مفاهيم الحموض والقواعد

• توظيف مفاهيم أرينيوس، برونستد - لوري، ولويس للتمييز بين الحموض والقواعد.
• حساب الرقم الهيدروجيني في المحاليل المائية للحموض والقواعد القوية والضعيفة.
• تحديد السلوك الحمضي أو القاعدي لمحاليل بعض الأملاح عملياً.
• إجراء الحسابات المتعلقة بالمحلول المنظم.
• إجراء عملية معايرة حمض قوي مع قاعدة قوية، وتتبع التغير في قيمة $pH$.
• أستطيع أن أقارن بين قوة الحموض والقواعد.
• أستطيع أن أحسب الرقم الهيدروجيني لمحاليل مائية مختلفة.
• أستطيع أن أجري حسابات متعلقة بالمحلول المنظم.
• أستطيع أن أقوم بعملية المعايرة بين حمض قوي وقاعدة قوية في المختبر

بماذا تتميّز الحموض والقواعد؟

تتميز الحموض والقواعد ببعض الخواص العامة التي تميزها عن غيرها من المركبات الأخرى

• الحموض: تمتاز بطعمها الحمضي، وقدرة محاليلها على توصيل التيار الكهربائي، وتغيير لون الكواشف المختلفة.
• الحموض والفلزات: تتفاعل الحموض مع معظم الفلزات وينطلق غاز الهيدروجين.
• القواعد: تتميز بطعمها المر، وتوصيل محاليلها للتيار الكهربائي، وقدرة محاليلها على تغيير لون الكواشف المختلفة.

• الحموض والقواعد تختلف في قوتها: تختلف الحموض بعضها عن بعض وكذلك القواعد في درجة تفككها (تأينها) في الماء، ويؤثر ذلك في نشاطها الكيميائي.
• التصنيف: تم تصنيفها إلى حموض وقواعد قوية، أو حموض وقواعد ضعيفة.

يمثل الشكل (3-1) تفاعل صفيحة من الخارصين $Zn$ مع الحمضين ($HCl, CH_3COOH$) بنفس التركيز.

في أي الأنبوبين انطلق الغاز بكمية وبسرعة أكبر؟

ما اسم الغاز المنطلق؟

أي الأنبوبين (أ) أم (ب) يحوي على الحمض الأقوى؟

ماذا تستنتج؟

كيف عرّف أرينيوس الحمض والقاعدة؟

وضع أرينيوس عام 1887م تصوراً حول طبيعة الحموض والقواعد

• لا تكون المادة حمضاً إلا إذا احتوت على أيون (أيونات) الهيدروجين $H^+$، أما القاعدة فيشترط احتوائها على مجموعة $OH^-$
• حمض الهيدروكلوريك يتأين في الماء إلى أيونات الهيدروجين الموجبة، وأيونات الكلوريد السالبة.

• هيدروكسيد الصوديوم $NaOH$ يتأين عند ذوبانه في الماء إلى أيونات الهيدروكسيد السالبة، وأيونات الصوديوم الموجبة.

اكتب معادلة كيميائية تمثل تأين كل من الآتية في الماء وفق مفهوم أرينيوس:

ب. هيدروكسيد الباريوم $Ba(OH)_2$

أي من الآتية تعد قاعدة حسب مفهوم أرينيوس؟

ماذا يحدث لأيون الهيدروجين في الماء؟

• وهو أيون صغير الحجم وكثافة شحنته موجبة عالية جداً؛ لذا يميل للارتباط بجزيء ماء واحد على الأقل مكوناً أيون الهيدرونيوم $H_3O^+،$
• أيون الهيدروجين الموجب (البروتون $H^+$) يتكون عند تأين الحموض في الماء.

