تميؤ الأملاح

تميؤ الأملاح  :
الملح مركب يتكون خلال تعادل حمض وقاعدة برونشتد ـ لوري ، ويتكون من كاتيون القاعدة وأنيون الحمض . وعند ذوبانه في الماء يتفكك إلى هذين الأيونين. والمتوقع أن يكون تأثير محلول الملح متعادلاً. إلا أن هناك ثلاثة  أنواع  من
الأملاح .                                                        
             
   الأملاح
      
           أملاح حامضية                                    أملاح متعادلة                            أملاح قاعدية  
   تنتج عن حمض قوي وقاعدة ضعيفة                    تنتج عن حمض قوي وقاعدة قوية                    تنتج عن حمض ضعيف وقاعدة قوية
أو تنتج عن حمض وقاعدة ضعيفين Kb< ka       أو تنتج عن حمض وقاعدة ضعيفين Kb=Ka         أو تنتج عن حمض وقاعدة ضعيفين Kb> Ka
          pH لمحاليلها أقل من 7                                     pH لمحاليلها = 7                                    pH لمحاليله أكبر من 7    
مثال :        NH4Cl                                                 NaCl , KNO3                                       Na2CO3        

تميؤ الملح : هو تفاعل أيونات الملح مع جزيئات الماء .

تميؤ الأنيون : أنيون الملح هو القاعدة المرافقة للحمض . وإذا كان الحمض ضعيفاً تكون قاعدته المرافقة قوية ، وهذه بدورها تتفاعل مع الماء( تتميأ ) وتستقبل بروتوناً منه وتحرر أيونات OH− مما يجعل المحلول قاعدياً . أي أن التأين النهائي لـتميؤ الأنيون هو زيادة تركيز OH− في المحلول فتزيد قيمة pH  .
معادلة اتزان حمض افتراضي HA ضعيف         HA(aq)  +  H2O(l)      H3O+(aq)  +   A−(aq)      

ويكون التعبير العام  للاتزان ( بعد حذف الماء )


مثال : لحمض ضعيف ، حمض الكربونيك  H2CO3                 H2CO3(aq) +   H2O(l)          H3O+(aq)        +  HCO3−(aq)         

وتعبير ثابت الاتزان     

ومعادلة تميؤ الأنيون هي            A−(aq)  +  H2O(l)     HA(aq)  +  OH−(aq)
ومعادلة تميؤ HCO3− هي   HCO3−(aq) + H2O(l)    H2CO3(aq)  + OH−    

وبقدر ما يكون الحمض ضعيفاً ( Ka منخفضة) تكون القاعدة المرافقة قوية ويكون انتاج OH− أكبر .      
وكربونات الصوديوم الهيدروجينية محلولها المائي قاعدي حيث يتفكك الملح ويعطي HCO3− وهذه تمثل القاعدة المرافقة لحمض ضعيف H2CO3 وأيونات Na+ التي لا تبدي ميلاً للتميؤ . وأيونات  HCO3−  تأخذ بروتوناٍ من الماء
مكونة OH− فيزداد تركيزه وتزداد قيمة pH لتصبح أكبر من 7 ويكون المحلول قاعدياً.

تميؤ الكاتيون : كاتيون الملح هو الحمض المرافق للقاعدة  . وإذا كانت القاعدة ضعيفة يكون حمضها المرافق قويا بحيث يمكنه منح بروتون للماء ، فيتفاعل مع الماء ( يتميأ) ويكون كاتيونات H3O+ مما يجعل المحلول حمضياً . أي أن التأثير النهائي لـتميؤ الكاتيون هو زيادة تركيز H3O+ في المحلول فتقل قيمة pH  .
معادلة اتزان قاعدة افتراضية (B)     B(aq)  + H2O(l)    BH+(aq) + OH     

ومعادلة التعبير العام للاتزان ( بعد حذف الماء )   


مثال : لقاعدة ضعيفة ،  الآمونيا                NH3(g) + H2O(l)  NH4+(aq) + OH−(aq)                                                                                 
وتعبير ثابت الاتزان

ومعادلة تميؤ الكاتيون             BH+(aq)  +  H2O(l)    H3O+ + B(aq)    
ومعادلة تميؤ NH4+             NH4+(aq)  + H2O(l)    H3O+(aq)  + NH3 

وبقدر ما تكون القاعدة ضعيفة ( Kb منخفضة ) يكون الحمض المرافق قوياً ويكون انتاج H3O+ أكبر .    
وكلوريد الأمونيوم محلوله المائي حمضي حيث يتفكك الملح إلى  NH4+وهي تمثل الحمض المرافق للقاعدة الضعيفة NH3 وأيونات Cl− التي لا تبدي ميلاً للتميؤ .وتمنح أيونات الحمض المرافق NH4+ بروتوناً للماء(تتميأ)مكونةH3O+ فيزداد تركيزه ويقلpH ليصبح أقل من7 ويكون المحلول حمضياً .                                                            

التميؤ في تفاعلات الحمض ـ القاعدة :
في كثير من تفاعلات التعادل نجد أن pH لنقطة التكافؤ لا تساوي 7 ، والسبب هو اختلاف قوة الحمض والقاعدة اللذين يتكون منهما الملح الناتج عن التعادل .

