الشكل 17-3 - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 ثابت حاصل الذائبية

المفاهيم الأساسية

ثابت حاصل الذائبية: تعبير الاتزان للمركبات الأيونية القليلة الذائبية، وهو ناتج ضرب تراكيز الأيونات الذائبة كل منها مرفوع لأس يساوي معاملها في المعادلة الكيميائية.

خريطة المفاهيم

```markmap

الاتزان الكيميائي

استعمال ثوابت الاتزان (من الصفحة 98)

حساب تركيز مادة مجهولة عند الاتزان

#### مثال 3-4: تفاعل الهيدروجين مع الكبريت

2H₂(g) + S₂(g) ⇌ 2H₂S(g)

##### المعطيات

• Keq = 2.27 × 10⁻³
• [S₂] = 0.0540 \ mol/L
• [H₂S] = 0.184 \ mol/L

##### المطلوب

• حساب تركيز الاتزان لـ [H₂]

##### خطوات الحل

• كتابة تعبير ثابت الاتزان:

Keq = \frac{[H₂S]²}{[H₂]²[S₂]}

• إعادة ترتيب المعادلة لإيجاد المجهول:

[H₂]² = \frac{[H₂S]²}{Keq \times [S₂]}

[H₂] = \sqrt{\frac{[H₂S]²}{Keq \times [S₂]}}

• التعويض والحساب:

[H₂] = \sqrt{\frac{(0.184)²}{(2.27 × 10⁻³) \times (0.0540)}} = 0.0377 \ mol/L

##### تقويم الإجابة

• الإجابة صحيحة. تركيز H₂ أقل من تركيز H₂S عند الاتزان، وهو متوقع لأن قيمة Keq < 1 (المتفاعلات أكثر من النواتج).

مسائل تدريبية

18. إنتاج الميثانول

CO(g) + 2H₂(g) ⇌ CH₃OH(g)

#### أ) حساب [CO] عند الاتزان

• المعطيات: [CH₃OH] = 1.32 \ mol/L، [H₂] = 0.933 \ mol/L

#### ب) حساب [H₂] عند الاتزان

• المعطيات: [CO] = 1.09 \ mol/L، [CH₃OH] = 0.325 \ mol/L

#### ج) حساب [CH₃OH] عند الاتزان

• المعطيات: [H₂] = 0.0661 \ mol/L، [CO] = 3.85 \ mol/L

19. تفاعل عام

C + D ⇌ A + B

• المعطيات: بدءاً من 1.0 \ mol من A و 1.0 \ mol من B في دورق حجمه 1 \ L.
• تركيز A عند الاتزان = 0.450 \ mol/L.
• المطلوب: حساب قيمة Keq.

ثابت حاصل الذائبية (الصفحة 100)

أمثلة على المركبات الأيونية

#### مركبات عالية الذائبية

• مثال: كلوريد الصوديوم NaCl
• معادلة التفكك:

NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)

• تطبيق: وجوده بكميات كبيرة في مياه البحيرات المالحة والمحيطات.

#### مركبات قليلة الذائبية

• مثال: كبريتات الباريوم BaSO₄
• معادلة التفكك والاتزان:

BaSO₄(s) ⇌ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)

• تطبيق: يستخدم بشكل آمن في التصوير بالأشعة للجهاز الهضمي رغم سمية أيونات الباريوم، بسبب ذائبيته المنخفضة جداً.

خصائص المحلول المشبع للمركبات القليلة الذائبية

• عند الاتزان، تكون سرعة الذوبان مساوية لسرعة الترسيب.
• يكون المحلول مشبعاً.
• تكون تراكيز الأيونات الذائبة صغيرة جداً.

كتابة تعبير ثابت حاصل الذائبية

• هو تعبير الاتزان للمركبات القليلة الذائبية.
• هو ناتج ضرب تراكيز الأيونات الذائبة، كل منها مرفوع لأس يساوي معاملها في المعادلة.
• تركيز المادة الصلبة النقية (المذاب) يُعبر عنه بقيمة ثابتة.

```

نقاط مهمة

• تتفكك جميع المركبات الأيونية إلى أيونات عند ذوبانها في الماء.
• الذائبية العالية للملح (مثل NaCl) تفسر ملوحة البحيرات والمحيطات.
• الذائبية المنخفضة لبعض المركبات (مثل BaSO₄) تجعلها آمنة للاستخدام الطبي رغم سمية أيوناتها.
• يصل تفاعل ذوبان المركبات القليلة الذائبية إلى حالة اتزان ديناميكي.
• ثابت حاصل الذائبية هو التعبير الرياضي الذي يصف هذا الاتزان.

