ ﺸﻭﺍﺭﺩ .OH- ﻤﺜﺎل: CH3COOHaq H2O o CH3COOaq H3Oaqﻨﻘﻭل ﻋﻥ ﻤﺤﻠﻭل ﺒﺄﻨﻪ ﺃﺴﺎﺴﻲ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺘﻔﺎﻋﻠﻪ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﻌﻁﻲ ﻋﺩﺩﺍ ﻤﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ OH-ﺃﻜﺜـﺭ ﻤـﻥ ﻋـﺩﺩ ﺸﻭﺍﺭﺩ .H3 O+ ﻤﺜﺎل: NH3 H2O o NH4 OH
ٍ -3ﺘﻁﻭﺭ ﺠﻤﻠﺔ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ ﻨﺤﻭ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ -1-3ﻤﻘﺎﺭﻨﺔ ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻭ ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻷﻋﻅﻤﻲ -2-3ﻤﻔﻬﻭﻡ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ -3-3ﻜﺘﺎﺒﺔ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﻨﻤﺫﺝ ﻟﺘﺤﻭل ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ -4-3ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل )(Q -5-3ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ K
-1-3ﻤﻘﺎﺭﻨﺔ ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻭ ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻷﻋﻅﻤﻲ:ﺇ ّﻥ ﺒﻌﺽ ﺍﻟﺘﻁﻭﺭﺍﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ ﻻ ﺘﻜﻭﻥ ﻜﻠﻴﺔ ،ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻓﺈ ّﻥ ﺘﻘﺩﻡ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻴﺅﻭل ﻨﺤﻭ ﻗﻴﻤﺔ ﺤﺩﻴﺔ ﺘﺴﻤﻰﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ، xfﻭ ﻨﻘﻭل ﺇ ّﻥ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ ﺘﺼل ﺇﻟﻰ ﺤﺎﻟﺔ ﺘﻭﺍﺯﻥ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺘﻘﺩﻡ ﻨﻬﺎﺌﻲ ﻤﺨﺘﻠﻑ ﻋﻥ ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻷﻋﻅﻤﻲ .xmaxﻭ ﻨﻌﺭﻑ ﻤﻌ ّﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ Wﻟﺘﻔﺎﻋل ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﺍﻟﻨﺴﺒﺔ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻭ ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻷﻋﻅﻤﻲ: W xf x maxﻤﻊ 0 ¢ W ¢ 1ﻭ ﻫﻭ ﻤﻘﺩﺍﺭ ﺒﺩﻭﻥ ﻭﺤﺩﺓ ﻭﻴﻤﻜﻥ ﺃﻥ ﻴﻌﺒﺭ ﻋﻥ ﻨﺴﺒﺔ ﻤﺎﺌﻭﻴﺔ ،ﻭﻋﻨﺩﻫﺎ ﻴﻜﻭﻥ) .( 0 ¢ τ ¢ 100% xfﻭ xmaxﺘﻘﺩﺭ ﺒـ ).(mol ﻤﺜﺎل:ﻨﻔﺭﻍ 0,1 molﻤﻥ ﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ﻓﻲ ﻭﻋﺎﺀ ﻭ ﻨﻜﻤل ﺍﻟﺤﺠﻡ ﺇﻟﻰ 1 Lﺒﺈﻀﺎﻓﺔ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻤﻘﻁﺭ ) .ﺒﻤﺎ ﺃﻥ ﻜﻤﻴﺔ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻗﻠﻴﻠﺔ ،ﻓﻌﻤﻠﻴﺎ ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺃﻨﻨﺎ ﺃﻓﺭﻏﻨﺎ 1 Lﻤﻥ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺃﻱ ﻜﺘﻠﺔ ﻗﺩﺭﻫﺎ .( m = 1 kg = 1000 g ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻫﻲ:CH3COOHl H2O o CH3COO-aq H3Oaq ﺤﻴﺙ:CHCOOH = CH3COO HH2O H = H3O ﻨﻀﻊ ﺠﺩﻭﻻ ﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ. ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ :ﻜﻤﻴﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﻫﻲ:n1CH3COOH 0,1mol / Ln 2 H2O m 1000 55,6mol M 18
ﻨﻼﺤﻅ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﻭﺠﺩ ﺒﻜﺜﺭﺓ. ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ اﻟﺘﻘﺪم )CH3COOH + H2O = CH3COO-(aq )+ H3O+(aqﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ 0 زﻳﺎدة 0,1 0 0 )(mol x X 0,1 - x زﻳﺎدة x 0,1 ﺤﺎﻟﺔ ﻭﺴﻁﻴﺔ = xmax 0 زﻳﺎدة 0,1 )(mol 0,10اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﻤﺘﻮﻗﻌﺔ )(mol ﻟﻜﻥ ﻋﻨﺩ ﻗﻴﺎﺱ pHﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﻨﺠﺩ pH = 2,88ﺃﻱ@ > . H3O 102,88 0,0013 mol / Lﻤﻥ ﺍﻟﺠﺩﻭل ﻭ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﺭﺤﻠﺔ ﺍﻟﻭﺴﻁﻰ ﻴﻅﻬﺭ x molesﻤﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ H3 O+ﻭ x molesﻤﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ CH3 . COO- ﺇﺫﻥ ﻴﺘﺒﻘﻰ (0,1 - x) molesﻤﻥ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ﻭ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺩﺍﺌﻤﺎ ﻤﻭﺠﻭﺩ ﺒﺯﻴﺎﺩﺓ. nfinal H3O xfin 0,0013mol
ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ CH3COOH + H2O )CH3COO-(aq) + H3O+(aq اﻟﺘﻘﺪم)(mol ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ 00 ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ زﻳﺎدة 0 0,1)(mol x 0,1 - x زﻳﺎدة xx ﺤﺎﻟﺔ ﻭﺴﻁﻰ زﻳﺎدة xmax=0,10 0 0,1 0,1 )(mol ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ x = 0,0013 0,0987 زﻳﺎدة 0,0013 0,0013 ﺍﻟﻤﺘﻭﻗﻌﺔ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻴﺔ )(molﻜﻨﺎ ﻨﺘﻭﻗﻊ ﺘﻘﺩﻤﺎ ﺃﻋﻅﻤﻴﺎ xmax = 0,10 molﻟﻜﻨﻨﺎ ﻟﻡ ﻨﺘﻭﺼل ﺇﻟﻴﻪ ،ﻭ ﻜﺎﻥ ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ﻫﻭ xf .= 0,0013 mol W xf 0,0013 ﻨﺤﺴﺏ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ: x max 0,1 0,013 1,3 %ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﹼﻨﻪ ﻤﻥ ﺃﺠل 100ﺠﺯﻱﺀ ﻤﻥ CH3COOHﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ،ﻓﺈﻥ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﻋﻨﺩ ﺤﺎﻟﺔ ﺘﻭﺍﺯﻨﻪ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲﻴﻜﻭﻥ ﻤﺤﺘﻭﻴﺎ ﻋﻠﻰ 98,7ﺠﺯﻱﺀ ﻤﻥ ) CH3COOH(aqﻭ 1,3ﻤﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ CH3COO-ﻓﻘـﻁ ،ﺃﻱ ﺃ ّﻥ ﺍﻨﺤﻼﻟﻪ ﻀﻌﻴﻑ ﻭ ﻏﻴﺭ ﺘﺎﻡ ،ﻭ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﻫﻭ ﻗﻠﻴل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻭ ﻤﺤﺩﻭﺩ ﺠﺩﺍ.