الملح الناتج عن حمض قوي وقاعدة قوية ((NaCl , KNO3 تكون قيمة pH لنقطة التكافؤ = 7 . والسبب هو أن لا أنيون الحمض القوي ولا كاتيون القاعدة القوية يخضعان لتفاعلات التميؤ والنتيجة محلول متعادل .   

الملح الناتج عن حمض قوي وقاعدة ضعيفة (NH4Cl )تكون قيمةpH  لنقطة التكافؤ أقل من 7 والسبب هو تميؤ كاتيون الملح ، والنتيجة ازدياد تركيز H3O+ ويكون المحلول حمضي (ضعيف) .

الملح الناتج عن حمض ضعيف وقاعدة قوية  (Na2CO3 , CH3COONa ) تكون قيمة pH لنقطة التكافؤ أكبر
من 7 والسبب هو تميؤ أنيون الملح ، والنتيجة ازدياد تركيز OH− ويكون المحلول قاعدي (ضعيف) .

الملح الناتج عن حمض ضعيف وقاعدة ضعيفة  ( CH3COONH4 ) تعتمد قيمة pH لنقطة التكافؤ على قوة كل
من الحمض والقاعدة المكونين للملح ، لأن كلا الأيونين (الأنيون والكاتيون) يخضعان للتميؤ .

فإذا كان Ka للحمض = Kb للقاعدة مثل CH3COONH4 يكون تميؤ الأنيون = تميؤ الكاتيون والملح متعادلاً ، أما إذا كان Ka  < Kb  يكون المحلول حامضي (ضعيف) ، وإذا كان Ka < Kb يكون المحلول قاعدي (ضعيف) .

1 ـ وضح المقصود بكل من :
ـ  ثابت تأين الحمض :                                                                                                               (هو ثابت الاتزان لتفاعل تأين الحمض ورمزه Ka .)
ـ  المحلول المنظم :                                         ( محلول يحتوي على حمض ضعيف وأحد أملاحه ، أو قاعدة ضعيفة وأحد أملاحها ، ويقاوم التغيرات في pH .)
ـ  الحاصل الأيوني للماء )                                             :هو ثابت اتزان التأين الذاتي للماء Kw ، والذي يساوي ( Kw  = [H3O+][OH-]  =  1.0 × 10-14  
ـ  التميؤ :                                                                      (هو تفاعل أيونات الملح الذائب مع جزيئات الماء لينتج حمض ضعيف أو قاعدة ضعيفة أو كلاهما.)
2 ـ أي مزيج من المحاليل التالية يعد محلولاً منظماً ؟                         أ ـ 50 mL 1.0 M NaCl    و 50 mL 1.0 M HCl    
  ب ـ50 mL 1.0 M NaNO2   و 25 mL 0.5 M HNO2           جـ ـ  25mL 1.0M NaCl و 25mL 1.0M HNO2                             (الجواب ب)
3 ـ حدد هوية زوج الحمض ـ القاعدة المرافقين لكل من التفاعلات التالية :
  أ ـ H2CO3 +   H2O          H3O+        +  HCO3−                                                                      (H2CO3  ، HCO3−       و H2O  ، H3O+   )
  ب ـ  H2O  +  H2O    H3O+ + OH−                                                                                              (OH− ، H2O          و  H2O ، H3O+)
  حـ ـ   H2S + NH3  HS− + NH4+                                                                                                 ( H2S ، HS−          و NH3  ، NH4+ )
  د ـ  H2PO4−  + H2O     H3PO4  + OH−                                                                                     (OH− ، H2O    و  H2PO4−  ، H3PO4 )
4 ـ قارن بين تميؤ الكاتيون وتميؤ الأنيون .                                        ( تميؤ الكاتيون ينتج H3O+ ومحلولاً حمضياً ، وتميؤ الأنيون ينتج OH− ومحلولاً قاعدياً)
5 ـ  أي من الأيونات التالية يخضع لتميؤ في محلول مائي :    أ ـ NO3−                  ب ـ  F−                 جـ ـ  NH4+              د ـ K+          هـ ـ CH3COO−
  و ـ SO42−              ز ـ  CO32−         ح ـ  PO43−                                                                                     ( الجواب  ب ، جـ  ،  هـ  ،  ز  ،   ح  )
6 ـ حدد هوية المحاليل التالية حمضية ـ قاعدية ـ متعادلة :
  أ ـ  0.5M  KI (متعادل)             ب ـ 0.1M Ba(OH)2  ( قاعدي)            جـ ـ  0.25M NH4NO3 ( حمضي)               د ـ 0.05M BaCO3 (قاعدي)
7 ـ حدد هوية الحمض والقاعدة اللذين تتكون منهما  الأملاح التالية :
 أ ـ K2CrO4                               ( KOH  ,  H2CrO4  )                                 ب ـ  (CH3COO)2Ca                 (  Ca(OH)2  ,  CH3COOH )
 جـ ـ  CaF2                                   ( Ca(OH)2   ,  HF )                                 د ـ (NH4)2SO4                                        (  NH3 ,  H2SO4 )
8 ـ صف كيف يتم تحضير محلول منظم باستخدام قاعدة قوية ومتفاعل واحد آخر فقط .
( نضيف إلى القاعدة القوية كمية من حمض ضعيف حتى التعادل فنحصل على ملح الحمض الضعيف والقاعدة القوية ثم نضيف كمية أخرى من الحمض فيصبح لدينا حمض ضعيف وأحد أملاحه ليكونا محلولاً منظماً .)