• بالرغم من نجاح مفهوم أرينيوس في تفسير كثير من خواص الحموض والقواعد إلا أنه واجه عدداً من التحديات منها
• تحديات واجهت المفهوم:
• وجود بعض المركبات لها خواص قاعدية في المحاليل المائية، رغم أنها لا تحوي مجموعة ($OH^-$) مثل مركب الأمونيا $NH_3$
• اقتصار المفهوم على المحاليل المائية، وعدم قدرته على تفسير تفاعلات الحموض والقواعد في المحاليل غير المائية
• عدم قدرته على تفسير السلوك الحمضي أو القاعدي لمحاليل بعض الأملاح مثل $KF, NH_4Cl$

لماذا يطلق على أيون الهيدروجين الموجب اسم البروتون؟

ما نوع الرابطة التي يكونها أيون $H^+$ مع الماء عند تكوين أيون $H_3O^+$؟

الحمض يمنح بروتوناً والقاعدة تستقبله

اقترح كل من يوهانز برونستد وتوماس لوري مفهوماً أكثر تطوراً وشمولية للحموض والقواعد عام 1923م

• تأين حمض الهيدروسيانيك في الماء يمثله التفاعل الآتي:

• $HCN_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O^+_{(aq)} + CN^-_{(aq)}$

• يسلك $HCN$ كحمض؛ لأنه يمنح البروتون إلى جزيء الماء، ويعد جزيء الماء قاعدة في هذا التفاعل؛ لأنه يستقبل هذا البروتون.
• فإن أيون $H_3O^+$ يسلك كحمض؛ لأنه يمنح البروتون إلى أيون $CN^-$، ويعد أيون $CN^-$ قاعدة؛ لأنه يستقبل ذلك البروتون
• يشكل كل من $HCN$ و $CN^-$ زوجاً متلازماً من الحمض والقاعدة، وكذلك يشكل $H_2O$ و $H_3O^+$ زوجاً متلازماً آخر

• ويوضح التفاعل الآتي بين الأمونيا والماء الأزواج المتلازمة من الحمض والقاعدة ⁦(conjugate acid-base pair)⁩

• $NH_3(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons NH_4^+(aq) + OH^-(aq)$

ما صيغة الحمض الملازم للقواعد $SO_3^{2-}, Br^-, HCO_3^-, CH_3NH_2$؟

ما صيغة القاعدة الملازمة للحموض $H_2C_2O_4, HF, CH_3COOH, HCO_3^-$؟

حدد الزوجين المتلازمين من الحمض والقاعدة في كل من التفاعلين الآتيين:

$CN^-_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons HCN_{(aq)} + OH^-_{(aq)}$ $CH_3NH_2(aq) + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons CH_3NH_3^+(aq) + OH^-(aq)$

كيف يفسّر لويس الحمض والقاعدة بأزواج الإلكترونات؟

قدم لويس تعريفاً للحمض والقاعدة أكثر شمولية من تعريف برونستد - لوري

• واعتمد في تفسير السلوك الحمضي والقاعدي على أزواج الإلكترونات غير الرابطة وحركتها أثناء التفاعل بين الحمض والقاعدة

• تقدم الأمونيا $NH_3$ زوجاً من الإلكترونات إلى جزيء $BF_3$، وتتشكل بينهما رابطة تساهمية تناسقية، وبالتالي يمكن اعتبار $NH_3$ قاعدة لويس، و $BF_3$ حمض لويس

• تعريف لويس للحمض والقاعدة لا يشترط انتقال البروتون من الحمض للقاعدة كما في تعريف برونستد ولوري
• ولا يشترط وجود المحلول المائي كما في تعريف أرينيوس، بل يشمل تفاعلات تحدث دون وجود الماء، والتفاعلات الغازية أيضاً
• استطاع مفهوم لويس تفسير السلوك الحمضي لأيونات العناصر الفلزية الانتقالية

حدد حمض لويس وقاعدة لويس في التفاعلات الآتية:

$B(OH)_{3(aq)} + OH^-_{(aq)} \xrightarrow{\quad} B(OH)^-_{4(aq)}$ $Cu^{2+}_{(aq)} + 4 NH_{3(aq)} \xrightarrow{\quad} [Cu(NH_3)_4]^{2+}_{(aq)}$ $NH_{3(g)} + HCl_{(g)} \xrightarrow{\quad} NH_4Cl_{(s)}$

فسر السلوك القاعدي لمركب الهيدرازين $N_2H_4$ عند تفاعله مع الماء حسب مفهوم برونستد - لوري، ثم حسب مفهوم لويس.