ﻨﺘﻴﺠﺔ: xﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ xf ≈ xmaxﺃﻱ ،τ ≈ 1ﻨﻘﻭل ﺇﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﺘﺎﻡ. xﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ xf < xmaxﺃﻱ ،τ < 1ﻨﻘﻭل ﺃﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﻏﻴﺭ ﺘﺎﻡ )ﺠﺯﺌﻲ ﺃﻭ ﻤﺤﺩﻭﺩ(.ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ )ﺤﺎﻟﺔ ﺘﻔﺎﻋل ﻏﻴﺭ ﺘﺎﻡ( ﻴﺘﻭﻗﻑ ﺍﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﻤﺎﻜﺭﻭﺴﻜﻭﺒﻲ)ﺍﻟﻌﻴﺎﻨﻲ( ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟﻤﺩﺭﻭﺴﺔ ﺒـﺎﻟﺭﻏﻡ ﻤﻥ ﺃ ّﻥ ﻜل ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﺘﺒﻘﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل. ﻤﻼﺤﻅﺔ:ﻋﻨﺩ ﺘﺤﻀﻴﺭ ﻤﺤﻠﻭل ﺤﻤﺽ ﻗﻭﻱ )ﺤﻤﺽ ﺍﻵﺯﻭﺕ ﻤﺜﻼ( ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻌ ّﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ﺒﻴﻥ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻭ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻗﺭﻴﺒﺎ ﻤﻥ 1ﺃﻱ 100ﻭ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﻜﻠﻲ )ﺘﺎﻡ(. -2-3ﻤﻔﻬﻭﻡ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ: )ﺍﻟﺘﻔﺴﻴﺭ ﺍﻟﻤﺠﻬﺭﻱ ﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ(ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺠﻤﻠﺔ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ .ﻴﻤﻜﻥ ﺃﻥ ﻴﺤﺩﺙ ﺘﺤﻭل ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺒﺤﻴﺙ ﻴﺠﻌﻠﻬﺎ ﻓـﻲﺤﺎﻟﺔ ﻨﻬﺎﺌﻴﺔ ﺘﺼﺒﺢ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﻭ ﺍﻟﻨﻭﺍﺘﺞ ﻤﺘﻭﺍﺠﺩﺓ ﺒﻜﻤﻴﺎﺕ ﺜﺎﺒﺘﺔ .ﺘﺴﻤﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻴـﺔ ﺤﺎﻟـﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ.ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﻔﺴﺭ ﺘﻔﺎﻋﻼ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺴﺘﻭﻯ ﺍﻟﻤﻴﻜﺭﻭﺴﻜﻭﺒﻲ ﺒﻜﻭﻨﻪ ﻜﻤﺤﺼﻠﺔ ﻟﻠﺘﺼﺎﺩﻤﺎﺕ ﺒﻴﻥ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ.ﻓﻌﻨﺩﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻏﻴﺭ ﺘﺎﻡ ،ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺘﺼﺎﺩﻤﺎﺕ ﻴﻤﻜﻨﻬﺎ ﺃﻥ ﺘﺤﺩﺙ ﻜﺫﻟﻙ ﺒﻴﻥ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﺍﻟﻨﻭﺍﺘﺞ ﻹﻋﻁﺎﺀ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ. ﻴﺤﺩﺙ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺴﺘﻭﻯ: -ﺍﻟﻤﺎﻜﺭﻭﺴﻜﻭﺒﻲ )ﺍﻟﻤﺴﺘﻭﻯ ﺍﻟﻌﻴﺎﻨﻲ( ﻴﺒﺩﻭ ﺃﻨﻪ ﻻ ﻴﺤﺩﺙ ﺸﻲﺀ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ. -ﺍﻟﻤﻴﻜﺭﻭﺴﻜﻭﺒﻲ )ﺍﻟﻤﺴﺘﻭﻯ ﺍﻟﺠﺯﻴﺌﻲ( ﺘﺘﻭﺍﺼل ﺍﻟﺘﺼﺎﺩﻤﺎﺕ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻌﻁﻲ ﺍﻟﻨﻭﺍﺘﺞ ،ﻟﻜﻥ ﻓﻲﻨﻔﺱ ﺍﻟﻭﻗﺕ ﺘﺤﺩﺙ ﺘﺼﺎﺩﻤﺎﺕ ،ﻭﺒﻨﻔﺱ ﺍﻟﻌﺩﺩ ،ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻨﻭﺍﺘﺞ ﻭ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻌﻁﻲ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ .ﻨﻘﻭل ﻋﻨﺩﻫﺎ ﺒﺄﻨﻪ ﻟﺩﻴﻨﺎ ﺘﻭﺍﺯﻥ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﺩﻴﻨﺎﻤﻴﻜﻲ ،ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻫﻭ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺠﻌل ﻜﻤﻴﺎﺕ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﻭ ﺍﻟﻨﻭﺍﺘﺞ ﺜﺎﺒﺘﺔ.
-3-3ﻜﺘﺎﺒﺔ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﻨﻤﺫﺝ ﻟﺘﺤﻭل ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﻤﺜﺎل:ﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ CH3COOHﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﻌﻁﻲ ﻤﺤﻠﻭﻻ ﻤﺎﺌﻴﺎ ﻴﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺸﻭﺍﺭﺩ CH3COO- ﻭ H3O+ﻭ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﻤﻥ .CH3COOH ﺇﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﻴﺘﻠﺨﺹ ﻓﻴﻤﺎ ﻴﻠﻲ: ﺘﺠﺭﺒﺔ:ﻨﻔﺭﻍ ﺤﺠﻤﺎ ﻤﻥ ﻤﺤﻠﻭل ﻟﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ﻓﻲ ﺒﻴﺸﺭ ،ﻨﻘﻴﺱ ﻗﻴﻤﺔ pHﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ،ﺜﻡ ﻨﻀﻴﻑ ﺒﻠﻁﻑﺤﺒﻴﺒﺎﺕ ﻤﻥ ﺇﻴﺜﺎﻨﻭﺍﺕ ﺍﻟﺼﻭﺩﻴﻭﻡ ،ﻓﻨﻼﺤﻅ ﺃ ّﻥ pHﻴﺯﻴﺩ .ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃ ّﻥ ﺘﺭﻜﻴﺯ ﺸﻭﺍﺭﺩ H 3O+ﻴﻨﻘﺹ ﻷ ّﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﺘﻨﺎﺴﺒﺎ ﻋﻜﺴﻴﺎ ﺒﻴﻥ pHﻭ H3Oﻭ ﺫﻟﻙ ﺒﺎﻋﺘﺒﺎﺭ ﺃ ّﻥ ﺤﺠﻡ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﻻ ﻴﺘﻐﻴﺭ> @. ﻨﺘﻴﺠﺔ: ﺇ ّﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﺍﺕ CH3COOﺘﺅﺜﺭ ﻋﻠﻰ ﺸﻭﺍﺭﺩ ﺍﻟﻬﻴﺩﺭﻭﻨﻴﻭﻡ . H3Oﻭ ﺸﻭﺍﺭﺩ ﻨﻘﻭل ﺇﹼﻨﻪ ﺤﺩﺙ ﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ – ﺃﺴﺎﺱ ﺒﻴﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﺍﺕ CH3COO ﺍﻟﻬﻴﺩﺭﻭﻨﻴﻭﻡ H3Oﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﻥ ﻋﻜﺴﻴﺎﻥ ﻭ ﻴﺤﺩﺜﺎﻥ ﻤﻌﺎ ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻴﻨﻌﺩﻡ ﺘﺄﺜﻴﺭﻫﻤﺎ ،ﻭﻴﻭﺼﻑ ﻋﻨﺩﻫﺎ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺒﺄﻨﻪ ﺘﻭﺍﺯﻥ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ. ( ﺃﻭ ﺒـ )=(. ﻭ ﺘﻜﺘﺏ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺒﺴﻬﻤﻴﻥ ) ﺃﻱ ﺃ ّﻥ: CH3COOHl o CH3COOHaq
CH3COOHaq H2O CH3COO-aq H3Oaqﻟﺘﺸﻜل ﺠﺯﻱﺀ H3O ﻤﻊ ﺍﻟﺸﺎﺭﺩﺓ CH 3CO ﺘﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﺸﺎﺭﺩﺓ ﻓﻲ ﺒﻌﺽ ﺍﻟﻅﺭﻭﻑ، 2 CH3COOHﻭ ﺠﺯﻱﺀ ﺍﻟﻤﺎﺀ . H 2O ﺃﻱ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺤﺩﺙ ﻓﻲ ﺍﻻﺘﺠﺎﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﻜﺱ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ. ﻭﺘﻜﺘﺏ ﻋﻨﺩﻫﺎ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻓﻲ ﺍﺘﺠﺎﻫﻴﻥ. ﺒﺼﻔﺔ ﻋﺎﻤﺔ : ﺤﻤﺽ + 2ﺃﺴﺎﺱ = 1ﺃﺴﺎﺱ + 2ﺤﻤﺽ 1 -4-3ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ):(Q ﺘﻌﺭﻴﻑ : ﻟﻴﻜﻥ ﺘﻔﺎﻋل ﻤﺤﻠﻭل ﻤﺎﺌﻲ: )aA(aq) + bB(aq) = cC(aq) + dD(aq ﻴﻌﻁﻰ ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: Q >C@c .>D@d >A@a .>B@b ﻭ ﻫﻭ ﻋﺩﺩ ﺒﺩﻭﻥ ﺒﻌﺩ ﻭ ﺒﺩﻭﻥ ﻭﺤﺩﺓ.ﻋﻨﺩ ﻜﺘﺎﺒﺔ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل Qﺘﺩﺨل ﺍﻟﺘﺭﺍﻜﻴﺯ ﺍﻟﻤﻭﻟﻴﺔ ﻟﻸﻓﺭﺍﺩ ﺍﻟﺫﺍﺌﺒﺔ ﻓﻘﻁ ،ﻓﺎﻟﻤﺫﻴﺏ \"ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻏﺎﻟﺒﺎ\" ﻭ ﺍﻷﻓﺭﺍﺩ ﺍﻟﺼﻠﺒﺔ ﻻ ﺘﺩﺨل ﺘﺭﺍﻜﻴﺯﻫﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ.
