الوحده الثالثه: الدرس الثاني : الاحماض والقواعد

عنوان الدرس : الأحماض والقواعد

اسم الوحدة :المحاليل والأحماض والقواعد

اسم الدرس:الأحماض والقواعد 

الصف:الصف الأول الثانوي               

الأهداف:

في نهاية الدرس يصبح الطالب قادرا على :

                  ·أن يشرح المقصود بكل من الحمض والقاعدة وتصنيفاتها وخواصها.

                  ·يقارن بين النظريات المختلفة لتعريف الحمض والقاعدة.

                  ·يميز به الأحماض والقواعد بإستخدام الأدلة المختلفة.

                  ·يشرح معنى الأس الهيدروجيني وإستخداماته وكيفية قياسه.

مقدمه:

درسنا بالسابق بعض خصائص الأحماض والقواعد حضر كأس به حمض وآخر به قلوي وضع ورقة عباد الشمس حمراء وآخرى زرقاء في كل منهما سنجد ان الحمض يحمر ورقة عباد الشمس بينما القاعده تزرق ورقة عباد الشمس ومن هنا نبدأ درسنا الاحماض والقواعد   

      · عرض الدرس :-

                              ·خواص الأحماض والقواعد:

النشاط	المحتوى العلمي
·         للتعرف على خواص الأحماض والقواعد يمكن أن نتذوق الليمون أو الخل وأيضا مسحوق صودا الخبيز ومن هنا نستنتج أن :-	·الأحماض ذات مذاق لاذع                         ·         القواعد ذات طعم قابض
·         عند وضع ورقتي عباد الشمس في محلول الحمضي والقاعدة يمكن أن نستنتج أن:-	·الأحماض تحمر ورقة عباد الشمس                         ·         القواعد تزرق ورق عباد الشمس
·         يوضع حمض نيتريك مع محلول هيدروكسيد الصوديوم يتكون ملح وماء وكل منهما متعادل التأثير على ورقتي عباد الشمس	·تتفاعل الأحماض مع القواعد مكون ملح وماء ويسمى هذا التفاعل بتفاعل التبادل لأنه يختفي تمام خواص الأحماض والقواعد NaOH + HNO3→ NaNO3 + H2O
·         يوضع أحد الأحماض وليكن حمض هيدروكلوريك مع مسحوق الخارصين (فلز نشط) فيتصاعد غاز يكشف عنه شظية مشتعلة فتشتعل بلهب أزرق وفرقعة:-	·         تتفاعل الأحماض مع الفلزات النشطة وتنتج ملح وغاز الهيدروجين الذي يشتعل بفرقعة ولهب أزرق       Zn +2 HCl → ZnCl2 + H2 ↑
·         يتفاعل أحد الأحماض (HCl) مع احد أملاح الكربونات أو البيكربونات (Na2CO3) كربونات الصوديوم يحدث فوران نتيجة تصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يعكر ماء الجير الرائق.	·تتفاعل الأحماض مع أملاح الكربونات والبيكربونات محدثة فوران لتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يعكر ماء الجير Na2CO3 +2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 ↑

  

                              ·نظريات تعريف الأحماض والقواعد:-

                                          ·نظرية أرهينيوس:-

ذوبان كلوريد الهيدروجين في الماء عند ذوبان كلوريد الهيدروجين HCl في الماء فإنه يتأين إلى أيونات الهيدروجين الموجبة(H+)   وأيونات الكلوريد السالبة ( - Cl )  HCl + H2O → H+ + Cl-

ذوبان هيدروكسيد الصوديوم في الماء عند ذوبان هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) في الماء فإنه يتفكك إلى أيونات صوديوم موجبة(+Na)  وأيونات الهيدروكسيد السالبة (OH -) NaOH + H2O → Na+ + OH-

             ·لاحظ أرهينوس أن المحاليل المائية للأحماض والقواعد توصل التيار الكهربي فاستنتج من ذلك أنها تتأين في الماء ويتضح ذلك فيما يلي:-

                                    يلاحظ أن:                           

ذوبان الحمض في الماء ينتج عنه أيونات هيدروجين موجبة بينما تختلف الأيونات السالبة بإختلاف نوع الحمض H2SO4 + H2O → H+ + HSO4 –        HClO4 + H2O → H+ +  ClO4 -

ذوبان القاعدة في الماء ينتج عنه أيونات هيدروكسيد سالبة بينما تختلف الأيونات الموجبة بإختلاف نوع القاعدة KOH +H2O → K+ + OH-  Ba(OH)2 + H2O → Ba+2 + 2OH-

وبناءاً على ذلك عرف أرهينيوس الأحماض والقواعد كالآتي

قاعدة أرهينيوس:- المادة التي تذوب في الماء وتعطي أيونات أو أكثر من أيونات الهيدروكسيد السالبة

حمض أرهينيوس:- المادة التي تذوب في الماء وتعطي أيونا أوأكثر من  أيونات الهيدروجين الموجبه

  

ويتضح من نظرية أرهينيوس أن 

قاعدة أرهينيوس لابد أن تحتوي على مصدر لأيونات الهيدروكسيد

حمض ارهينيوس لابد أن يحتوي على مصدر للأيونات الهيدروجين

قصور نظرية أرهينيوس :- 

لم تستطع تفسير حامضية بعض المركبات التي لاتحتوي على أيون H+ في تركيبها مثل CO2 ولا قاعدية بعض المركبات التي لاتحتوي على أيون OH- في تركيبها مثل NH3

            ·نظرية برونشتد – لوري:-

قدم كل من الدنماركي برونشتد والإنجليزي لوري، تصورا آخر لمفهوم الحمض والقاعدة حيث إستطاعا تفسيرحامضية وقاعدية المواد التي فشل أرهينيوس في تفسيرها.