لماذا يوصل الماء النقي التيار الكهربائي بشكل ضعيف جداً؟

أظهرت التجارب بأن الماء النقي موصل ضعيف جداً للتيار الكهربائي؛ ما يدل على وجود عدد قليل جداً من الأيونات فيه

• $H_2O_{(l)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons OH^-_{(aq)} + H_3O^+_{(aq)}$

• بما أن التفاعل في حالة اتزان كيميائي فإن له ثابت اتزان $K_c$ على النحو الآتي

• أي أن $K_c \times [H_2O]^2 = [H_3O^+][OH^-] = K_w$
• بما أن تركيز الماء ثابت فإن $[H_2O]^2$ ثابت

• تستخدم هذه العلاقة في إيجاد تركيز أيونات $H_3O^+$ و $OH^-$ في المحاليل المائية

كيف نحسب تركيز الهيدرونيوم في محلول قاعدة قوية؟

ويبين الجدول (1-3) بعض الحموض القوية وبعض القواعد القوية.

يستخدم حمض الكبريتيك $H_2SO_4$ في بطاريات السيارات، احسب تركيز أيونات $H_3O^+$ عند تأينه في الماء بشكل تام، إذا أذيب $5 \times 10^{-3}$ مول منه في لتر من الماء.

ما الرقم الهيدروجيني وكيف يُقاس؟

وهو مقياس لتحديد تركيز أيونات $H_3O^+$ في المحلول المائي

• ويظهر الشكل (3-4) تدريج الرقم الهيدروجيني من صفر إلى 14 لبعض المحاليل المائية عند درجة $25^\circ$ س.

• ولقياس الرقم الهيدروجيني $pH$ يستخدم عادة جهاز مقياس الرقم الهيدروجيني ($pH$ ⁦meter⁩) حيث يعطي قيماً دقيقة
• ويمكن استخدام الكاشف العالمي ⁦Universal indicator⁩ وهو خليط من مجموعة من الكواشف لتقدير قيم الرقم الهيدروجيني

اعتماداً على الشكل (3-4) أجب عما يأتي:

3. كيف يتغير الرقم الهيدروجيني مع زيادة تركيز أيونات $H_3O^+$؟

4. كيف يتغير الرقم الهيدروجيني مع زيادة تركيز أيونات $OH^-$؟

كيف نعود من الرقم الهيدروجيني إلى التركيز؟

• $pH = - \log [H_3O^+]$ وهذا يعني أن $[H_3O^+] = 10^{-pH}$

إذا كان تركيز أيونات ($OH^-$) في القهوة يساوي $1 \times 10^{-9}$ مول/لتر، جد قيمة $pH$ لمحلول القهوة، وهل القهوة حمضية أم قاعدية؟

محلول ناتج عن إذابة $5 \times 10^{-3}$ مول من حمض البيركلوريك $HClO_4$ في لتر من الماء، جد قيمة $pH$ في المحلول المائي الناتج. علماً أن ($\log 5 = 0.7$)

وجد أن الرقم الهيدروجيني لعينة من دم إنسان يساوي 7.4، احسب تركيز أيونات $[OH^-], [H_3O^+]$ في الدم.

عينة من مضاد الحموضة تستخدم لعلاج قرحة المعدة لها $pH = 10$، احسب قيمة $[H_3O^+]$ فيها.