مراجعة الفصل

1 ـ يكون تفاعل كيميائي في حالة اتزان عندما :
 أ ـ يتوقف التفاعلان الأمامي والعكسي     ب ـ يساوي ثابت الاتزان 1     جـ ـ تكون سرعة التفاعلين الأمامي والعكسي متساوية       د ـ لا يبقى متفاعلات      ( جـ  )
2 ـ أي مما يلي يمكن أن يغير ثابت الاتزان ؟      أ ـ درجة الحرارة           ب ـ تركيز متفاعل            جـ ـ  تركيز ناتج             د ـ الضغط                      (  أ  ) 
3 ـ تأمل التفاعل التالي 2C(s) + O2(g)    2CO(g)        تعبير ثابت الاتزان له هو : 

                                                                                                                                                                                          ( الجواب A )
4 ـ ثابت حاصل الإذابة لكربونات الكادميوم CdCO3 هو 1.0×10-12  ، في أي محلول مشبع لهذا الملح تركيز أيونات الـ (mol/L) Cd2+(aq) هو :
 أ ـ  5.0×10 -13                        ب ـ   1.0×10 -12                              جـ ـ  1.0×10 -6                            د ـ  5.0×10 -7                            ( جـ )
5 ـ تأمل المعادلة التالية لنظام متزن   2PbS(s) + 3O2(g) + C(s)      2Pb(s)  + CO2(g) + 2SO2(g)    أي مما يلي يظهر تركيزه في مقام تعبير ثابت الاتزان ؟
 أ ـ  CO2(g)  ,  SO2(g)               ب ـ  PbS(s)  ,  O2(g)  ,  C(s)              جـ ـ   O2(g)  ,  CO2(g) ,  SO2(g)         د ـ  O2(g)                                    ( د )
6 ـ إذا بلغ تفاعل طارد للحرارة حالة الاتزان ، فإن رفع درجة الحرارة :
 أ ـ يرجح التفاعل الأمامي            ب ـ يرجح التفاعل العكسي                 جـ ـ يرجح التفاعلين الأمامي والعكسي       د ـ ليس له تأثير على الاتزان             ( ب ) 
7 ـ ينص مبدأ لوشاتليييه على أن :
 أ ـ سرعتي التفاعلين الأمامي والعكسي متساويان                                            ب ـ التوتر ينشأ عن تغيرات في التركيز أو الضغط أو درجة الحرارة
 جـ ـ كلاً من المواد الصلبة والمذابات تحذف من تعبير ثابت الاتزان                     د ـ الاتزان الكيميائي يستجيب لتقليل التوتر المطبق على النظام .               ( د )
8 ـ صف مع الشرح كيف تتغير تراكيز  D , C , B , A  منذ اللحظة التي يبدأ فيها أولاً اتحاد B , A  ، إلى النقطة التي يتحقق فيها اتزان التفاعل A + B  C + D.
 ( ـ في البداية يكون تركيزا B,A في حدها الأقصى ، ولا وجود لـ D , C .  ـ عند بدء تفاعل B , A يقل تركيزهما أما D , C  فيبدأ تركيزهما في الازدياد ، ويقل معدل اتحاد B , A  ويزداد معدل اتحاد D , C   . ـ في نهاية الأمر تتساوى السرعتان عندما يتحقق الاتزان وتبقى تراكيز D,C,B,A ثابتة ما دامت الظروف ذاتها )
9 ـ اكتب التعبير العام لثابت الاتزان مستندا إلى المعادلة التالية   nA  + mB  + …    xC  +  yD  + …                                 (                                )