المياه في البحيرات الكبيرة المالحة أكثر ملوحة من مياه البحر، ويزيد التركيز العالي للملح من كثافة الماء بشكل كاف يسمح للناس بالطفو على سطحه.

بعض المركبات الأيونية – ومنها كلوريد الصوديوم – يذوب بسرعة في الماء، وبعضها الآخر – ومنها كبريتات الباريوم BaSO₄ – يذوب قليلاً في الماء. عند الذوبان تتفكك جميع المركبات الأيونية إلى أيونات.

NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)

بسبب الذائبية العالية لكلوريد الصوديوم NaCl، تحتوي المحيطات وبعض البحيرات على كميات كبيرة من الملح. يوضح الشكل 17-3 كمية كبيرة من ملح الطعام تنتجت عن جفاف جزء من مياه إحدى البحيرات. في بعض الأحيان تكون الذائبية المنخفضة مهمة أيضاً؛ ففرغم أن أيونات الباريوم مادة سامة للإنسان إلا أنه يجب أن يشرب المريض كبريتات الباريوم قبل التصوير بالموجات السينية للجهاز الهضمي. هل يمكن أن يشرب المريض BaSO₄ بشكل آمن؟

BaSO₄(s) → Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)

وحين تتكون الأيونات الناتجة يبدأ التفاعل العكسي.

BaSO₄(s) ↔ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)

ومع الوقت يصل التفاعل إلى حالة الاتزان.

BaSO₄(s) ⇌ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)

تكون سرعة الذوبان للمركبات القليلة الذوبان – ومنها BaSO₄ – متساوية عندما تكون تراكيز الأيونات صغيرة إلى أقصى حد. ومع ذلك يكون المحلول عند الاتزان مشبعاً.

يسمى تعبير الاتزان للقليلة الذائبية " ثابت حاصل الذائبية"، وهو ناتج ضرب تراكيز الأيونات الذائبة كل منها مرفوع لأس يساوي معاملها في المعادلة الكيميائية. إن تركيز المادة النقية يعبر عن

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

100

--- SECTION: الشكل 17-3 --- المياه في البحيرات الكبيرة المالحة أكثر ملوحة من مياه البحر، ويزيد التركيز العالي للملح من كثافة الماء بشكل كاف يسمح للناس بالطفو على سطحه. --- SECTION: ثابت حاصل الذائبية --- بعض المركبات الأيونية – ومنها كلوريد الصوديوم – يذوب بسرعة في الماء، وبعضها الآخر – ومنها كبريتات الباريوم BaSO₄ – يذوب قليلاً في الماء. عند الذوبان تتفكك جميع المركبات الأيونية إلى أيونات. NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq) بسبب الذائبية العالية لكلوريد الصوديوم NaCl، تحتوي المحيطات وبعض البحيرات على كميات كبيرة من الملح. يوضح الشكل 17-3 كمية كبيرة من ملح الطعام تنتجت عن جفاف جزء من مياه إحدى البحيرات. في بعض الأحيان تكون الذائبية المنخفضة مهمة أيضاً؛ ففرغم أن أيونات الباريوم مادة سامة للإنسان إلا أنه يجب أن يشرب المريض كبريتات الباريوم قبل التصوير بالموجات السينية للجهاز الهضمي. هل يمكن أن يشرب المريض BaSO₄ بشكل آمن؟ BaSO₄(s) → Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) وحين تتكون الأيونات الناتجة يبدأ التفاعل العكسي. BaSO₄(s) ↔ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) ومع الوقت يصل التفاعل إلى حالة الاتزان. BaSO₄(s) ⇌ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) تكون سرعة الذوبان للمركبات القليلة الذوبان – ومنها BaSO₄ – متساوية عندما تكون تراكيز الأيونات صغيرة إلى أقصى حد. ومع ذلك يكون المحلول عند الاتزان مشبعاً. --- SECTION: كتابة تعبيرات ثابت حاصل الذائبية --- يسمى تعبير الاتزان للقليلة الذائبية " ثابت حاصل الذائبية"، وهو ناتج ضرب تراكيز الأيونات الذائبة كل منها مرفوع لأس يساوي معاملها في المعادلة الكيميائية. إن تركيز المادة النقية يعبر عن وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 100 --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الشكل 17-3 المياه في البحيرات الكبيرة Description: The left image shows a person floating in the Dead Sea, with salt crystals visible on their skin. The right image shows a body of water with large salt formations along the shore, appearing as white crystalline structures. Context: Illustrates the high salt concentration in certain bodies of water, leading to increased density and buoyancy, as described in the accompanying text.