كيف نقيس قوة الحمض الضعيف؟

عرفت سابقاً أن الحموض القوية تتأين في الماء كلياً

• الحموض القوية: يكون تركيز أيونات $[H_3O^+]$ مساوياً تقريباً لتركيز الحمض الأصلي أحادي البروتون، مثل حمض $HNO_3$، وحمض $HClO_4$.
• أما الحموض الضعيفة مثل $HF, HCN$ فإن تركيز أيونات $[H_3O^+]$ يقل كثيراً عن تركيز الحمض الأصلي قبل التأين
• الحمض الضعيف $HA$ يتأين حسب المعادلة:

• $HA_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O^+_{(aq)} + A^-_{(aq)}$

• وفيه يكون $[HA] >> [H_3O^+] = [A^-]$

• وتعد قيم $K_a$ للحموض الضعيفة مقياساً لقوتها في المحلول المائي
• تزداد قوة الحمض بازدياد قيمة $K_a$ وازدياد تركيز أيونات $H_3O^+$ في المحلول المائي
• الجدول (3-2) يبين قيم ثابت التأين لبعض الحموض الضعيفة أحادية البروتون، ومعادلات تأينها في الماء.

• يكون الحمض الملازم لقاعدة قوية، حمضاً ضعيفاً، وتكون القاعدة الملازمة لحمض قوي، قاعدة ضعيفة.

• وتنحاز حالة الاتزان في التفاعلات الكيميائية بين الحموض والقواعد، نحو الطرف الذي تكون فيه الحموض والقواعد الضعيفة.

اكتب الأزواج المتلازمة من الحمض والقاعدة في معادلة الهيبوكلوروز في الماء.

قرر أي الاتجاهات ينحاز إليها الاتزان في التفاعلات الآتية $HCOOH_{(aq)} + ClO^-_{(aq)} \rightleftharpoons HClO_{(aq)} + HCOO^-_{(aq)}$ $HCN_{(aq)} + F^-_{(aq)} \rightleftharpoons HF_{(aq)} + CN^-_{(aq)}$

كيف نحسب الرقم الهيدروجيني ونسبة التأين لحمض ضعيف؟

يوضح المثالان الآتيان الحسابات المتعلقة بثابت التأين للحموض الضعيفة

• النسبة المئوية للتأين = $\frac{\text{الكمية المتأينة (س)}}{\text{الكمية الأصلية}} \times 100\%$

• النسبة المئوية للتأين = 1.43 × 10-20.3 × 100\% = 4.76\%

محلول مائي لحمض افتراضي $HB$ تركيزه (0.2 مول/لتر)، ودرجة تأينه في الماء تساوي 4 %، احسب قيمة الرقم الهيدروجيني $pH$ له، ثم احسب قيمة $K_a$ لهذا الحمض.

كيف نحسب الرقم الهيدروجيني لقاعدة ضعيفة؟

تتأين القواعد الضعيفة في الماء جزئياً، ويمكن تمثيل التفاعل العام لتأينها بالمعادلة الآتية

• B(aq) + H_2O(l) BH^+(aq) + OH^-(aq)

• لنتعرف الحسابات المتعلقة بثبات الاتزان للقواعد الضعيفة، ادرس المثال الآتي

احسب قيمة ثابت التأين للقاعدة الضعيفة ⁦B⁩ عندما يكون تركيزها يساوي 0.04 مول/ لتر، وقيمة الرقم الهيدروجيني ⁦pH = 10⁩.

لماذا تبدو بعض الأملاح حمضية أو قاعدية في الماء؟

تنتج الأملاح من تفاعلات تتم بين الحموض والقواعد، كما في التفاعلات الآتية

• KOH(aq) + HCl(aq) → KCl(aq) + H_2O(l)
• NaOH(aq) + HCN(aq) → NaCN(aq) + H_2O(l)
• NH3(g) + HCl(g) → NH_4Cl(s)

• وعليه تصنف الأملاح حسب سلوكها الحمضي والقاعدي إلى أملاح متعادلة، أو حمضية، أو قاعدية.

