التحلل المائي الملحي: ما هو ، ردود الفعل ، التمارين

تحدث إحدى عمليات الحصول على محلول حمضي أو قاعدي بناءً على تفاعل الأيونات من بعض الأملاح مع الماء. هذه العملية تسمى تحلل الملح.

نرى أيضا:ما هو ثابت التحلل المائي؟

كيف يحدث التحلل المائي الملحي؟

في التحلل المائي الملحي ، فإنالأيونات من إذابة ملح تتفاعل مع ماء وتشكل فقط قواعد ضعيفة أو أحماض ضعيفة ، لأن الكاتيونات والأنيونات من القواعد والأحماض القوية لا تخضع للتحلل المائي. يمكن أن يكون لهذه الأملاح أصول مختلفة وفقًا للأيونات التي تتكون منها.

• يمكن تمثيل تفاعل الكاتيون العام مع الماء على النحو التالي:

X⁺ + ح₂ا ⇌ XOH + H⁺

لاحظ أن التحلل المائي للكاتيون ينتج محاليل حمضية تتميز بتكوين H2⁺.

• يمكن تمثيل تفاعل الأنيون العام مع الماء على النحو التالي:

ص^- + ح₂ا ⇌ أوه^- + HY

لاحظ أن التحلل المائي الأنيون ينتج محاليل حمضية تتميز بتكوين OH^-.

بعد ذلك ، سنقوم بتحليل كل نوع من أنواع التحلل المائي وفقًا للأيونات المتاحة للملح المختار.

اعتمادًا على تكوين الملح ، عند خضوعه للتحلل المائي ، يمكن أن يتداخل مع درجة الحموضة في المحلول.

التحلل المائي الملح لحمض قوي وقاعدة ضعيفة

دعنا نحلل NH تحلل ملح₄ر، الذي يتميز بالأيونات ر^- من عند HBr (حامض قوي) والأيونات نيو هامبشاير₄⁺ المشتقات من نيو هامبشاير₄OH (قاعدة ضعيفة).

في هذه الحالة ، يحدث التحلل المائي للكاتيون ، قادمًا من القاعدة الضعيفة ، ولا يحدث شيء مع الأنيون Br^-، لأنه أيون مشتق من حمض قوي.

نيو هامبشاير₄⁺ + ح₂يا ⇌ NH₄أوه + ح⁺

ينتج عن التحلل المائي لملح حامض قوي وقاعدة ضعيفة محلول حمضي (الرقم الهيدروجيني <7) ، بسبب وجود H أيون⁺ التي لم تتفاعل مع Br ion^-.

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)

التحلل المائي الملحي لحمض ضعيف وقاعدة قوية

دعنا نحلل التحلل المائي لملح KCN، الذي يتميز بالأيونات CN^- من عند HCN (حمض ضعيف) والأيونات ك⁺ مستمدة من KOH (قاعدة قوية). في هذه الحالة ، فإن التحلل المائي الأنيون، من الحمض الضعيف ولا يحدث شيء للكاتيون K.⁺أيون مشتق من قاعدة قوية.

CN^- + ح₂يا ⇌ أوه^- + HCN

ينتج عن التحلل المائي لملح الحمض الضعيف والقاعدة القوية محلول أساسي (الرقم الهيدروجيني> 7) ، بسبب وجود أيونات OH^- التي لم تتفاعل مع أيونات K.⁺.

التحلل المائي الملحي للحمض الضعيف والقاعدة الضعيفة

دعنا نحلل NH تحلل ملح₄CN، من عند HCN (حمض ضعيف) من نيو هامبشاير₄OH (قاعدة ضعيفة). في هذه الحالة ، فإن التحلل المائي للاثنين من الأيونات، لأنها تأتي من حمض ضعيف وقاعدة.

نيو هامبشاير₄⁺ + CN^- + ح₂يا ⇌ NH₄OH + HCN

ينتج عن التحلل المائي لملح الحمض الضعيف والقاعدة الضعيفة محلول قاعدية أو حمضية قليلاًبالاعتماد على ثوابت تفكك الحمض والقاعدة (K._ال وك_ب، على التوالى).

على سبيل المثال الملح نيو هامبشاير₄CN ، لدينا:

HCN → ك_ال= 4,9. 10^-10

نيو هامبشاير₄أوه →ك_ب= 1,8. 10^-5.

يحب ك_ب أكبر من K._ال، القاعدة أكثر تأينًا من الحمض ، لذلك سيكون لدينا تركيز أعلى من OH-، مما سينتج عنه حل مع الرقم الهيدروجيني> 7.

ومع ذلك ، نستنتج أن:

كال > كب	محلول حمضي قليلاً ، درجة الحموضة <7.
كال ب	محلول أساسي قليلاً ، الرقم الهيدروجيني> 7.

التحلل المائي الملح لحمض قوي وقاعدة قوية

في هذه الحالة ، لدينا ملح مع أيونات مشتق من حمض قوي وقاعدة ضعيفة ، مثل كلوريد الصوديوم ، الذي يحتوي على أيونات الكلور.^- و على⁺ من HCl و NaOH ، على التوالي. كما هو مذكور ، لا تخضع هذه الأيونات للتحلل المائي ، وبالتالي لا يوجد تفاعل بين الأيونات من الملح والأيونات المشتقة من الماء ، مما يترك H أيونات خالية.⁺ وأوه^-.

مثل تركيز ح⁺ وأوه^- هو نفسه (منتج التأين الذاتي للماء) ، سيكون لدينا المحلول محايد (الرقم الهيدروجيني = 7).

