سؤال 3: 3. حدد الأزواج المترافقة من الحمض والقاعدة في كل تفاعل مما يلي: a. $NH_4^+(aq) + OH^-(aq) \rightleftharpoons NH_3(aq) + H_2O(l)$ b. $HBr(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons H_3O^+(aq) + Br^-(aq)$ c. $CO_3^{2-}(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons HCO_3^-(aq) + OH^-(aq)$
الإجابة: أ) $NH_4^+ / NH_3$ $OH^- / H_2O$ ب) $HBr / Br^-$ $H_2O / H_3O^+$ ج) $H_2O / OH^-$ $CO_3^{2-} /$ $HCO_3^-$
خطوات الحل:
- **الشرح:** في كيمياء الأحماض والقواعد (نظرية برونستد-لوري)، الزوج المترافق هو حمض وقاعدته المترافقة، وهما يختلفان ببروتون واحد (+H). الحمض هو المادة التي تمنح بروتونًا، والقاعدة هي المادة التي تستقبله. لننظر إلى كل تفاعل: **أ)** في المعادلة $NH_4^+ + OH^- \rightleftharpoons NH_3 + H_2O$: - في الاتجاه الأمامي: $NH_4^+$ يمنح بروتونًا لـ $OH^-$ فيتحول إلى $NH_3$. إذن $NH_4^+$ حمض، و $NH_3$ قاعدته المترافقة. - أيضًا، $OH^-$ تستقبل البروتون من $NH_4^+$ وتتحول إلى $H_2O$. إذن $OH^-$ قاعدة، و $H_2O$ حمضها المترافق. **إذن الأزواج المترافقة في (أ) هما:** - **$NH_4^+ / NH_3$** - **$OH^- / H_2O$** --- **ب)** في المعادلة $HBr + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + Br^-$: - في الاتجاه الأمامي: $HBr$ يمنح بروتونًا لـ $H_2O$ فيتحول إلى $Br^-$. إذن $HBr$ حمض، و $Br^-$ قاعدته المترافقة. - كذلك، $H_2O$ تستقبل البروتون من $HBr$ وتتحول إلى $H_3O^+$. إذن $H_2O$ قاعدة، و $H_3O^+$ حمضها المترافق. **إذن الأزواج المترافقة في (ب) هما:** - **$HBr / Br^-$** - **$H_2O / H_3O^+$** --- **ج)** في المعادلة $CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-$: - في الاتجاه الأمامي: $H_2O$ تمنح بروتونًا لـ $CO_3^{2-}$ فتصبح $OH^-$. إذن $H_2O$ حمض هنا، و $OH^-$ قاعدته المترافقة. - كذلك، $CO_3^{2-}$ تستقبل البروتون من $H_2O$ وتتحول إلى $HCO_3^-$. إذن $CO_3^{2-}$ قاعدة هنا، و $HCO_3^-$ حمضها المترافق. **إذن الأزواج المترافقة في (ج) هما:** - **$H_2O / OH^-$** - **$CO_3^{2-} / HCO_3^-$**