• فملح سيانيد الصوديوم NaCN يُعد ملحاً قاعدياً؛ لأنه يتأين في الماء، وينتج أيونات Na^+، وأيونات $CN^-$
• فأيون Na^+ (لا يتميه)؛ لأنه ملازم للقاعدة القوية $NaOH$، وبذلك يكون حمضاً ضعيفاً
• أما أيون $CN^-$، فيتفاعل مع الماء (يتميه)؛ لأنه ملازم للحمض الضعيف $HCN$

• تبين لك من المعادلات السابقة تكون أيونات $OH^-$ في المحلول، فيزداد تركيزها في المحلول، ويكون تأثير الملح في الماء قاعدياً (⁦pH⁩ > 7)
• الاستنتاج: الملح المشتق من قاعدة قوية ومن حمض ضعيف له تأثير قاعدي في المحاليل المائية.

فسّر السلوك الحمضي لمحلول ملح NH_4NO_3، وضح ذلك بالمعادلات.

رتب المحاليل المائية للمواد الآتية المتساوية في التركيز حسب تزايد رقمها الهيدروجيني ⁦pH⁩:

ماذا يحدث للاتزان عند إضافة ملح فيه أيون مشترك؟

تعلمت سابقاً أن الحمض الضعيف يتأين جزئياً في الماء، وتحدث حالة اتزان كما في المعادلة الآتية

• فإذا أذيب في محلول الحمض السابق أحد أملاحه مثل NaNO_2، ماذا يحدث لحالة الاتزان؟ هل تتغير قيمة ⁦pH⁩ في المحلول؟
• عند إذابة ملح NaNO_2 في محلول الحمض السابق، فإنه يتأين تأيناً تاماً إلى أيونات Na^+ وأيونات $NO_2^-$

• حسب قاعدة لوتشاتيليه: إذابة الملح NaNO_2 في محلول الحمض الضعيف $HNO_2$ تزيد من تركيز الأيون المشترك $NO_2^-$؛ ما يؤدي إلى انحياز التفاعل نحو المواد المتفاعلة.
• وبذلك يقل تركيز أيونات الهيدرونيوم $H_3O^+$، فتزداد قيمة ⁦pH⁩ في المحلول الناتج

ما أثر إذابة ملح كلوريد الأمونيوم NH_4Cl في محلول القاعدة الضعيفة $NH_3$ على قيمة الرقم الهيدروجيني ⁦pH⁩ للمحلول؟ فسر إجابتك.

كيف نحسب الرقم الهيدروجيني بعد إضافة الملح؟

الآن كيف يمكنك حساب قيمة ⁦pH⁩ رياضياً لمحلول حمضي أو قاعدي بعد إضافة الملح؟

• بما أن الحمض $HNO_2$ يتأين جزئياً والملح NaNO_2 يتأين كلياً، فإن تركيز أيون $NO_2^-$ القادم من الحمض يكون ضئيلاً يمكن تجاهله ويمكن اعتبار الملح المصدر الرئيس لأيونات $NO_2^-$
• وعليه فإن K_a = ([NO_2^-][H_3O^+])/([HNO_2])، ومنه:

• [H_3O^+] = ([HNO_2]K_a)/([NO_2^-])
• [H_3O^+] = K_a [الحمض][الأيون المشترك]

محلول مكون من القاعدة الضعيفة CH_3NH_2 (K_b = 5 × 10-4) بتركيز 0.4 مول/لتر، أضيف إلى 1 لتر من المحلول 0.4 مول من الملح CH_3NH_3Br، أجب عن الأسئلة الآتية:

1. ما الأيون المشترك؟

2. احسب قيمة ⁦pH⁩ قبل إضافة الملح.

3. احسب قيمة ⁦pH⁩ بعد إضافة الملح.

4. فسر اختلاف القيمتين.

