ملخص الصفحة 65
الشكل 10-2: يوضح الشكل أبراج تبريد صناعية كبيرة تنبعث منها أعمدة بخار ماء، وهو مرتبط بمناقشة التفاعلات البيئية لغاز ثالث أكسيد الكبريت SO₃.
5. الفكرة الرئيسة فسر لماذا لا تُصنّف الكثير من أحماض وقواعد لويس على أنها أحماض أو قواعد أرهينيوس أو برونستد - لوري؟
لأن تعريفات الأحماض والقواعد تختلف بين النظريات. نظرية أرهينيوس تقتصر على المواد التي تنتج أيونات H⁺ أو OH⁻ في الماء. ونظرية برونستد-لوري تقتصر على انتقال أيون الهيدروجين (H⁺). أما نظرية لويس فهي أكثر شمولاً، فهي تصنف أي مادة مستقبلة لزوج إلكترونات على أنها حمض، وأي مادة مانحة لزوج إلكترونات على أنها قاعدة. لذلك، يمكن لمواد مثل BF₃ (حمض لويس) و SO₃ (حمض لويس) أن تُصنف كأحماض لويس دون أن تكون أحماضاً بحسب النظريتين الأخرتين، لأنها لا تمنح H⁺ ولا تحتوي على هيدروجين قابل للتأين.
6. قارن بين الخواص الفيزيائية والكيميائية للأحماض والقواعد.
البيانات غير متوفرة في النص الحالي للإجابة على هذا السؤال.
7. وضح كيف تحدد تراكيز أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد ما إذا كان المحلول حمضياً أم قاعدياً أم متعادلاً؟
يتم تحديد طبيعة المحلول من خلال مقارنة تركيز أيونات الهيدروجين [H₃O⁺] وتركيز أيونات الهيدروكسيد [OH⁻]:
- محلول حمضي: عندما يكون [H₃O⁺] > [OH⁻].
- محلول قاعدي: عندما يكون [H₃O⁺] < [OH⁻].
- محلول متعادل: عندما يكون [H₃O⁺] = [OH⁻].
8. اشرح لماذا لا يُصنّف العديد من المركبات التي تحتوي على ذرة هيدروجين أو أكثر بوصفها أحماض أرهينيوس؟
لأن شرط تصنيف الحمض بحسب أرهينيوس هو أن يحتوي على ذرة هيدروجين قابلة للتأين، أي يمكنها الانفصال على شكل أيون H⁺ في المحلول المائي. العديد من المركبات تحتوي على هيدروجين لكنه غير قابل للتأين لأن الرابطة مع ذرة الهيدروجين ليست قطبية بدرجة كافية (مثل ذرات الهيدروجين في البنزين C₆H₆ المرتبطة بالكربون). فقط المركبات التي تحتوي على هيدروجين مرتبط بعنصر عالي الكهروسالبية (مثل الأكسجين في الأحماض أو الفلور في HF) تكون الرابطة قطبية ويكون الهيدروجين قابلاً للتأين.
9. حدد الأزواج المترافقة من الأحماض والقواعد في المعادلة الآتية: HNO2 + H2O ⇌ NO2- + H3O+
- الزوج المترافق 1: الحمض (HNO₂) وقاعدته المترافقة (NO₂⁻).
- الزوج المترافق 2: القاعدة (H₂O) وحمضها المترافق (H₃O⁺).
10. اكتب تركيب لويس لثالث كلوريد الفوسفور PCl3. هل يعد PCl3 حمض لويس، أم قاعدة لويس، أم غير ذلك؟
- تركيب لويس لـ PCl₃: تحتوي ذرة الفوسفور (P) على 5 إلكترونات تكافؤ، وكل ذرة كلور (Cl) تحتوي على 7 إلكترونات تكافؤ. ترتبط ذرة الفوسفور بثلاث ذرات كلور بثلاث روابط تساهمية أحادية، وتتبقى زوج إلكترونات حر (غير مرتبط) على ذرة الفوسفور.
- التصنيف: يعد PCl₃ قاعدة لويس لأنه يحتوي على زوج إلكترونات حر غير مرتبط يمكنه منحه.