اقرأ أيضا: قوة الأحماض - تعلمال لتحديد ما إذا كان الحمض قويًا أم ضعيفًا!

نظرية برونستيد-لوري الحمضية القاعدية

للحصول على فهم أوضح للتحلل المائي للملح ، من الضروري معرفة نظرية القاعدة الحمضية لـ Bronsted-Lowry ، سمي على اسم العالمين المسؤولين عن تطوير هذه النظرية: الفيزيائية والكيميائية دانماركي يوهانس نيكولاس برونستيد والكيميائي الفيزيائي البريطاني توماس مارتن لوري.

لهذه النظرية ، فإن حامض هو أي مركب يميل إلى التبرع بالبروتونات H.⁺، و ال يتمركز هي المركبات التي تميل إلى تسلمالبروتونات H.⁺. تعمل بعض المركبات ، مثل الماء ، كحمض وقاعدة برونستيد-لوري ، اعتمادًا على من يتفاعل معها. نعطي هذه المركبات اسم مذبذب.

في التحلل المائي الملحي ، الظاهرة التي نسميها زوج متقارن الحمضي القاعدي، حيث يتبرع الحمض بالبروتون وتستقبله القاعدة ، مما ينتج عنه زوج حمض-قاعدي متقارن ، كما هو موضح في المخطط التالي:

حمض 1 + BASE1⇌ حمض 2 + BASE2

انظر المثال في تفكك حمض الهيدروفلوريك:

HF + H₂⇌ح₃ا⁺ + ف⁻

يعمل HF كحامض ، حيث يتبرع ببروتون H.⁺ إلى H.₂O ، والتي بدورها تعمل كقاعدة. كمنتج ، لدينا F- ، وهو ملف قاعدة مقترنة HF، وأيون الهيدرونيوم ، H.₃ا⁺، وهو حمض الماء المتقارن.

تعرف أكثر:أرهينيوس وبرونستيد لوري ونظريات لويس الحمضية القاعدية

تمارين حلها

السؤال رقم 1 - (UEL) من بين المواد التالية ، فإن المادة الوحيدة التي توفر انخفاضًا في درجة الحموضة عند إضافتها إلى الماء هي:

أ) NH₄في ال₃

ب) CH₄

ج) NH₃

د) هيدروكسيد الصوديوم

ه) NaCH₃سجع

القرار:الحرف ا. من البدائل المعروضة ، المادة الوحيدة التي تسبب أالانخفاض في الرقم الهيدروجيني هو NH₄في ال_3, لأنه ملح من حمض قوي (HNO₃) وقاعدة ضعيفة (NH₄أوه). انظر تفاعل التحلل المائي التالي:

نيو هامبشاير₄⁺ + ح₂يا ⇌ NH₄أوه + ح⁺

يخضع الكاتيون للتحلل المائي الذي ينتج عنه تكوين H أيون⁺، مما يقلل من درجة الحموضة في المحلول. أنيون لا₃ لا يخضع للتحلل المائي لأنه مشتق من حمض قوي.

السؤال 2 - (FEI) سيانيد الصوديوم (NaCN) ، مركبات كلوريد الزنك (ZnCl)₂) ، كبريتات الصوديوم (Na₂فقط₄) وكلوريد الأمونيوم (NH₄Cl) ، عند إذابته في الماء ، اجعل الوسط ، على التوالي:

أ) قاعدية ، حمضية ، حمضية ، محايدة.

ب) حمضية ، قاعدية ، محايدة ، حمضية.

ج) قاعدية ، محايدة ، حمضية ، حمضية.

د) قاعدية ، حمضية ، محايدة ، حمضية.

هـ) حمضية ، محايدة ، قاعدية ، قاعدية.

القرار:الحرف د. دعونا نحلل تكوين الأملاح الموصوفة في السؤال.

• يأتي NaCN من قاعدة قوية وحمض ضعيف ، لذلك سيكون الحل أساسي.
• زنكل₂ يأتي من قاعدة ضعيفة وحمض قوي ، لذلك سيكون الحل حمضي.
• في₂فقط₄ يأتي من قاعدة قوية وحمض قوي فيكون الحل حيادي.
• نيو هامبشاير₄Cl يأتي من قاعدة ضعيفة وحمض قوي ، لذلك سيكون الحل حمضي.

السؤال 3 - (Fuvest) كربونات الصوديوم ، عند وضعها في الماء عند 25 درجة مئوية ، تذوب.

في₂كو₃ + ح₂O → HCO₃^- + 2 نا⁺ (عبد القدير) + X

يجب أن يكون X ودرجة الحموضة للمحلول الناتج:

الصلب₂ أكبر من 7.

ب) يا^-(aq) أكبر من 7.

ج) ح⁺(aq) يساوي 7.

د) كو₂ يساوي 7.

ه) يا^-(aq) أقل من 7.

القرار: حرف الباء. الملح في₂كو₃ يأتي من حمض ضعيف (H₂كو₃) وقاعدة قوية (هيدروكسيد الصوديوم) ، بواسطة هذا فقط الأنيون يخضع للتحلل المائي ، مكونًا أيون OH^-. انظر رد الفعل أدناه:

كو₃^2- + ح₂ا ⇌ HCO₃^- + أوه^-

لذلك ، فإن المحلول له طابع أساسي ، حيث يكون الرقم الهيدروجيني أكبر من 7 ، ويمكن استبدال X في التفاعل بـ OH^-.

بقلم فيكتور ريكاردو فيريرا
مدرس كيمياء