ما المحلول الذي يقاوم تغير الرقم الهيدروجيني؟

تتراوح قيمة الرقم الهيدروجيني في الدم بين (7.35 - 7.45)، ويقوم عدد من الأنظمة بضبط ⁦pH⁩ في الدم، أهمها حمض الكربونيك مع أيون الكربونات الهيدروجينية التي تسلك كقاعدة (H_2CO_3 / HCO_3^-)

• وبقاء الرقم الهيدروجيني في الدم في الحدود السليمة يسمح للخلايا والأعضاء بالقيام بوظائفها على أكمل وجه، ويؤدي نقصانه عن 7 أو زيادته عن 7.8 إلى حدوث اضطرابات قد تؤدي إلى الوفاة

• يتكون المحلول المنظم من حمض ضعيف وأحد أملاحه، مثل (HF, NaF)
• أو من قاعدة ضعيفة وأحد أملاحها، مثل (NH_3, NH_4Cl)
• ويفضل أن تكون بتراكيز متقاربة أو متساوية

أي الأزواج الآتية من المحاليل تصلح كمحلول منظم؟

كيف يقاوم المحلول المنظم إضافة حمض أو قاعدة قوية؟

• ولفهم الدور الذي يلعبه المحلول المنظم في إبقاء الرقم الهيدروجيني ثابتاً تقريباً، تأمل المثال الآتي

• والآن ماذا يحصل لقيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول المنظم في الحالات الآتية؟

1. إضافة 0.01 مول من حمض قوي ⁦(HCl)⁩ إلى 1 لتر من المحلول المنظم السابق (أهمل الزيادة في الحجم).
2. إضافة 0.01 مول من قاعدة قوية ⁦(KOH)⁩ إلى 1 لتر من المحلول المنظم السابق (أهمل الزيادة في الحجم).

محلول منظم حجمه 1 لتر يتكون من الأمونيا $NH_3$ بتركيز 0.2 مول/لتر وملح NH_4Cl بتركيز 0.3 مول/لتر، إذا علمت أن (K_b (NH_3) = 1.8 × 10-5) أجب عما يأتي:

2. احسب الرقم الهيدروجيني للمحلول المنظم.

3. احسب الرقم الهيدروجيني للمحلول المنظم عند إضافة 2 غم من هيدروكسيد الصوديوم $NaOH$ للمحلول المنظم مع إهمال التغير في الحجم.

كيف نعرف تركيز حمض بإضافة قاعدة تدريجياً؟

تعد المعايرة من أهم الطرق المستخدمة في التحليل الكيميائي

• عند إجراء عملية المعايرة بين حمض قوي مثل $HCl$ وقاعدة قوية مثل $NaOH$ فإن أيونات $H_3O^+$ تتعادل مع أيونات $OH^-$، ويتكون الماء، ويصبح المحلول متعادلاً عند نقطة التكافؤ

ما اسم النقطة التي يتغير عندها لون الكاشف في الدورق؟

3. اكتب معادلة كيميائية تمثل التفاعل.

احسب تركيز هيدروكسيد السترونشيوم Sr(OH)_2، إذا لزم منه 250 مل لمعايرة 400 مل من محلول حمض $HNO_3$ تركيزه (0.18 مول/لتر).

كيف يتغير الرقم الهيدروجيني أثناء المعايرة؟

ولكن كيف تتغير قيمة ⁦pH⁩ لمحلول حمض $HCl$ إذا أضيف له محلول قاعدي من $NaOH$ تدريجياً؟

• للإجابة عن السؤال انظر الشكل (3-5) السابق الذي يمثل دورقاً مخروطياً يحتوي على 25 مل من حمض $HCl$ (تركيزه 0.1 مول/لتر)، والمطلوب متابعة التغير في قيمة ⁦pH⁩ في الحالات الآتية

• وبنفس الطريقة نحسب التغير في قيمة ⁦pH⁩، أكمل الجدول (3-4) بالقيم المناسبة:

• لعلك لاحظت من الشكل (3-6) ومن الحسابات أن هناك قفزة مفاجئة في الرقم الهيدروجيني عند نقطة التكافؤ أي ما بين 3-11 تقريباً.
• وفي هذا المدى تتغير ألوان كثير من الكواشف المستخدمة في المعايرة.