ﻤﺜﺎل: 1 ﺘﻔﺎﻋل ﺍﻷﺴﺎﺱ \"ﺇﻴﺜﺎﻨﻭﺍﺕ ﻤﻊ \"ﺤﻤﺽ\" ﺍﻟﻤﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ:= )CH3CO-2(aq) + HCO2H(aq )CH 3CO2H + HCO2-(aq> @ > @Q >CH3CO 2H@. HCO 2 @CH3COO .>HCO2H xﺤﺎﻟﺔ ﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﺫﻴﺏ \"ﺍﻟﻤﺎﺀ\" ﻴﻜﻭﻥ ﻤﺘﻔﺎﻋﻼ ﺃﻭ ﻨﺎﺘﺠﺎ: ﺍﻟﻤﺫﻴﺏ ﻴﻭﺠﺩ ﺒﻜﺜﺭﺓ ) ﺯﻴﺎﺩﺓ( ﻟﻜﻨﻪ ﻻ ﻴﻅﻬﺭ ﻓﻲ ﻋﺒﺎﺭﺓ .Q)HCOOH(aq) + H2 O(l) = HCOO-(aq)- + H3O+(aq ﻤﺜﺎل:ﺇﻥ ﺘﺭﻜﻴﺯ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﻜﻭﻥ ﺩﺍﺌﻤﺎ ﺜﺎﺒﺘﺎ ﻤﻬﻤﺎ ﺘﻜﻥ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ،ﺇﺫﻥ ﻻ ﻴﺩﺨل ﻓﻲ ﻜﺘﺎﺒﺔ ﻋﺒﺎﺭﺓ .Q > @> @Q H3O . HCO 2 > @HCOOH xﺤﺎﻟﺔ ﺘﻔﺎﻋل ﺘﺘﺩﺨل ﻓﻴﻪ ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ ﺍﻟﺼﻠﺒﺔ: ﻤﺜﺎل: ﺘﻔﺎﻋل ﻜﺒﺭﻴﺘﺎﺕ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﻤﻊ ﻤﻌﺩﻥ ﺍﻟﺯﻨﻙ:ﺇﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ ﺍﻟﻜﺒﺭﻴﺘﺎﺕ SO42-ﻏﻴﺭ ﻓﻌﺎﻟﺔ ،ﻭ ﺘﻜﺘﺏ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻜﺴﺩﺓ ﺍﻹﺭﺠﺎﻋﻴﺔ:)Zn(s + Cu ++ = Zn ++ )+ Cu(aq )(aq )(aqﺤﻴﺙ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﺍﻟﻤﺭﺠﻌﺔ Znﺘﻌﻁﻲ ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﻭﺘﺘﺄﻜﺴﺩ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ، Zn2+ﻓﻲ ﺤﻴﻥ ﺍﻟـﺸﻭﺍﺭﺩ ﺍﻟﻤﺅﻜـﺴﺩﺓ Cu2+ﺘﻜﺘﺴﺏ ﺇﻟﻜﺘﺭﻭﻨﺎﺕ ﻭﺘﺭﺠﻊ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ .Cu ﻤﻥ ﺃﺠل ﺤﺎﻟﺔ ﻤﻌﻴﻨﺔ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ،ﻴﻜﻭﻥ ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻕ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻫﻭ:
>> @@Q Zn 2 Cu 2ﻭ ﺘﺘﻔﺎﻋل ﺸﻭﺍﺭﺩ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺍﻟﻤﺘﻭﺍﺠﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﻤﻊ ﺍﻟﺼﻭﺩ ﻤﻌﻁﻴﺔ ﺭﺍﺴﺒﺎ ﺃﺯﺭﻗﺎ ﻤﻥ ﻫﻴﺩﺭﻭﻜﺴﻴﺩ ﺍﻟﻨﺤﺎﺱ ﺤﺴﺏ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:Cu 2 + + 2 OH – )= Cu(OH)2(s )(aq )(aq ﻭ ﻴﻜﺘﺏ ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل: 1 Cu 2 . OH 2 > @> @Q -5-3ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ :K ﺃ -ﺘﺫﻜﻴﺭ:ﺇ ّﻥ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ Gﻟﺠﺯﺀ ﻤﻥ ﻤﺤﻠﻭل ﺸﺎﺭﺩﻱ ﻁﻭﻟﻪ Lﻭ ﺴﻁﺤﻪ Sﺘﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: G V S L ﺘﻘﺩﺭ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟﺩﻭﻟﻴﺔ ﺒـ Siemensﺭﻤﺯﻫﺎ ).(S = Vﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﺍﻟﻨﻭﻋﻴﺔ ﻭ ﺘﺘﻌﻠﻕ ﺒﻁﺒﻴﻌﺔ ﺍﻟﺸﻭﺍﺭﺩ Xiﺍﻟﻤﺘﻭﺍﺠﺩﺓ ،ﻭ ﺒﺘﺭﺍﻜﻴﺯﻫﺎ ] [Xiﻭ ﺩﺭﺠﺔ ﺍﻟﺤﺭﺍﺭﺓ،V O1>X1@ O2>X2 @ O3>X3 @ ... ﺤﻴﺙ: ﺘﻘﺩﺭ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﺍﻟﻨﻭﻋﻴﺔ ﺒـ )(S/m= Oiﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﺍﻟﻨﻭﻋﻴﺔ ﺍﻟﻤﻭﻟﻴﺔ ﺍﻟﺸﺎﺭﺩﻴﺔ ﻭ ﻫﻲ ﺘﺘﻌﻠﻕ ﺒﺩﺭﺠﺔ ﺍﻟﺤﺭﺍﺭﺓ ﻭ ﺘﻘﺩﺭ ﺒـ ).(S.m2/mol ﺒﻌﺽ ﻗﻴﻡ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﺍﻟﻨﻭﻋﻴﺔ ﺍﻟﻤﻭﻟﻴﺔ ﻋﻨﺩ : 25°C
)ﻓﻲ O (S.m2/mol) ( 25 °C ﺍﻟﺸﻭﺍﺭﺩ35,0.10 - 3 H3O +20,010 - 3 HO -16,0.10 - 3 SO4 - -11,9.10 - 3 Ca + +7,63.10 - 3 Cl -7,35.10 - 3 K+7,14.10 - 3 NO3 -5,00.10 - 3 Na + ﺏ -ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل:ﻨﺤﻀﺭ ﻤﺤﻠﻭﻟﻴﻥ S1ﻭ S2ﻤﻥ ﺤﻤﺽ ﺍﻟﺒﺭﻭﺒﺎﻨﻭﻴﻙ ﺘﺭﻜﻴﺯﻫﻤﺎ ﻤﺨﺘﻠﻔﻴﻥ C1ﻭ .C2 ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﺤﻤﺽ ﻤﻊ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻫﻲ:C 2H 5COOH + H2 O = C 2H 5COO- + H3O+ ﻨﻘﻴﺱ ﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﻜل ﻤﺤﻠﻭل ،ﻓﻨﺠﺩ:C2 = 1,0.10-3 mol/L C1 = 1,0.10-2 mol/LV2 = 43.10-4 S/m V1 = 143.10-4 S/m
، OH3O ﻭ ﻟﺩﻴﻨﺎ: O C2H5CO2 35,0mS.m2 / mol 3,58mS.m2 / mol ﻤﻥ ﺃﺠل ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل > @ > @:S1 C2 H5CO ﻭ H3O ﻨﺤﺴﺏ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ 2 ﺇﻥ ﺍﻟﻨﺎﻗﻠﻴﺔ ﺍﻟﻨﻭﻋﻴﺔ ﻟﻠﻤﺤﻠﻭل ﻫﻲ:> @ > @(1)...... V1 OH3O . H3O eq O C 2 H 5 CO 2 . C 2 H 5 CO 2 eq ﻨﻼﺤﻅ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺃﻥ> @ > @(2)...... C2H5CO2 = H3O : ﻤﻥ ) (1ﻭ )،(2 ﻨﺠﺩ:> @H3O eq > @C2H5CO2 eq V1 O H3O O C2 H5CO 2 143.10 4 3,71.104 mol / L 35 3,58103 ﺘﺭﻜﻴﺯ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﺍﻟﻤﺘﺒﻘﻲ ﻫﻭ:> @2H5CO2H@ C1 C2H5CO2 eq 1.102 3,71.104 9,63.103 mol / L > @> @Q ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل: C2 H 5CO . H3O 2 @ >C 2 H 5CO 2 H ﻨﺠﺩQ = 1,4.10-5 : ﺒﻨﻔﺱ ﺍﻟﻁﺭﻴﻘﺔ ﻨﺤﺴﺏ ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻟﻠﻤﺤﻠﻭل ، S2ﻨﺠﺩ Q = 1,4.10-4 ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻫﻭ ﻨﻔﺴﻪ.
