المحاليل المنظمة واختيارها - كتاب الكيمياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

إضافة قاعدة عند إضافة قاعدة إلى المحلول المنظم المكون من حمض الهيدروفلوريك وأيونات الفلوريد تتفاعل أيونات OH- المضافة مع أيونات H+ لتكون H₂O، وهذا يقلل من تركيز أيونات H+، فيتجه الاتزان إلى اليمين للتعويض عن أيونات H+. HF(aq) ⇌ H⁺(aq) + F⁻(aq) مع أن اتجاه التفاعل إلى اليمين يقلل كمية HF، إلا أن pH يبقى ثابتاً تقريباً؛ لأن تركيز أيون H+ لم يتغير كثيراً. إن قدرة المحلول المنظم على مقاومة تغير pH يتم تجاوزها في حالة إضافة كمية كبيرة من الحمض أو القاعدة التي يستطيع المحلول المنظم أن يستوعبها دون تغير مهم في pH سعة المحلول المنظم. وكلما زادت تراكيز الجزيئات والأيونات المنظمة في المحلول زادت سعة المحلول المنظم. --- SECTION: اختيار المحلول المنظم --- اختيار المحلول المنظم يكون المحلول المنظم أكثر فاعلية عندما يساوي تركيز الحمض تركيز القاعدة المرافقة له، أو تكاد تكون متساوية. تأمل النظام المنظم المكون من H₂PO₄⁻ و HPO₄²⁻ الناتج عن خلط كميتين مولاريتين متساويتين من NaH₂PO₄ و Na₂HPO₄. H₂PO₄⁻ ⇌ H⁺ + HPO₄²⁻ --- SECTION: ما قيمة pH لهذا المحلول؟ --- ما قيمة pH لهذا المحلول؟ لأن المحلول مكون من كميتين مولاريتين متساويتين من NaH₂PO₄ و Na₂HPO₄، فإن [H₂PO₄⁻] يساوي [HPO₄²⁻]. لذا فإن التركيزين يختزلان في تعبير ثابت تأين الحمض. Ka = 6.2 × 10⁻⁸ = [H⁺][HPO₄²⁻] / [H₂PO₄⁻] 6.2 × 10⁻⁸ = [H⁺][HPO₄²⁻] / [H₂PO₄⁻] = [H⁺] pH = -log [H⁺] = -log (6.2 × 10⁻⁸) = 7.21 وهكذا، عندما توجد كميات مولارية متساوية في نظام H₂PO₄⁻ / HPO₄²⁻ المنظم فإن النظام يستطيع أن يحافظ على pH قريباً من 7.21. لاحظ أن pH = -log Ka. يحتوي الجدول 7-2 على قائمة من أنظمة منظمة عديدة مع pH عندما يكون كل منها أكثر فاعلية. --- SECTION: المفردات --- المفردات --- SECTION: الاستعمال العلمي والاستعمال الشائع --- الاستعمال العلمي والاستعمال الشائع --- SECTION: منظم Buffer --- الاستعمال العلمي: محلول يقاوم تغيرات pH عند إضافة كميات محدودة من حمض أو قاعدة. قرر الكيميائي استعمال محلول منظم (Buffer) يتكون من كميتين مولاريتين متساويتين من حمض الميثانويك (الفورميك) وميثانوات (فورمات) الصوديوم. الاستعمال الشائع: شيء يعمل حاجزاً واقياً. يعمل الجدار البحري العالي مصداً (Buffer) لحماية المنازل المبنية على الشاطئ من العواصف البحرية. وزارة 89 ليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: الجدول 7-2 المحاليل المنظمة والأزواج المترافقة Description: Table showing various buffer solutions, their conjugate acid-base pairs, their corresponding pH values, and their ionization equations. Table Structure: Headers: قيمة pH | الأزواج المترافقة من الأحماض والقواعد في المحاليل المنظمة | معادلات تأين المحاليل المنظمة Rows: Row 1: 3.20 | HF/F⁻ | HF(aq) ⇌ H⁺(aq) + F⁻(aq) Row 2: 4.76 | CH₃COOH/CH₃COO⁻ | CH₃COOH(aq) ⇌ H⁺(aq) + CH₃COO⁻(aq) Row 3: 6.35 | H₂CO₃/HCO₃⁻ | H₂CO₃(aq) ⇌ H⁺(aq) + HCO₃⁻(aq) Row 4: 7.21 | H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻ | H₂PO₄⁻(aq) ⇌ H⁺(aq) + HPO₄²⁻(aq) Row 5: 9.4 | NH₄⁺/NH₃ | NH₃(aq) + H₂O(l) ⇌ NH₄⁺(aq) + OH⁻(aq) Row 6: 10.70 | C₂H₅NH₃⁺/C₂H₅NH₂ | C₂H₅NH₂(aq) + H₂O(l) ⇌ C₂H₅NH₃⁺(aq) + OH⁻(aq) Data: The table lists six different buffer systems. For each system, it provides the approximate pH value at which the buffer is most effective, the conjugate acid-base pair components, and the chemical equation representing their ionization or equilibrium in solution. Key Values: pH values: 3.20, 4.76, 6.35, 7.21, 9.4, 10.70, Conjugate pairs: HF/F⁻, CH₃COOH/CH₃COO⁻, H₂CO₃/HCO₃⁻, H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻, NH₄⁺/NH₃, C₂H₅NH₃⁺/C₂H₅NH₂ Context: This table provides concrete examples of buffer systems, illustrating the relationship between the conjugate acid-base pair and the pH at which the buffer is most effective. It also shows the equilibrium reactions for each buffer, which is fundamental to understanding their buffering capacity.