10 ـ أي تفاعل هو المرجح ( الأمامي أم العكسي أم ليس واحداً منهما إذا كانت قيمة K  عند درجة حرارة معينة :
 أ ـ تساوي 1 ؟                     ( ليس أي واحد منهما  )          ب ـ قليلة جداً ؟                   ( العكسي )                   جـ ـ كبيرة جداً ؟                   ( الأمامي )
11 ـ توقع أياً من تغيري الضغط التاليين يرجح التفاعل الآمامي ، وأيهما يرجح التفاعل العكسي .  2NO(g)   +  O2(g)       2NO2(g)      
  أ ـ ارتفاع الضغط .                   ( يرجح التفاعل الأمامي )                                         ب ـ انخفاض الضغط .                          ( يرجح التفاعل العكسي )
12 ـ أي نوع من المواد في أنظمة التفاعل غير المتجانسة ، لا يظهر في تعبير ثابت الاتزان ؟  لماذا ؟
 ( المواد النقية الصلبة والسائلة ، لأن تراكيزها لا تتغير لدى إضافة كميات منها  إلى النظام أو إزالة كميات منها من النظام .)
13 ـ اشرح تأثير الحفاز في نظام متزن .           ( يزيد من سرعتي التفاعلين الأمامي والعكسي بشكل متساوٍٍٍٍ ، مما يجعل تركيز المواد عند الاتزان لا يتأثر بذلك .) 
14 ـ توقع تأثير كل من البنود المذكورة تالياً في الاتزان الغازي التالي من حيث انزياح الاتزان .     H2(g)  +  Cl2(g)      2HCl(g)  +  184 kJ     
 أ ـ إضافة Cl2.  ( الأمامي )   ب ـ إزالة HCl.   ( الأمامي )   جـ ـ ارتفاع الضغط.   ( لا يؤثر)   د ـ خفض درجة الحرارة.  ( الأمامي)   هـ ـ إزالة H2 ( العكسي)
و ـ انخفاض الضغط.  ( لا يؤثر)            ز ـ إضافة حفاز.  ( لا يؤثر)             ح ـ رفع درجة الحرارة.   ( العكسي)           ط ـ انخفاض حجم النظام.  ( لا يؤثر )
15 ـ كيف تؤثر التغيرات من ( أ ) إلى ( ط ) في المسألة 14 في تركيز الاتزان الجديد لـ  HCl وفي قيمة K للاتزان الجديد ؟
 أ ـ  إضافة Cl2 .    يزيد تركيز HCl ولا يؤثر في قيمة K  .      ب ـ إزالةHCl .   يقلل [HCl] ولا يؤثرفيK        جـ ـ ارتفاع الضغط .    لا يؤثر في أي منهما .  د ـ خفض درجة الحرارة .     يزيد [HCl] ويزيد قيمة K .      هـ ـ إزالة H2 .    يقلل [HCl]  ولا يؤثر في K .     و ـ انخفاض الضغط .    لا يؤثر في أي منهما   ز ـ إضافة حفاز .    لا يؤثر في أي منهما .      ح ـ رفع درجة الحرارة .    يقلل [HCl] ويقلل من قيمة K  .     ط ـ انخفاض حجم النظام .     لا يؤثر في أي منهما . 
16 ـ وضّح لماذا لا يكون للتغيرات في تراكيز المتفاعلات أو النواتج في حالة الاتزان تأثير في قيم ثابت الاتزان ؟
 ( مثل هذه التغيرات تسبب تغيراً في كميات المتفاعلات والنواتج ، ولكن قيمة ثابت الاتزان  K  والتي تمثل نسبة لا تتغير وتبقى ثابتة .)
17 ـ أي ضغط  ـ مرتفع أو منخفض ـ  يحقق انتاج أعلى مستوى من CO2 تبعاً للمعادلة التالية ؟ لماذا ؟   2CO(g) + O2(g)   2CO2(g) 
  ( الضغط العالي ، لأن التفاعل الأمامي يحوّل ثلاثة جزيئات غازية إلى اثنين مخففاً أثر التوتر الذي أحدثه ارتفاع الضغط .)
18 ـ أي ظروف ( من تراكيز متفاعلات ، وضغط ، ودرجة حرارة ) ترجح تركيز اتزان عالٍ للمادة التي تحتها خط في كل من أنظمة الاتزان التالية ؟ 
 أ ـ 2CO(g) + O2(g)    2CO2(g) + 167 KJ                                                            ( تراكيز عالية للمتفاعلات ، ضغط عال ، درجة حرارة منخفضة )
 ب ـ Cu2+(aq) + 4NH3(aq)  [Cu(NH3)4]2+(aq) + 42kJ                                      (تراكيز عالية للمتفاعلات ، لا تأثير للضغط ، درجة حرارة منخفضة ) جـ ـ  2HI(g) + 12.6 kJ  H2(g) + I2(g)                                                                 (تراكيز عالية للمتفاعلات ، لا تأثير للضغط ، درجة حرارة مرتفعة )
 د ـ  4HCl(g) + O2(g)  2H2O(g) + 2Cl2(g) + 113 kJ                                              ( تراكيز عالية للمتفاعلات ، ضغط عال ، درجة حرارة منخفضة )
هـ ـ  PCl5(g) + 88 kJ  PCl3(g) + Cl2(g)                                                            ( تراكيز عالية للمتفاعلات ، ضغط منخفض ، درجة حرارة مرتفعة ) 
19 ـ تفاعل الهيموجلوبين Hb مع الأكسجين في خلايا الدم الحمراء هو المسؤول عن نقل الأكسجين إلى أنسجة الجسم . ويمكن لهذه العملية ان تتمثل بمعادلة الاتزان التالية: Hb(aq) + O2(g)  HbO2(aq)  . ماذا يحدث لتركيز HbO2 على الارتفاعات العالية حيث يقل ضغط O2 إلى 0.1 atm بدلا من 0.2 atm عند سطح البحر ؟
 ( سيكون تركيز الأوكسي هيموجلوبين HbO2 أقل مما هو عند مستوى سطح البحر . لأن تقليل الضغط يزيح الاتزان نحو المتفاعلات .)
20 ـ حدد الشروط الثلاثة التي تدفع التفاعلات ألأيونية إلى التقدم إلى الاكتمال ، واكتب معادلة لكل منها .
(1 ـ تكون غاز   H3O+(aq) + HCO3−(aq) → 2H2O(l) + CO2(g)                                                     2 ـ تكون راسب Ag+(aq) + Cl−(aq) → AgCl(s) ↓ 
3 ـ تكون مادة ضعيفة التأين  H3O+(aq) + OH−(aq)  → 2H2O(l)   )
21 ـ أ ـ  اكتب تعبير ثابت الحاصل الأيوني للماء .  ( Kw = [H3O+][OH−] )                          ب ـ ما قيمة هذا الثابت عند 250C     ( Kw = 1.0 × 10−14 ) 
22 ـ اذكر الأنواع الأربعة العامة للأملاح وميز بينها مستنداً إلى خصائص التميؤ التي تخضع لها ، واعط مثالاً على كل منها .
 ( 1 ـ أملاح الأحماض القوية والقواعد القوية ،  لا تتميأ الأنيونات ولا الكاتيونات ، تنتج محاليل مائية متعادلة  pH = 7  ، مثال NaCl  .)
 ( 2 ـ أملاح الآحماض الضعيفة والقواعد القوية تتميأ الأنيونات منها فقط وتنتج محاليل مائية قاعدية pH أكبر من 7 ، مثال CH3COONa  .)
 ( 3 ـ أملاح الأحماض القوية والقواعد الضعيفة تتميأ منها الكاتيونات فقط وتنتج محاليل مائية حامضية  pH أقل من 7 ، مثال NH4Cl .) 
(4 ـ أملاح الأحماض الضعيفة والقواعد الضعيفة تتميأ الأنيونات والكاتيونات وتنتج محاليل حمضية أو قاعدية أو متعادلة حسب قيم  Ka , Kbمثال CH3COONH4)