ﺇﻥ ﻜﻤﻴﺎﺕ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﺍﻟﻼﺯﻤﺔ ﻟﻠﺤﺼﻭل ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭﻟﻴﻥ ﻫﻲ ﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﻟﻜﻥ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻨﺠـﺩ ﻨﻔـﺱ ﻜـﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل .ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﺸﺘﺭﻜﺔ ﺘﺴﻤﻰ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ .K ﻨﺘﻴﺠﺔ: ﻤﻥ ﺃﺠل ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﻔﺎﻋل:)a A(aq) + b B(aq) = c C(aq) + d D(aqﻴﻭﺠﺩ ﺜﺎﺒﺕ ﺘﻭﺍﺯﻥ Kﻻ ﻴﺘﻌﻠﻕ ﺇﻻ ﺒﺩﺭﺠﺔ ﺍﻟﺤﺭﺍﺭﺓ ﻭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﺤﻴﺙK >C@c eq .>D@d eq >A@a eq .>B@b eqﺇﺫﻥ ،ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ Qeq K :ﻭ ﺨﺎﺭﺝ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥQ z K : : K t 104ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﺘﺎﻤﺎ. : K 1ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﻤﺘﻭﺍﺯﻨﺎ. : K d 104ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﺤﻭل ﻤﺤﺩﻭﺩﺍ ﺠﺩﺍ. ﺘﺄﺜﻴﺭ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ ﻋﻠﻰ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ: W ﻨﺤﺴﺏ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻟﻠﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﺴﺎﺒﻕ n C2H5CO2 eq initﺡﻤﺾn ﻨﺠﺩ: W2 = 0,11 ، W1 = 0,037ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻟﻤﺤﻠﻭل ﻴﺘﻌﻠﻕ ﺒﺎﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ. ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﻁﻭﺭ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ +ﻤﺎﺀ.
ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ RCOOH + H2O RCOO-(aq) + H3O+(aq)(mol) ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﻣﺬﻳﺐ 0 0 0 : اﻟﺘﻘﺪم C.V(mol) ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ Xeq : اﻟﺘﻘﺪم C.V – xeq ﻣﺬﻳﺐ Xeq Xeq(ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥmol/L) C.V xeq x eq x eq V ﻤﺫﻴﺏ VV > @ > @K H3O eq . RCOO eq >RCOOH@eq K ¨¨©§ x eq ¸¸¹·2 ...(1) V C x eq V W ﻴﻌﺭﻑ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ﺒـ N RCOO eq > @RCOO Nﺡﻤﺾinit C W xf x eq x max CV :ﻭ ﻟﺩﻴﻨﺎ ﻜﺫﻟﻙ x eq W.CV ...(2) :ﺃﻱ :(1) ( ﻓﻲ2) ﻨﻌﻭﺽ
¨§ CV.W ¸· 2 © V ¹K CW2 C WC 1 WK CW2 1 W ﻨﺘﻴﺠﺔ:ﻴﺘﻌﻠﻕ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻲ ﺒﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ Kﻭ ﺒﺎﻟﺘﺭﻜﻴﺯ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ )ﺃﻱ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ(. ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺘﻤﺜﻴل ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ τﺒﺩﻻﻟﺔ Kﻤﻥ ﺃﺠل ﺜﺎﺒﺕ )W = f(K
ﻨﻼﺤﻅ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺃ ّﻥ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﻤﺘﺯﺍﻴﺩﺓ ،ﻓﻜﻠﻤﺎ ﺯﺍﺩ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ،ﺯﺍﺩ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ.
-4ﺍﻟﺘﺤﻭﻻﺕ )ﺤﻤﺽ/ﺃﺴﺎﺱ( -1-4ﺍﻟﺘﺸﺭﺩ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠﻤﺎﺀ -2-4ﻀﻌﻑ ﺘﺸﺭﺩ ﺍﻟﻤﺎﺀ 3-4ﺍﻟﺠﺩﺍﺀ ﺍﻟﺸﺎﺭﺩﻱ ﻟﻠﻤﺎﺀ -4-4ﺴﻠﻡ ﺍﻟـpH -5-4ﺜﺎﺒﺘﺎ ﺍﻟﺤﻤﻭﻀﺔ KAﻭ pKA -6-4ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ-ﺃﺴﺎﺱ -7-4ﻤﺠﺎل ﺍﻟﺘﻐﻠﺏ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻕ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ – ﺃﺴﺎﺱ
-1-4ﺍﻟﺘﺸﺭﺩ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠﻤﺎﺀ: ﺇﻥ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻨﻘﻲ ﻨﺎﻗل ﻀﻌﻴﻑ ﻟﻠﺘﻴﺎﺭ ،ﻓﻬﻭ ﻴﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺸﻭﺍﺭﺩ ﺒﻜﻤﻴﺔ ﻗﻠﻴﻠﺔ. ﻭ ﻜﺫﻟﻙ pH = 7ﻓﻲ 25°Cﻭ . [H 3O+] = 10-7 mol / Lﺇﻥ ﺠﺯﻴﺌﺎﺕ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﻭ ﺃﺜﻨﺎﺀ ﺍﻟﺘﺼﺎﺩﻤﺎﺕ ﻓﺈ ّﻥ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻴﻔﻘﺩ ﺒﺭﻭﺘﻭﻥ H+ﻟﺠﺯﻱﺀ ﻤﺎﺀ ﺁﺨﺭ ﻭ ﻴﺘﺤﻭلﺍﻟﺠﺯﻱﺀ ﺍﻷﻭل ﺇﻟﻰ ﺸﺎﺭﺩﺓ ﺍﻟﻬﻴﺩﺭﻭﻜﺴﻴل OH-ﻭ ﺍﻟﺠﺯﻱﺀ ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ ﺇﻟﻰ ﺸﺎﺭﺩﺓ H 3O+ﻭ ﺘﻜﺘﺏ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﺸﺭﺩ ﺍﻟﻤﺎﺀ: H 2O + H 2O = H 3O+ + OH- ﻭ ﻴﻜﻭﻥ ﻋﺩﺩ ﺸﻭﺍﺭﺩ H 3O+ﻴﺴﺎﻭﻱ ﺇﻟﻰ ﻋﺩﺩ ﺸﻭﺍﺭﺩ > @ > @.OH- ﻋﻨﺩ H3O OH 107 mol / L 25°C -2-4ﻀﻌﻑ ﺘﺸﺭﺩ ﺍﻟﻤﺎﺀ: ﻨﺴﺘﻌﻤل 1 Lﻤﺎﺀ ﺃﻱ m = 1000 gn m 1000 55,6mol ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻜﻤﻴﺔ ﻋﻠﻰ : M 18 n H3Oeq > @H3O .V 107 mol n OHeq > @OH .V 107 mol