• ولمعرفة الرقم الهيدروجيني في المحاليل الناتجة من إضافة الحموض للقواعد ادرس المثال الآتي:

كيف يغيّر الكاشف لونه بين الحمض والقاعدة؟

• يشار إلى الكاشف الحمضي بالرمز HIn، الذي يتأين في المحاليل المائية كما في التفاعل الآتي

• الحالة الجزيئية: (لون 1)
• الحالة المتأينة: (لون 2)
• ومن الأمثلة على الكواشف فينولفثالين، ويكون لون كاشف فينولفثالين في الحالة غير المتأينة، عديم اللون (لون 1)، ولكنه يظهر باللون الوردي (الزهري)، في الحالة المتأينة (لون 2) كما في شكل (3-7)

• عند إضافة الكاشف إلى المحلول الحمضي فإن تركيز أيونات $H_3O^+$ يزداد، وحسب قاعدة لوتشاتيليه ينحاز التفاعل نحو اليسار، وبذلك يظهر اللون (1)
• أما عند إضافة الكاشف إلى محلول قاعدي، فيزداد تركيز أيونات الهيدروكسيد $OH^-$ التي تستهلك أيونات $H_3O^+$ وينحاز التفاعل نحو اليمين، وبذلك يظهر اللون (2)

• الجدول (3-5) يوضح أهم الكواشف المستخدمة، ولون كل منها في الوسطين الحمضي والقاعدي.

كيف تخفّف مضادات الحموضة حموضة المعدة؟

ينتج الشخص البالغ يومياً ما يقرب من 2-3 لترات من العصارة المعوية، وهي عصارة حمضية هاضمة، يتم إفرازها من الغشاء المخاطي المبطن للمعدة.

• تحوي العصارة على تركيز عال من حمض $HCl$، يصل الرقم الهيدروجيني فيه إلى 1.5، أو بتركيز يقرب من 0.03 مول/ لتر.
• وهذا التركيز كاف لإذابة قطعة صغيرة من الخارصين $Zn$
• عند زيادة تركيز أيونات الهيدروجين $H^+$ في المعدة فإن عضلة المعدة تنكمش، ويحدث ألم أو تورم، يتبعه التهاب ونزف في جدار المعدة.

• ومن أشهر مضادات الحموضة المستخدمة: هيدروكسيد الألمنيوم، وهيدروكسيد وكربونات الكالسيوم، وهيدروكسيد المغنيسيوم، وكربونات المغنيسيوم، وكربونات الصوديوم الهيدروجينية
• التي تفيد في تخفيف حموضة المعدة، والمحافظة على قيمة مناسبة من ⁦pH⁩
• وأهم التفاعلات التي تحدث في المعدة بعد إضافة كربونات الصوديوم الهيدروجينية التفاعل الآتي:

أختبر نفسي في الحموض والقواعد

2. أي المواد الآتية يسلك كحمض وكقاعدة حسب مفهوم برونستد - لوري؟

• أ. $H_2SO_4$

• ب. HCO_3^-

• ج. CO_32-

• د. H_2S

3. أي المواد الآتية يسلك كحمض فقط؟

• أ. NH_4^+

• ب. $NH_3$

• ج. HSO_4^-

• د. $H_2O$

4. محلول مكون من القاعدة الضعيفة ⁦B (0.4⁩ مول/ لتر) والملح BHCl (0.2 مول/ لتر)، إذا كان الرقم الهيدروجيني للمحلول ⁦pH = 9⁩، ما قيمة K_b للقاعدة؟