23 ـ وضح لماذا يكون pH لمحلول يحتوي حمض الأسيتيك وأسيتات الصوديوم أعلى من pH لمحلول حمض الأسيتيك فقط وله التركيز نفسه ؟
 ( حمض الأسيتيك ضعيف التأين  وفي المحلول المائي يوجد اتزان بين الحمض وأيونات الهيدرونيوم وأيونات الأسيتات ، وأسيتات الصوديوم ملح تام التفكك ، وفي المزيج يزيد هذا الملح تركيز أيونات الأسيتات مما يجعل اتزان الحمض ينزاح إلى اليسار لتخفيف التوتر ، وهذاالانزياح يزيل أيونات الهيدرونيوم فيرفع قيمة pH )
24 ـ ثابت التأين Ka لحمض الاسيتيك يساوي 1.0 × 10−5  عند 250C  ، فسر دلالة هذه القيمة .
 (  حمض الأسيتيك حمض ضعيف ، وعند الاتزان يكون تركيز الحمض غير المتأين مرتفعاً ، وتركيزا أيونات الهيدرونيوم والأسيتات منخفضين .)
25 ـ  أ ـ  بين كيف يمكنك التعبير عن ثابت التأين Kb للقاعدة الضعيفة NH3 .                            
        ب ـ إذا كان Kb = 1.8 × 10−5  ما دلالة هذه القيمة الرقمية بخصوص الاتزان ؟                                             ( أ ـ                                           )                                    
 (  ب ـ قيمة Kb  صغيرة ، إذن يوجد عدد قليل نسبياً من الأيونات عند الاتزان ، الأمونيا قاعدة ضعيفة )                                                                                                                                                                                                 
26 ـ  وضح لماذا لا يكون المحلول المشبع بالضرورة محلولاً مركزاً .
 ( المحلول المشبع في حالة اتزان ، ويحتوي على التركيز الأقصى من المذاب ، لكن التركيز الحقيقي لمذاب ذائب قد يكون مرتفعاً أو منخفضاً بحسب الذوبانية للمادة )
27 ـ ما القاعدة العامة التي تستخدم للتمييز بين المواد القابلة للذوبان ، وغير القابلة للذوبان ، وشحيحة الذوبان ؟
  ( القاعدة العامة هي درجة ذوبانها في 100 g  من الماء . قابل للذوبان أكبر من 1.0 g / 100 g H2O ، غير قابل للذوبان أقل من 0.1 g / 100 g H2O  وشحيح
  الذوبان بين هذين الحدين .)
28 ـ ما العلاقة بين Ksp  والحاصل الأيوني في تحديد كون المحلول مشبعاً ؟       ( إذا كان الحاصل الأيوني = Ksp يكون المحلول مشبعاً ، وإذاكان الحاصل الأيوني أقل من ksp يكون المحلول غير مشبع ولا يظهر راسب ، وإذاكان الحاصل الأيوني أكبر من Ksp فسيتكون راسب إلى أن تنخفض تراكيز الأيونات حتى قيم الاتزان .)
29 ـ احسب قيمة ثابت الاتزان لكل من التفاعلات التالية : علماً بأن التراكيز بـ mol/L عند الاتزان .
 أ ـ  [C] = 4.0 , [B] = 3.0 , [A] = 2.0           A + B   C                                                                                                          ( 0.67 )
  ب ـ     [G] = 1.2  ,  [F] =  1.8  , [E]  = 2.0  , [D] = 1.5             D + 2E    F  + 3G                                                              ( 0.52 ) 
 جـ ـ    [NH3] = 0.62  , [H2] = 0.14  , [N2] = 0.45         N2(g)  +  3H2(g)    2NH3(g)                                                            (3.1 × 102)
30 ـ وجد أن مكونات نظام متزن عند درجة حرارة معينة هي :  ( 5.8×10−2 Cl2 , 5.8×10−2 H2O , 3.8×10−4 O2 , 1.2×10−3 HCl ) mol/L تبعاً للمعادلة التالية :
   4HCl(g) + O(g) 2H2O(g) + 2Cl2(g)  احسب قيمة ثابت الاتزان لهذا النظام .                                                                    ( Ksp = 1.4×1010 )  
31 ـ  عند درجة حرارة   4500C   ،  تبلغ قيمة ثابت الاتزان للنظام الآتي  ، 6.59 × 10−3     فإذا كانت التراكيز عند الاتزان              [H2] = 2.75×10−2 M , [NH3] = 1.23×10-4 M  ، احسب تركيز N2  عند الاتزان .  N2(g) +  3H2(g)     2NH3(g)                                                             ( 0.110 M  )
32 ـ  في الاتزان الغازي H2(g) +  I2(g)    2HI(g)   تبلغ قيمة ثابت الاتزان للتفاعل  40.0   عند درجة حرارة معينة . كم ستكون قيمة هذا الثابت للتفاعل العكسي تحت الظروف نفسها ؟                                                                                                                                                                ( 0.0250 )   
33 ـ تتفكك المادة الأيونية XY لتكون الأيونات Y2− , X2+  وتساوي ذوبانيتها 8.45×10−6 mol/L .ما قيمة ثابت حاصل الإذابة؟(مسألة نموذجية 7 ـ 27.14×10−11  )
34 ـ أحسب ثابت حاصل الإذابة Ksp لكل من المركبات التالية مستنداً إلى المعلومات المعطاة عن الذوبانية ، وعند 200C : 
  أ ـ  BaSO4 = 2.4×10−4  g/100 g H2O                                                                                                                            ( 1.1 × 10−10 )
  ب ـ  Ca(OH)2  =  0.173 g/100 g H2O                                                                                                                          (5.09 × 10−5)  35 ـ احسب الذوبانية بالمول / لتر للمادة AB التي تتأين لتكون الأيوناتB2−, A2+   علماً بأن Ksp = 8.1×10−6  . مسألة نموذجية 7 ـ 3  .                       (2.8×10−3 )
36 ـ باستخدام الجدول7ـ3 لقيم Ksp احسب ذوبانية كل من المادتين التاليتين معبراً عنها بالمول/ لتر.( CoS = 6.3×10−11mol/L , AgBr = 7.1×10−7mol/L) 
37 ـ عند خلط 25.0 mL من 0.0500 M Pb(NO3)2 مع 25.0mL من 0.0400 M Na2SO4  فإن تفاعلاً يحدث ويبلغ حالة الاتزان عند 250C ، توصل إلى المعادلة الأيونية الصرفة من خلال حسابات Ksp .
( ابحث عن الراسب المحتمل تكونه تجد أنه PbSO4 ، ونحسب التراكيز [Pb2+] , [SO42−] بعد خلط كميتين متساويتين نجد أنها تقل إلى النصف  أي نصف تركيز المحاليل الأصلية ، نحسب الحاصل الأيوني نجد أنه   [SO42−][Pb2+] = 5×10−4 وهو أكبر من Ksp = 1.6×10−8 ( من الجدول ص211 ) إذن يتكون راسب ، المعادلة الأيونية الصرفة هي التي تبين تكون الراسب لأن باقي الأيونات تكون متفرجة .   Pb2+(aq) +  SO42−(aq) → PbSO4(s)↓ .) 