ﻨﻀﻊ ﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﺘﺸﺭﺩ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻋﻨﺩ :25°C ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ اﻟﺘﻘﺪم 0 : 2 H2O )= H 3O+(aq )+ OH-(aqﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ 55,6 0 0 55,6 – 2xmax=0اﻟﺘﻘﺪم Xmax :ﺤﺎﻟﺔ ﺘﺤﻭل ﻨﻌﺘﺒﺭﻩ ﺘﺎﻡ Xmax=27,8 Xmax=27,8 ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ 55,6 -2xeq |55,6ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ Xeq : xeq=10-7 xeq=10-7ﺍﻟﻤﺘﺤﺼل ﻋﻠﻴﻬﺎ ﺤﻘﻴﻘﺔ W x eq 3,6.109 ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻫﻭ: x max W < 1ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻀﻌﻴﻑ ﺍﻟﺘﺸﺭﺩ ﻭ ﺘﻔﺎﻋﻠﻪ ﺠﺩ ﻤﺤﺩﻭﺩ. 3-4ﺍﻟﺠﺩﺍﺀ ﺍﻟﺸﺎﺭﺩﻱ ﻟﻠﻤﺎﺀ: ﻨﺤﺴﺏ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻟﻠﻤﺎﺀ ﻭ ﻨﺭﻤﺯ ﻟﻪ ﺒـ .Ke > @ > @Ke H3O . OHﻭ ﻴﻤﺜل ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﺘﺸﺭﺩ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻟﻠﻤﺎﺀ ،ﻭ ﻫﻭ ﻴﺘﻌﻠﻕ ﺒﺩﺭﺠﺔ ﺍﻟﺤﺭﺍﺭﺓ ﻓﻘﻁ.درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة 0 25 50 100 )(°CKe 0,10 u10 - 1,0 u10 - 5,5 u10 - 55 u10 - 14 14 14 14pKe = - log 15 14 13,3 12,3Ke
-4-4ﺴﻠﻡ ﺍﻟـ: pH[ H3O + ] = 10 - pH ﺭﺃﻴﻨﺎ ﻓﻲ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﺍﻟﺩﺭﺱ ﺃ ّﻥ ] pH = - log [ H3O +ﺃﻱ@ >@ > ﻭ ﻟﺩﻴﻨﺎ ﻜﺫﻟﻙ Ke H3O OH ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﻜﺘﺏ ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﺨﺼﺎﺌﺹ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﺍﻟﻠﻭﻏﺎﺭﺘﻤﻴﺔ:> @> @ > @ > @ log Ke log H3O . OH log H3O log OH> @pKe pH log OH> @pH pKe log OH ﻨﺠﺩ:> @log OH pH pKe> @OH 10pHpKe ﻋﻨﺩ ، 25°Cﻓﺈ ّﻥ 14 ، pKeﺃﻱ:> @pH 14 log OH ﺃﻱ: > @OH 10pH14 ﻴﻜﻭﻥ ﻤﺤﻠﻭل ﻤﺎﺌﻲ ﻤﻌﺘﺩﻻ ﻋﻨﺩﻤﺎ n H3O n OH : xﻴﻜﻭﻥ ﻤﺤﻠﻭل ﻤﺎﺌﻲ ﺤﻤﻀﻴﺎ ﻋﻨﺩﻤﺎ N H3O ! NOH : xﻴﻜﻭﻥ ﻤﺤﻠﻭل ﻤﺎﺌﻲ ﺃﺴﺎﺴﻴﺎ ﻋﻨﺩﻤﺎ N H3O NOH : x
¬«ªH 3O º «ª¬OH º ¼» ¼» eq eq ¬«ªH3O º ! ª«¬OH º ª¬«H3O º ¬ª«OH º »¼ eq »¼ »¼ eq ¼» eq eq pH 7 pH 7 pH ! 7 pHﻓﻲ 25qC وﺳﻂ ﺣﻤﻀﻲ وﺳﻂ ﻡﻌﺘﺪل وﺳﻂ أﺳﺎﺳﻲ -5-4ﺜﺎﺒﺘﺎ ﺍﻟﺤﻤﻭﻀﺔ KAﻭ :pKA ﺘﻌﺭﻴﻑ:ﺇ ّﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺤﻤﻭﻀﺔ ﻟﻠﺜﻨﺎﺌﻴﺔ ﺃﺴﺎﺱ/ﺤﻤﺽ ﻫﻭ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻟﻠﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻘﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﻴﺤﺩﺙ ﻋﻨﺩ ﺇﻀـﺎﻓﺔ ﺤﻤﺽ ﻟﻠﻤﺎﺀ. )HA(aq) + H 2O(ℓ) = A-(aq) + H 3O+(aq > @ > @> @KA H3O eq . A eq AH eq ﺒﺼﻔﺔ ﻋﺎﻤﺔ: ﻜل ﺜﻨﺎﺌﻴﺔ ﺃﺴﺎﺱ/ﺤﻤﺽ ﻴﻭﺍﻓﻘﻬﺎ ﺜﺎﺒﺕ ﺤﻤﻭﻀﺔ. > @ > @KA eqأﺳﺎس H3O eq . @eqﺣﻤﺾ> pK A log K A
ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺒﻴﻥ pHﻭ :pKA> @ > @KA ﻟﺩﻴﻨﺎ: eqأﺳﺎس H3O eq . @eqﺣﻤﺾ> ﻨﺴﺘﻌﻤل ﺨﻭﺍﺹ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﺍﻟﻠﻭﻏﺎﺭﻴﺘﻤﻴﺔ ﻭ ﻨﻜﺘﺏ:> @ > @ log K ApK A أﺳﺎس . eq ﺣﻤﺾ> log H3O eq log @eqﻨﻌﻠﻡ ﺃ ّﻥ ] ، pH = - log [ H3O +ﻧﻌﻮض ﻓﻲ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ،ﻟﻨﺠﺪ:> @pH pK A log eqأﺳﺎس . @eqﺣﻤﺾ> ﻤﺜﺎل :1)HCOOH(aq) + H2 O(l) = HCOO-(aq)- + H3O+(aq> @ > @KA H3O eq . HCOO eq >HCOOH@eq
pKA = 3,7 ﻭKA = 1,9.10-4 : 25°C ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻘﻭﺓ 25 °C ﻋﻨﺩpKAﺍﻟﺘﺼﺎﻋﺩﻴﺔ 15,9 C2H5OH ﻟﻸﺴﺎﺱ 14 H 2O C2H5O 10,3 HCO3 9,2 NH 4 OH 6,35 CO2 , H 2O 4,8 CH3COOH CO 2 3,7 3 HCOOH NH 3 HCO 3 0 H3O CH3COO 1,8- HNO3 6,3- HCl ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﺘﺼﺎﻋﺩﻴﺔ ﻟﻠﺤﻤﺽ HCOO H2O NO3 Cl :2 ﻤﺜﺎل :ﺜﻨﺎﺌﻴﺘﺎ ﺍﻟﻤﺎﺀ H 2O/OH- ﺇﻥ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﻫﻭ ﺤﻤﺽ ﻟﻠﺜﻨﺎﺌﻴﺔ H 2O + H 2O = H 3O+(aq) + OH-(aq) > @> @K A1 H 3O . OH 1014 ﻫﻭ25°C ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺤﻤﻭﻀﺔ ﻋﻨﺩ pK A1 log K A1 14 ﻭ
ﻭ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺃﺴﺎﺱ ﻟﻠﺜﻨﺎﺌﻴﺔ H 3O+/H 2O= H 3O+ + H 2O )H 3O+(aq) + H 2O(aq K A2 > @H3O ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺤﻤﻭﻀﺔ ﻋﻨﺩ 25°Cﻫﻭ 1 > @H3O ﻭ pK A2 log K A2 0 -6-4ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ-ﺃﺴﺎﺱ:ﻟﺘﻜﻥ ﺠﻤﻠﺔ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ-ﺃﺴﺎﺱ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ A 1Hﻟﻠﺜﻨﺎﺌﻴﺔ A 1H/A1-ﻭ ﺜﺎﺒﺕ ﺤﻤﻭﻀﺘﻬﺎ K A1ﻭ ﺍﻷﺴﺎﺱ A2-ﻟﻠﺜﻨﺎﺌﻴﺔ A 2H/A2-ﻭ ﺜﺎﺒﺕ ﺤﻤﻭﻀﺘﻬﺎ . K A2 ﺇ ّﻥ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻫﻲ:A1Haq A2 aq A1 aq A2Haqﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ،ﻴﻜﻭﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ﻴﺴﺎﻭﻱ ﻜﺴﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل.> @ > @KQ eq A1 eq .>A2H@eq >A1H@eq . A2 eq ﻨﻀﺭﺏ ﻭ ﻨﻘﺴﻡ ﻋﻠﻰ > @H3O> @ > @K A1 eq. H3O eq.>A2H@eq > @ > @>A1H@eq. A2 eq. H3O eq