حيث إعتبر أن

حمض برونشتد - لوري المادة التي تمنح بروتونا  H+ لمادة أخرى

قاعدة برونشتد - لوري المادة التي تستقبل بروتونا H+   من مادة أخرى

                           

                H2O +NH3    →   NH4+ +OH-                      

           عند ذوبان النشادر NH3  في الماء H2O يعتبره:-

حمضاً                                 H2O الماء لأنه منح بروتونا H+ لجزيء النشادر ويطلق على أيون  OH-  الذي يتبقى من الحمض بعد عملية فقد البروتون مصطلح القاعدة المقترنة القاعدة المقترنة: المادة الناتجة بعد ما يفقد الحمض بروتونا  H+

قاعدة                       NH3      النشادر لأنه إستقبل بروتونا H +  من جزيء الماء ويطلق على أيون NH4+ الناتج بعد عملية إكتساب القاعدة للبروتون مصطلح الحمض المقترن الحمض المقترن: المادة الناتجة عن إكتساب القاعدة بروتونا H+

 

                  ·نظرية لويس:-

وضع العالم لويس نظرية أكثر شمولا لتعريف الحمض والقاعدة وتعتمد على المشاركة بزوج من الإلكترونات الحرةبدلا من  إنتقال البروتونات.

حمض لويس:- المادة التي تستقبل زوجا أو أكثر من الإلكترونات الحرة من مادة أخرى

قاعدة لويس:- المادة التي تمنح زوجا أو أكثر من الإلكترونات الحرة لمادة أخرى

      ·الكشف عن الاحماض والقواعد :-

                         تصنف المحاليل المائية إلى ثلاثة أنواع وهى :-

                                                    ·محاليل حامضية  

                                                   ·محاليل قلوية

                                                   ·محاليل متعادلة

              وللتمييز بين هذه المحاليل تستخدم إحدى الوسيلتين وهي :-

1- الادلة ( الكواشف )             2- مقياس الرقم الهيدروجينى PH

         1- إستخدام الادلة فى الكشف عن المحاليل:-

                      الادلة ( الكواشف ) :-

                          أحماض أو قواعد ضعيفة يتغير لونها بتغير نوع المحلول.

                   تستخدم الادلة فى :-

                 ·التعرف على نوع المحلول

                 ·تحديد نقطة التعادل فى عملية المعايرة بين الاحماض والقواعد .

حمض	متعادل	قاعدى	الكاشف
أحمر	برتقالى	أصفر	الميثيل البرتقالى
أصفر	أخضر	أزرق	أزرق بروموثيمول
عديم اللون	عديم اللون	أحمر وردى	الفينول فثالين
أحمر	بنفسجى	أزرق	صبغة عباد الشمس

      

          2- إستخدام الرقم الهيدروجينى PH  فى الكشف عن المحاليل :-

                 الرقم الهيدروجينى :- إسلوب للتعبير عن درجة الحموضة أو القاعدية للمحاليل بقيم تتراوح بين 0→14

          ·تقدر قيم PH للمحاليل بطريقتين هما :-

                           - جهاز قياس PH                            - شريط PH الورقى

صور لاجهزة قياس PH

مقياس PH    

                 ·تعتمد قيمة PH للمحلول على تركيز كل من أيون الهيدروجين الموجب H+ وأيون الهيدروكسيد السالب OH-  كم يتضح فيما يلى:-

المحلول الحامضى	المحلول المتعادل	المحلول القاعدى
يكون تركيز H+< OH- وقيمة PH أقل من 7	يكون تركيز H+=  OH- وقيمة PH تساوى 7	يكون تركيز H+> OH-  وقيمة PH أكبر من 7

                 ·الخل وعصير الليمون وعصير الطماطم مواد حامضة   ( 7 < PH ) بينما بياض البيض وصودا الخبيز والمنظفات مواد قاعدية ( 7 > PH ) أما الماء فهو مادة متعادلة ( 7 =  PH  ) .

                 ·قوة المحلول الحامض تزداد كلما اقتربت قيمة PH  له من الصفر , بينما تزداد قوة المحلول القاعدى كلما اقتربت قيمة PH له من  14 .

               التقويم :-

                                  1- أذكر النظريات التى تعرف الحمض والقاعده ؟؟

                                  2- أذكر الطرق التى يتم بها الكشف على الاحماض والقواعد ؟؟

               الواجب المنزلى :-

                                 حل أسئلة الكتاب المدرسى