38 ـ تتأين المادة الأيونية  A3B2  لتكون أيونات  B3− ,  A2+  وتبلغ ذوبانية A3B2   3.8×10−10 mol/L ما قيمة ثابت حاصل الإذابة ؟
 ( معادلة التأين A3B2  3A2+ + 2B3وذلك لمعرفة تراكيز الأيونات والأسس التي سترفع إليها عند حساب Ksp )                  ( وقيمة  Ksp = 8.56×10−46 )
39 ـ يحتوي محلول من AgI على2.7×10−10 mol/L Ag+   ما أعلى تركيز لـ I− الذي يمكن أن يوجد في المحلول ؟                              ( Ksp = 8.3×10−17 )   
 ( للوصول إلى حالة ألاتزان يجب أن يكون الحاصل الأيوني = Ksp  وهذا معلوم ، [Ag+] معلوم فنحسب [I−] وهو المطلوب لأن أكبر من ذلك يكون راسب )
40 ـ إذا خلط 0.35 L من0.0044 M Ca(NO3)2  مع 0.17 L من0.00039 M NaOH عند250C فهل يتكون راسب؟ مسألة نموذجية 7ـ 4(لا يتكون راسب ).
41 ـ هل يتكون راسب إذا أذيب 1.70 g AgNO3  و 14.5 g NaCl في 200 mL من الماء لتكوين محلول عند 250C  ؟             (  سيتكون راسب من AgCl )
( استخرج مولارية الملحين من قوانين المولارية وهذه التراكيز ستكون تراكيز الأيونات ، استخرج الحاصل الأيوني وقارنه بـ Ksp تجد أنه سيتكون راسب AgCl)
42 ـ إذا أضيف 2.50×10−2 g Fe(NO3)3 إلى 100 mL من محلول 1.0×10−4 M NaOH  فهل يتكون راسب ؟             ( نعم يتكون راسب من Fe(OH)3 )
( يحسب تركيز Fe(NO3)3 المولاري في المحلول الذي حجمه 100 mL وهو تركيز أيون Fe3+ ثم الحاصل الأيوني والمقارنة مع Ksp نجد تكون راسب )
43 ـ كربونات الكالسيوم مادة شحيحة الذوبان في الماء .                                                                             
 أ ـ اكتب معادلة الاتزان لكربونات الكالسيوم في المحلول .                                                                              ( CaCO3(s)  Ca2+(aq) + CO32−(aq)   )
 ب ـ اكتب تعبير ثابت الاتزان لها في المحلول .                                                                                                             ( Ksp = [Ca2+][CO32−] )
44 ـ احسب تركيز أيونات Hg2+ في محلول مشبع بـ HgS(s) . ما عدد أيونات Hg2+ في 1000 L من المحلول ؟    Ksp  = 1.6×10−52  HgS  .
  ( [Hg2+] = [S2−]     و      Ksp= [Hg2+]2      ومنها  [Hg2+] =  1.3×10−26 mol/L                       وعدد الأيونات في 1000 لتر =  [Hg2+] × 1000 mol  )
45 ـ احسب ثابت الاتزان للتفاعل التالي عند 9000C   H2(g) + CO2(g)    CO(g) + H2O(g)     وعند تحليل مكونات النظام وجد أنها كالتالي :
  [H2O] = 0.11 mol/L  ,  [CO] = 0.14 mol/L   ,  [CO2] = 0.16 mol/L  ,  [H2] = 0.061mol/L   .                                               ( 1.6  )
46 ـ في محلول مشبع من فوسفات الباريوم، يبلغ تركيز أيونات الباريوم 5.0×10−4 M وتبلغ قيمةKsp = 3.4× 10−23  احسب تركيز أيون الفوسفات.(5.2×10−7M)
47 ـ تبلغ قيمةK  عند250C للتفاعل التالي 1.7×10−13  2N2O (g) + O2(g)  4NO2(g) فإذا علمت أن التركيزين التاليين عند الاتزان هما [O2]=0.0027mol/L  ، [N2O] = 0.0035mol/L  فما قيمة تركيز[NO] عند الاتزان ؟                 ( تعويض مباشر في قانون ثابت الاتزان      ،   [NO] =  8.6 ×10-6 mol/L   )
48 -  يتركب ميناء السن من المادة المعدنية  Ca5(PO4)3OH هيدروكسي أباتيت ، Ksp له =  6.8× 10−37   وذوبانيته تساوي 2.7× 10−5 mol / L   . إذا تفاعل
     الهيدروكسي أباتيت مع الفلوريد فستحل الأيونات F−    محل أيونات OH−   في المركب المعدني مكونة الفلوروأباتيت Ca5(PO4)3F   ـ وهذا الأخير مركب
    أقسى ويقاوم النخر ـ فإذا علمت أن Ksp   للفلوروأباتيت =  1× 10−60    . احسب الذوبانية بالمول / لتر للفلوروأباتيت في الماء. ومستنداً إلى  حساباتك ، هل يمكن
    أن تدعم فلورة الماْ ؟
   الحل :   نفرض أن ذوبانية الفلوروأباتيت  =   X
                                                               Ca5(PO4)3F        5 Ca2+   +   3PO43−  +  F−                            
                                                                            X                        5X               3X          X                    
       معادلة Ksp    للفلوروأباتيت   هي                                   Ksp  =  [ Ca2+ ] 5. [ PO43− ]3 . [ F− ]      
                                                                                        = ( 3125 X5 ) . ( 27 X3 ) . ( X )              
                                                                                                            1 × 10−60      =  (  84375) .(  X9 )         
      ومنها نجد أن                                                           X  =  6.1 × 10−8  mol / L                                           
      وهذه القيمة أقل بكثير من  الذوبانية المولارية لمادة السن المعدنية، وهذا يعني أن الفلورة تؤدي إلى المحافظة على السن دون نخره، وهذا يدعم فلورة مياه الشرب.
49 ـ  هل يتكون راسب عند خلط 0.96 g  من Na2CO3 مع 0.20 g من  BaBr2 في 10.0 L من الماء ؟ Ksp = 2.8×10−9 لـ  BaCO3          ( يتكون راسب )
50 ـ أظهر حساب ثابت الاتزان لتفاعل تكون الأمونيا N2(g) +  3H2(g)   2NH3(g)  أنه = 5.2×10−5  عند 250C وبعد إجراء تحليل تبين أن [H2] = 0.80 M 
 و [N2] 2.00 M  . كم جراماً من الأمونيا يوجد في وعاء تفاعل سعته 10.0 L  عند الاتزان ؟                                                                        ( 1.2 g  ) 
( من قانون ثابت الاتزان احسب [NH3]  وهذه مقدرة بالمول/ لتر فإذا ضرب هذا العدد في الكتلة المولية يعطينا الكتلة بالجرام في لتر ثم بالضرب في 10 لتر )