> @ > @ > @ > @KA2A 2 eq . H3O eq KA1ﻭ A1 eq . H3O eq ﺤﻴﺙ: >A 2 H@eq >A1H@eq K K A1 ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃ ّﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺘﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻫﻭ: KA2 ﻨﺘﻴﺠﺔ:ﻴﺘﻌﻠﻕ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ-ﺃﺴﺎﺱ ﺒﺜﺎﺒﺘﻲ ﺤﻤﻭﻀﺔ ﺍﻟﺜﻨﺎﺌﻴﺘﻴﻥ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﺘﻴﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل. Kﺇﺫﺍ ﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﺤﻤﺽ A1Hﻤﻊ ﺍﻷﺴﺎﺱ .A2- K A1 KA2 Kﺇﺫﺍ ﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﺤﻤﺽ A2Hﻤﻊ ﺍﻷﺴﺎﺱ .A1- K A1 KA2 -7-4ﻤﺠﺎل ﺍﻟﺘﻐﻠﺏ: ﻟﺩﻴﻨﺎ :KA C.W 2 1 W ﻤﻘﺎﺭﻨﺔ ﺤﻤﻀﻴﻥ:ﻨﻌﺘﺒﺭ ﻤﺤﻠﻭﻟﻴﻥ ﻟﻬﻤﺎ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺯ C = 0,01 mol/Lﻟﺤﻤﺽ ﺍﻟﻤﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ) (pKA1 = 3,7ﻭ ﻟﺤﻤـﺽ ﺍﻹﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ) .(pKA2 = 4,8ﻨﻘﻴﺱ pHﻜل ﻤﻨﻬﻤﺎ ﻓﻨﺠﺩ. pH2 = 3,4 ، pH1 = 2,9 : ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ pKA1 < pKA2ﺃﻱ KA1 > KA2 ﻨﺤﺴﺏ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ ﺍﻟﺤﻤﻀﻴﻥ.
:ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻷﻭلHCOOH(aq) + H2 O(l) = HCOO-(aq)- + H3O+(aq)> @ > @HCOO eq H3O eq 102,9 mol / L :ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ W1 :ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ N HCOO eq NHCOOH initial> @W1 HCOO eq CW1 10 2,9 0,13 13% 10 2 :ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﺜﺎﻨﻲCH3COOH + H2 O = CH3COO- + H3O+> @ > @CH3COO eq H3O eq 103,4 mol / L :ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ W2 :ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ N CH3COO eq NCH 3COOH initial> @W2 CH3COO eq CW2 10 3,4 0,04 4% 10 2
ﺒﺎﻟﻤﻘﺎﺭﻨﺔ ﻨﺠﺩ W1 > W2 :ﻤﻊ KA1 > KA2 ﻨﺘﻴﺠﺔ: ﻤﻥ ﺃﺠل ﺩﺭﺠﺔ ﺤﺭﺍﺭﺓ ﻭ ﺘﺭﺍﻜﻴﺯ ﻤﺘﺴﺎﻭﻴﺔ ،ﻭ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺤﻤﻀﻴﻥ A1Hﻭ : A2H ﺇﺫﺍ pK A1 pK A 2ﻓﺈ ّﻥ W1 ! W2ﻭ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ A1Hﺃﻗﻭﻯ ﻤﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ .A2Hﻤﻥ ﺃﺠل ﺘﺭﺍﻜﻴﺯ ﻤﺘﺴﺎﻭﻴﺔ ،ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻥ KAﻜﺒﻴﺭﺍ ،ﻜﻠﻤﺎ ﺘﺸﺭﺩ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﺃﻜﺜﺭ ﻭ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻥ pHﺼﻐﻴﺭﺍ ،ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻥ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ Wﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ﺃﻜﺒﺭ. ﻤﻘﺎﺭﻨﺔ ﺃﺴﺎﺴﻴﻥ:ﻨﻌﺘﺒﺭ ﻤﺤﻠﻭﻟﻴﻥ ﻟﻬﻤﺎ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺯ C = 0,01 mol/Lﻟﻠﻨﺸﺎﺩﺭ ) (pKA1 = 9,2ﻭ ﻟﺜﻨﺎﺌﻲ ﻤﻴﺜﻴـل. pH2 = 9,0 ، pH1 = 10,6 ﺃﻤﻴﻥ ) .(pKA2 = 11,0ﻨﻘﻴﺱ pHﻜل ﻤﻨﻬﻤﺎ ﻓﻨﺠﺩ: ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ pKA1 < pKA2ﺃﻱ KA1 > KA2 ﻨﺤﺴﺏ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ ﺍﻟﺤﻤﻀﻴﻥ.NH3 + H2 O = NH + + OH- ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻷﻭل: 4 ﻓﻲ : 25°C> @> @H3O . OH 1014> @ > @OH1014 1014 105 mol / LH3O 109ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ> @ > @OH eq NH4 eq 105 mol / L :
:ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ τ1nNH eq 4 n NH 3 initialτ1 ª¬NH 4 ¼ºeq Cτ1 105 0, 001 | 0,1 % 102 :ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ(CH3)2NH + H 2O = (CH3)2NH2+ + OH-> @> @H3O . OH 1014 25°C ﻓﻲ> @ > @OH1014 1014 103,4 mol / L H3O 1010,6> @ > @ OH eq CH3 2 NH2 eq 103,4 mol / L :ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ
W2 ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ: n CH 3 2 NH eq 2 n CH3 2 NH initial> @W2 CH3 2 NH2 eq CW2 103,4 101,4 0,039 | 4% 10 2 ﺒﺎﻟﻤﻘﺎﺭﻨﺔ ﻨﺠﺩ W1 < W2 :ﻤﻊ KA1 > KA2 ﻨﺘﻴﺠﺔ: ﻤﻥ ﺃﺠل ﺩﺭﺠﺔ ﺤﺭﺍﺭﺓ ﻭ ﺘﺭﺍﻜﻴﺯ ﻤﺘﺴﺎﻭﻴﺔ ،ﻭ ﻤﻥ ﺃﺠل ﺃﺴﺎﺴﻴﻥ B1ﻭ B2ﺇﺫﺍ pK A1 pK A 2ﻓﺈ ّﻥ W1 W2ﻭ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻷﺴﺎﺱ B2ﺃﻗﻭﻯ ﻤﻥ ﺍﻷﺴﺎﺱ .B1 ﻗﻮة AH pK Aﻗﻮة A-
ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻕ ﻟﺘﻔﺎﻋل ﺤﻤﺽ – ﺃﺴﺎﺱ: ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل:) (aqﺤﻤﺽ (aq) + 2ﺃﺴﺎﺱ (aq) = 1ﺃﺴﺎﺱ (aq) + 2ﺤﻤﺽ 1> @ > @K ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺘﻭﺍﺯﻥ ﻫﻭ: aqﺣﻤﺾ > @aq . 2أﺳﺎس1 aqأﺳﺎس @aq . 2ﺣﻤﺾ>1 >> @@:H 3O aq ﻨﻀﺭﺏ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﻓﻲ H 3O aq> @ > @ > @ > @> @ > @K aq . H 3Oأﺳﺎس1 aq u aqﺣﻤﺾ 2 K A1 aqﺣﻤﺾ 1 أﺳﺎس H 3O aq . 2 aq K A2 K K A1 K A2> @pH ﻭ ﻟﻘﺩ ﻭﺠﺩﻨﺎ ﺃ ّﻥ: أﺳﺎس . aqﺣﻤﺾ> pK A log @aq ﻨﺘﻴﺠﺔ: ﻓﻲ ﺠﻤﻠﺔ ﻜﻴﻤﻴﺎﺌﻴﺔ ،ﻨﻘﻭل ﺃ ّﻥ ﻓﺭﺩﺍ Aﻤﺘﻐﻠﺏ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻔﺭﺩ Bﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ > @ > @A ! B ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ]eqﺤﻤﺽ[ = ]eqﺃﺴﺎﺱ[ ﻴﻌﻨﻲ ( log1= ) pH = pKA ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ]eqﺤﻤﺽ[ > ]eqﺃﺴﺎﺱ[ ﻴﻌﻨﻲ pKA > pH ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ]eqﺤﻤﺽ[ < ]eqﺃﺴﺎﺱ[ ﻴﻌﻨﻲ . pH < pKAﺇﻥّ ﻤﺨﻁﻁ ﺍﻟﺘﻐﻠﺏ ﻴﻤﺜل ﺍﻟﻤﻨﺎﻁﻕ ﺍﻟـ pHﺃﻴﻥ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻷﻓﺭﺍﺩ ﺍﻟﺜﻨﺎﺌﻴﺔ ﺃﺴﺎﺱ/ﺤﻤﺽ ﻤﺘﻐﻠﺒﺔ.