• أ. 5 × 10-6

• ب. 1 × 10-5

• ج. 4 × 10-9

• د. 2 × 10-5

5. أي المحاليل الآتية المتساوية في التركيز له أقل قيمة ⁦pH⁩؟

• أ. NH_4Cl

• ج. $HCl$

• د. NaCN

ما القاعدة الملازمة للحمض HC_2O_4^-

• أ. HC_2O_42-

• ب. H_2C_2O_4

• ج. C_2O_42-

• د. H_2C_2O_4^-

7. أي الأملاح الآتية يكون محلولاً حمضي عند إذابته في الماء؟

• أ. KNO_3

• ب. NaCN

• ج. CH_3COOK

• د. NH_4NO_3

8. ما تركيز أيونات الهيدرونيوم في محلول 0.05 مول/ لتر من $Ba(OH)_2$، علماً بأنه يتفكك كلياً؟

• أ. 0.05

• ب. 0.01

• ج. 1 × 10-1

• د. 1 × 10-13

9. إذا علمت أن [OH^-] = 1 × 10-4 مول/لتر، ما قيمة ⁦pH⁩ للمحلول المائي؟

• أ. 10

• ب. 4

• ج. 10-4

• د. 10-10

ما المقصود بكل من المصطلحات الآتية:

حمض أرهينيوس، قاعدة لويس، المحلول المنظم، تميّه الأملاح، المعايرة، نقطة التكافؤ، الكاشف.

علل ما يأتي:

1. ترتفع قيمة الرقم الهيدروجيني عند إذابة ملح KNO_2 في محلول حمض $HNO_2$.

2. تستخدم الكواشف في التمييز بين الحموض والقواعد.

أضيف 100 سم3 من محلول حمض الكبريتيك $H_2SO_4$ تركيزه 0.25 مول/ لتر إلى 200 سم3 من محلول القاعدة القوية هيدروكسيد البوتاسيوم KOH تركيزها 0.25 مول/ لتر، احسب الرقم الهيدروجيني للمحلول الناتج.

ما عدد مولات KOH اللازم إذابتها للحصول على محلول حجمه 250 مل، والرقم الهيدروجيني له يساوي 11.5؟

ما عدد مولات HCOONa اللازم إضافتها إلى 250 مل من محلول 1 مول/ لتر من حمض HCOOH، ثابت التأين للحمض = 1.8 × 10-4 للحصول على محلول الرقم الهيدروجيني له يساوي 4.

محلول من حمض $HNO_2$ تركيزه 0.8 مول/ لتر .ثابت التأين للحمض = 5.6 × 10-4

1. احسب ⁦pH⁩ لهذا المحلول.

2. إذا أضيف 0.25 مول من ملح Ca(NO_2)_2 إلى 1 لتر من المحلول السابق مع اهمال الزيادة في الحجم، جد ⁦pH⁩ للمحلول الناتج.

محلول منظم حجمه 1 لتر يتكون من القاعدة الضعيفة $NH_3$ بتركيز 0.4 مول/لتر، وملح NH_4Cl مجهول التركيز، فإذا كان ⁦pH⁩ للمحلول = 9، أجب عما يأتي:

1. ما صيغة الأيون المشترك؟

2. جد تركيز الملح.

3. ما التغير الحاصل في الرقم الهيدروجيني للمحلول المنظم لدى إضافة 0.2 مول من حمض $HCl$؟

اعتماداً على الجدول المجاور الذي يبين قيم ثابت التأين لمجموعة من الحموض الافتراضية الضعيفة المتساوية في التركيز.

1. أي من محاليل هذه الحموض له أقل قيمة ⁦(pH)⁩؟

2. حدد الزوجين المتلازمين من الحمض والقاعدة عند تفاعل حمض HD مع الماء.

3. قرر الجهة التي ينحاز لها الاتزان في التفاعل الآتي:

4. أي من محاليل الحموض السابقة له قاعدة ملازمة أقوى؟