ورد في امتحانات الثانوية العامة :

أولاً : اختر الإجابة الصحيحة :
 1 – ما أثر زيادة درجة الحرارة في النظام المتزن  CH3OH(g)  +  110 kJ      CO(g)  +  2H2(g)       ؟
     يزداد [CH3OH]  وينخفض [CO]                            ينخفض [CH3OH]  ويزداد [CO]  
       يزداد كل من [CH3OH]  و [CO]                              يقل كل من [CH3OH]  و [CO]  
 2 – أي من محاليل الأملاح التالية يحدث فيه عملية تميؤ كاتيون ؟
       KNO3                        NH4Cl                        CH3COONa                    NaF 
 3 – أي مما يلي يمكن أن يغير من قيمة ثابت حاصل الإذابة ؟
     تركيز الملح                       تركيز الأيونات التاتجة      الضغط                             درجة الحرارة         
 4 – في النظام المتزن التالي :  2SO2(g)   +   O2(g)         2SO3(g)         إذا انخفض الضغط فإن كمية :
      SO3  تزيد                     O2 تزيد                      SO2  تقل                             O2 تقل 
 5 – أي من الأنيونات التالية لا يخضع إلى عملية تميؤ ؟
      CH3COO−                     F−                                NO3−                                CO3−  
 6 – في التفاعلات غير المتجانسة تكون المتفاعلات
     ذات كتل غير متساوية          ذات حجوم غير متساوية  غير متساوية الفاعلية            في أطوار مختلفة 
 7 – يكون التفاعل الكيميائي الانعكاسي في حالة اتزان عندما
     تتساوى سرعتي التفاعلين الأمامي  والعكسي وتتساوى التراكيز               تكون سرعة التفاعل الأمامي أكبر من سرعة التفاعل العكسي والتراكيز ثابتة
       تكون سرعة التفاعل الأمامي أقل من سرعة التفاعل العكسي والتراكيز متساوية        تتساوى سرعتي التفاعلين الأمامي والخلفي والتراكيز ثابتة     
 8 – تخيل أن بحيرة معينة مربى للأسماك ، وبفعل احتراق مشتقات النفط انخفضت قيمة الرقم الهيدروجيني فيها أي  من المركبات التالية 
      تقترح لتحافظ على حياة الأسماك فيها ؟
  K2CO3                           K2SO4                      NaNO3                             NH4Cl  
  9 – ما التغير الذي يزيد من كمية Cl2 في النظام المتزن         حرارة H2(g)   +  Cl2(g)    2HCl(g) +  ؟
     خفض درجة الحرارة          رفع درجة الحرارة          زيادة تركيز H2                 خفض تركيز HCl
10 – ماذا يحدث عند إضافة قليل من حمض HCl إلى محلول مكون من  NH4OH , NH4Cl ؟ 
   تبقى قيمةpH  ثابتة تقريباً      تزداد قيمة pH               يقل تركيز NH4+               يقل تركيز Cl−
11 – ما تعبير ثابت حاصل الإذابة لملح فوسفات الكالسيوم  Ca3(PO4)2 ؟
      Ksp = [Ca2+]2[PO43−]3                                                                                       
       Ksp = [Ca2+]3 + [PO43−]2                                  Ksp = [Ca2+]3 [PO4]2    
12 – ما أعلى قيمة تركيز لأيونات الرصاص (Pb2+) يمكن أن توجد في محلول من NaCl تركيزه 0.1 M لدى إضافة  نيترا ت
     الرصاصII ( Pb(NO3)2 ) ؟ علماً بأن ( Ksp PbCl2  = 1.2×10−5 )
       1.4×10−2 M                1.2×10−3 M                 3.0×10−4 M                   1.2×10−4 M