ﻤﺨﻁﻁ ﺍﻟﺘﻐﻠﺏ ﻟﻠﺜﻨﺎﺌﻴﺔ : AH aq / A aq pH pKA pH pKA pH ! pKA pH x@ أﺳﺎس> ! @ﺣﻤﺾ> 0 @ 14أﺳﺎس> @ﺣﻤﺾ> @ أﺳﺎس> @ﺣﻤﺾ> ﻤﺜﺎل: pKA aq 9,2 ﻓﻲ 25°Cﺤﻴﺙ NH 4 / NH3 aq ﻟﺘﻜﻥ ﺍﻟﺜﻨﺎﺌﻴﺔ NH4 NH3 pH0 pKA 9,2 14ﻜﻤﺎ ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﻤﺜل ﻨﺴﺒﺔ ﺍﻟﻔﺭﺩ ﺤﻤﺽ ﻭ ﺍﻟﻔﺭﺩ ﺃﺴﺎﺴﻪ ﺍﻟﻤﺭﺍﻓﻕ ﺒﺩﻻﻟﺔ pHﻓﻲ ﻤﺨﻁﻁ ﺍﻟﺘﻭﺯﻴﻊ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ.
ﺇ ّﻥ ﻤﺨﻁﻁ ﺍﻟﺘﻭﺯﻴﻊ ﻷﻓﺭﺍﺩ ﺍﻟﺜﻨﺎﺌﻴﺔ AH/A-ﻴﻤﺜل ﺘﻁﻭﺭ ﻨﺴﺏ ﺍﻷﻓﺭﺍﺩ ﻟﻠﺤﻤﺽ AHﻭ ﺍﻷﺴﺎﺱ A-ﺒﺩﻻﻟﺔ pHﻭ ﻫﻭ ﻤﻌﻁﻰ ﻓﻲ ﺩﺭﺠﺔ ﺤﺭﺍﺭﺓ .θﻓﻲ ﻨﻘﻁﺔ ﺘﻘﺎﻁﻊ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻴﻴﻥ ،ﻟﺩﻴﻨﺎ : > @> @AH aq A aqpH pKA ﺃﻱ: ﻨﺘﻴﺠﺔ:ﺇ ّﻥ pKaﺍﻟﺜﻨﺎﺌﻴﺔ ﺃﺴﺎﺱ/ﺤﻤﺽ AH/A-ﻴﺴﺎﻭﻱ ﺇﻟﻰ ﺍﻟـ pHﻓﻲ ﻨﻘﻁﺔ ﺘﻘﺎﻁﻊ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻴﻴﻥ.
-5ﺘﻁﺒﻴﻕ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻜﻭﺍﺸﻑ ﺍﻟﻤﻠﻭﻨﺔ :ﻤﺠﺎل ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﺍﻟﻠﻭﻨﻲ -1-5ﺘﻌﺭﻴﻑ ﺍﻟﻜﺎﺸﻑ ﺍﻟﻤﻠﻭﻥ 2-5ﺍﻟﻤﻌﺎﻴﺭﺓ ﺍﻟـ pHﻤﺘﺭﻴﺔ -3- 5ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ )pH = f(Vb -4-5ﺘﻌﺭﻴﻑ ﺍﻟﺘﻜﺎﻓﺅ
-1-5ﺘﻌﺭﻴﻑ ﺍﻟﻜﺎﺸﻑ ﺍﻟﻤﻠﻭﻥ:ﻫﻭ ﺜﻨﺎﺌﻴﺔ ﺃﺴﺎﺱ ﻀﻌﻴﻑ /ﺤﻤﺽ ﻀﻌﻴﻑ ) (HInd/Indﺤﻴﺙ ﺍﻷﻓﺭﺍﺩ ﺍﻟﻤﺭﺍﻓﻘﺔ ﻟﻬﺎ ﺃﻟﻭﺍﻥ ﻤﺨﺘﻠﻔﺔ.HIndaq H2O Ind- aq H3O aq ﻤﻤﺎ ﺴﺒﻕ ،ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﻜﺘﺏ: > @pKi(1).... pH log Ind - aq >HInd @aqﺇﻥ ﺍﻟﻠﻭﻥ ﺍﻟﺫﻱ ﻨﺸﺎﻫﺩﻩ ﻋﻨﺩ ﻭﻀﻊ ﻗﻁﺭﺍﺕ ﻤﻥ ﻜﺎﺸﻑ ﻤﻠﻭﻥ ﻓﻲ ﻤﺤﻠﻭل ﻴﺘﻌﻠﻕ ﺒـ pHﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل. ﻨﺘﻘﺒل ﺃﻥ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﻴﺄﺨﺫ ﻟﻭﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ > @ > @HInd aq ! 10 Ind aq > @Ind aq 1 10 >HInd @aq ﻨﺴﺘﻌﻤل ﺨﻭﺍﺹ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ ﺍﻟﻠﻭﻏﺎﺭﻴﺘﻤﻴﺔ:> @ > @log Ind aq 1 ﺃﻱ log Ind aq log10>HInd @aq >HInd @aq ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ):(1 pH pKi 1 pH pKi 1
ﻭ ﺒﺎﻟﻤﺜل ،ﻴﺄﺨﺫ ﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﻟﻭﻥ ﺍﻷﺴﺎﺱ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥpH ! pKi 1 : pKi 1 pH pKi pKi 1 xﻟﻮن اﻟﺤﻤﺾ ﻡﺠﺎل اﻟﺘﻐﻴﺮ اﻟﻠﻮﻧﻲ ﻟﻮن اﻷﺳﺎس ﺇﻥ ﻤﺠﺎل ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﺍﻟﻠﻭﻨﻲ ﻴﻜﻭﻥ ﺒﻴﻥ pKi - 1ﻭ .pKi + 1 ﺒﻌﺽ ﺍﻟﻜﻭﺍﺸﻑ ﻭ ﻤﺠﺎﻻﺕ ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﺍﻟﻠﻭﻨﻲ ﻟﻬﺎ:ﺍﻟﻜﺎﺸﻑ ﻟﻭﻥ ﺍﻟﺤﻤﺽ pKA ﻟﻭﻥ ﺍﻷﺴﺎﺱ ﻤﺠﺎل ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﺃﺼﻔﺭ 1,2 – 2,8ﺃﺤﻤﺭ 1,7ﺃﺯﺭﻕ ﺍﻟﺘﻴﻤﻭل ﺃﺼﻔﺭ 2,9 – 4,0 ﺒﺭﺘﻘﺎﻟﻲ 3,2 – 4,4ﺃﺤﻤﺭ 3,3ﺃﺼﻔﺭ ﺍﻟﻤﻴﺜﻴل ﺃﺼﻔﺭ 4,8 – 6,0 ﺃﺯﺭﻕ 6,0- 7,6ﺒﺭﺘﻘﺎﻟﻲ ﺍﻟﻤﻴﺜﻴل 3,7 ﺃﺤﻤﺭ 8,2 – 10,0 ﻭﺭﺩﻱ ﻫﻨﺩﻱﺃﺤﻤﺭ 5,2ﺃﺤﻤﺭ ﺍﻟﻤﻴﺜﻴل 7,0ﺃﺯﺭﻕ ﺍﻟﺒﺭﻭﻤﻭﺘﻴﻤﻭل ﺃﺼﻔﺭﺸﻔﺎﻑ 9,6ﺍﻟﻔﻴﻨﻭل ﻓﺘﺎﻟﻴﻥ
2-5ﺍﻟﻤﻌﺎﻴﺭﺓ ﺍﻟـ pHﻤﺘﺭﻴﺔ: ﺘﻁﺒﻴﻕ: ﻴﺤﺘﻭﻱ ﺒﻴﺸﺭ ﻋﻠﻰ Va = 20 cm3ﻤﻥ ﺤﻤﺽ ﺍﻟﻤﻴﺜﺎﻨﻭﻴﻙ ﺘﺭﻜﻴﺯﻩ ﺳﺤﺎﺡﺔ ﻡﺪرﺝﺔ pHﻡﺘﺮ ﺑﻴﺸﺮ DD DD ﻗﻀﻴﺐ ﻡﻤﻐﻨﻂ ﻡﺨﻼط ﻡﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲCb = 0,015 Ca = 0,01 mol/Lﻭ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﺴﺤﺎﺤﺔ ﻤﺩﺭﺠﺔ ﻋﻠﻰ ﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﺼﻭﺩ ﺘﺭﻜﻴﺯﻩ .mol/L ﻨﺴﺘﻌﻤل pHﻤﺘﺭ ﻟﻘﻴﺎﺱ pHﺍﻟﻤﺤﻠﻭل ﺒﻌﺩ ﻜل ﺯﻴﺎﺩﺓ ﻟﻠﺼﻭﺩ.HCOOHaq OH- aq ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻫﻲ: HCOO- aq H2Ol ﺇﻥ ﺸﻭﺍﺭﺩ Na+ﻏﻴﺭ ﻓﻌﺎﻟﺔ ،ﻟﺫﻟﻙ ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﻋﺩﻡ ﺇﻅﻬﺎﺭﻫﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ. HCOOH Na OH- ﻭ ﺇﺫﺍ ﺃﺭﺩﻨﺎ ﺇﻅﻬﺎﺭﻫﺎ ،ﺘﺼﺒﺢ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ: HCOO- Na H2O
ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻤﺤﺎﻜﺎﺓ ) ،(microméga Hatierﻨﺤﺩﺩ ﻓﻲ ﺍﻟﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ﺍﻟﺤﻤﺽ ﺍﻟﻤﺭﺍﺩ ﻤﻌﺎﻴﺭﺘﻪ ﻭ ﺍﻷﺴﺎﺱ ﺍﻟﻤﻌﺎﻴﺭ ،ﻜﻤﺎ ﻨﻜﺘﺏ ﺍﻟﺘﺭﺍﻜﻴﺯ ﻭ ﺍﻟﺤﺠﻭﻡ. ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ،ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺈﻓﺭﺍﻍ ﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﺼﻭﺩ ،ﻓﻨﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﺠﺩﻭل ﺍﻟﻘﻴﺎﺴﺎﺕ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:
ﺜﻡ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ) pH = f(Vbﺍﻟﻤﻤﺜل ﻟﺘﻐﻴﺭﺍﺕ pHﺒﺩﻻﻟﺔ ﺤﺠﻡ ﺍﻟﺼﻭﺩ ﺍﻟﻤﻀﺎﻑ .Vb
-3- 5ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ): pH = f(Vbﻨﺘﺤﻘﻕ ﺍﻵﻥ ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﺘﺎﻡ ﺃﻡ ﻻ ،ﻤﻥ ﺃﺠل ﺫﻟﻙ ﻨﻀﻊ ﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ﻋﻨﺩ ﺇﻓﺭﺍﻍ Vb = 10 mLﻤﻥ ﺍﻟﺼﻭﺩ ﺤﻴﺙ ) pH = 4,1ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ(.ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ )HCOOH (aq) + OH-(aq) = HCOO-(aq) + H2O(l Ca.Va =0,30 Cb.Vb =0,20اﻟﺘﻘﺪم 0 :ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ زﻳﺎدة 0 )(mmolﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻴﺔ اﻟﺘﻘﺪمxf : 0,30 – xf 0,20 - xf زﻳﺎدة xf )(mmol
ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ:n(HCOOH)initial = Ca.Va = 0,015 × 0,02 = 0,00020 mol = 0,30 mmol n (HO -)initial = Cb . Vb = 0,02 . 0,01 = 0,2 mmol ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﺤﺩ ﻫﻭ ﻤﺤﻠﻭل ﺍﻟﺼﻭﺩ ،ﺇﺫﻥ ﻨﺘﻭﻗﻊ ﺃﻥ ﻴﻜﻭﻥ . xmax = 0,2 mmol ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻴﺔ :[ H3O + ]final = 10 - 4,1 mol / L ﻓﻲ 25°Cﺍﻟﺠﺩﺍﺀ ﺍﻟﺸﺎﺭﺩﻱ ﻟﻠﻤﺎﺀ ﻫﻭ : > @> @Ke H3O . OH 1014> @OH 1014 109,9 mol / L 10 4,1ﺍﻟﺤﺠﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻫﻭ Vf = 20 + 10 = 30 ml : ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃﻥ :n (HO -)final = [ OH - ]final u Vfinal = 10 - 9,9 u0,020 = 2 u 10 - 11,9 mol ﻤﻥ ﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ،ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺃﻥ ﻨﻜﺘﺏ:0,20 - xfinal = 2 u 10 – 11,9xfinal = 0,20 mmol
ﻭ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻌﺩل ﺍﻟﺘﻘﺩﻡ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻲ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل:W x final 0,2 1 x max 0,2W1 ﻨﺘﻴﺠﺔ :ﺍﻟﺘﻔﺎﻋل ﻫﻭ ﺘﺎﻡ ،ﻭ ﻫﺫﺍ ﻴﺘﺤﻘﻕ ﻤﻥ ﺃﺠل ﻜل ﺇﻀﺎﻓﺔ ﻟﻠﺼﻭﺩ. -4-5ﺘﻌﺭﻴﻑ ﺍﻟﺘﻜﺎﻓﺅ:ﻋﻨﺩ ﺍﻟﺘﻜﺎﻓﺅ ،ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﻗﺩ ﺃﺩﺨﻠﺕ ﻓﻲ ﻨﺴﺏ ﺍﻷﻋﺩﺍﺩ ﺍﻟﺴﺘﻜﻴﻭﻤﺘﺭﻴﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﺴﺎﺒﻕ ،ﺤﻴﺙ ﺃﻨﻬﺎ ﻗﺩ ﺍﺴﺘﻬﻠﻜﺕ ﻜﻠﻬﺎ.ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﻗﺒل ﺍﻟﺘﻜﺎﻓﺅ ،ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﺤﺩ ﻫﻭ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﻀﺎﻑ )ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﻌﺎﻴﺭ ،(OH-ﻓﺈﹼﻨﻪ ﺒﻌﺩ ﺍﻟﺘﻜﺎﻓﺅ،ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﺤﺩ ﻫﻭ ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﻭﺠﻭﺩ ﻓﻲ ﺍﻟﺒﺩﺍﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺒﻴﺸﺭ )ﺍﻟﻤﺘﻔﺎﻋل ﺍﻟﻤﻌﺎَﻴﺭ .( HCOOH ﹸﺘﻌﻴﻥ ﻨﻘﻁﺔ ﺍﻟﺘﻜﺎﻓﺅ Eﺒﺜﻼﺙ ﻁﺭﻕ: -1ﺭﺴﻡ ﺒﺎﻟﺤﺎﺴﻭﺏ ﻭﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ﺨﺎﺹ ) ،(logicielﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﺍﻟﻤﻤﺜل ﻟﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﻤﺸﺘﻕ pH dpH ، dVbﻭ ﻨﻌﻴﻥ ﻤﻨﻪ ﻗﻴﻤﺔ Vbﺍﻟﻤﻀﺎﻓﺔ ﻭ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻤﺜل ﺍﻟﺫﺭﻭﺓ ﻓﻲ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺤﺠﻡ f Vb : ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ )ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻷﻋﻅﻤﻴﺔ ﺃﻭ ﺍﻟﺩﻨﻴﺎ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ(.
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190