13 – بالإعتماد على التفاعل التالي وعند تسخين الدوارق المخروطية التالية ، أيها يحدث فيها الاتزان ؟

   
       2 و 3 و 4  فقط            3 و 4 فقط                    2 و 4 فقط                  1 و 2 و 3 فقط 
14 – الجدول المجاور يحتوي على ثابت التأين (Ka) لبعض الأحماض ، فعند ترتيب القواعد المرافقة لهذه ألحماض تصاعدياً حسب قوتها
HClO  3.5×10−8
HClO2           1.2×10−2
HCN   4.9×10−10
H2PO4−       6.2×10−8
     ( من اليمين إلى اليسار) يكون الترتيب الصحيح :
         CN− , HPO42− , ClO− , ClO2−               CN− , ClO− , HPO42− , ClO2−
      ClO2− , ClO− , HPO42− , CN−                  ClO2− , HPO42− , ClO− , CN−  

15 – بالاعتماد على التفاعل التالي :  2PbS(s)  +  3O2(g)            2Pb(s)  +  CO2(g)  +  2SO2(g)    
     أي من التالي يمثل تركيز  CO2 عند الاتزان ؟

 16 – تشير القيمة المنخفضة لثابت الاتزان K لإلى :
     أن النواتج هي المرجحة                أن المتفاعلات هي المرجحة          أنه تم الوصول إلى الاتزان ببطء       أنه تم الوصول إلى الاتزان بسرعة                                             
 17 – إضافة كمية قليلة من بلورات ميثانوات الصوديوم إلى حمض الميثانويك تعمل على :
     خفضpH وزيادة تأين الحمض                                     خفض pH وخفض تأين الحمض
   رفع pH وخفض تأين الحمض                                      رفع pH وزيادة تأين الحمض