سؤال وجواب

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ………… ؟

ما هي المادة المانحة لأيون الهيدروجين

تم توضيح المادة المانحة لأيون الهيدروجين في نظرية برونستد-لوري (Brønsted–Lowry acid–base theory) وهي نظرية في تفاعلات الحموض مع القواعد اقترحها كُلٌ من العالمين الدنماركيّ يوهانس نيكولاوس برونستد والإنجليزيّ توماس مارتن لوري على حدة عام 1923. المفهوم الأساسيّ لهذه النظرية هو أنّه عند تفاعل حمض مع قاعدة فإن الحمض يكوّن قاعدةً مُرافقةً بينما تكوّن القاعدة حمضاً مُرافقاً من خلال تبادل بروتون (أيونات الهيدروجين الموجبة أو H+). وبذلك تُمثل هذه النظرية تعميماً لنظرية أرهينيوس.

وفيما يلي نوضح لكم مفهوم الأحماض والقواعد حيث يوجد ثلاث نظريات لتعريف الحمض والقاعدة وسوف نشرح كلاً منهما بالتفصيل :

(1) نظرية أرهينيوس Arrhenius theory

(2) نظرية برونستند – لوري Bronsted – Lowry theory

(3) نظرية لويس Lewis theory

أولاً/ نظرية أرهينيوس Arrhenius theory

– إذا كان الماء النقي متعادلاً فكيف يصبح المحلول المائي حمضياً أو قاعدياً؟ 

– كان أول شخص يجيب على هذا السؤال الكيميائي السويدي سفانت أرهينيوس الذي اقترح عام 1883م ما يعرف الآن بنظرية أرهينوس للأحماض والقواعد.

الأحماض حسب نظرية أرهينوس

– الحمض هو مادة تحتوى على الهيدروجين (H) ، وتتأين في المحاليل المائية منتجة أيونات الهيدروجين (+H).

– عند إذابة غاز كلوريد الهيدروجين فى الماء تتأين جزيئات HCl مكونة أيونات (+H) التى تجعل المحلول حمضياً.

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 1

القواعد حسب نظرية أرهينوس

– القاعدة هي مادة تحتوى على الهيدروكسيد (OH) ، وتتأين في المحاليل المائية منتجة أيونات الهيدروكسيد (OH).

 عند إذابة غاز هيدروكسيد الصوديوم فى الماء تتأين جزيئات NaOH مكونة أيونات (OH) التى تجعل المحلول قاعدياً.

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 3

عيوب نظرية أرهينيوس

على الرغم من أن نظرية أرهينوس تفسر الكثير من المحاليل الحمضية والقاعدية ، الإ أنها لا تخلو من بعض السلبيات.

– مثلاً لا تحتوي الأمونيا NH3 ، وكربونات الصوديوم Na2CO3 على مجموعة الهيدروكسيد ، الإ أن كلاً منهما ينتج أيونات الهيدروكسيد عند إذابته فى الماء.

ثانياً/ نظرية برونستند – لوري Bronsted – Lowry theory

 – اقترح الكيميائي الدنماركي يوهان برونستد والكيميائي الإنجليزي توماس لوري نظرية أشمل للأحماض والقواعد.

– تنص نظرية برونستند – لوري على أن:

” يكون الحمض هو المادة المانحة لأيون الهيدروجين ، في حين تكون القاعدة هي  المادة المستقبلة لهذة الأيون”.

المواد المانحة لأيون الهيدروجين والمواد المستقبله له

– إذا افترضنا أن الرمزين X , Y يمثلان عنصرين غير فلزيين أو أيونات سالبة متعددة الذرات فإننا تستطيع كتابة الصيغة العامة للحمض في صورة HX , HY.

– عندما يذوب جزئ من حمض HX فى الماء يعطي أيون +H  لجزئ ماء ، فيسلك جزئ الماء سلوك القاعدة، ويكتسب أيون +H كما فى المعادلة الآتية:

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 5

وعند اكتساب جزئ الماء أيون +H يصبح حمضاً ، فتصبح صيغته +H3O (الهيدرنيوم) ويعد حمضاً لأن لديه أيون +H أضافياً يستيطع منحه.

الأحماض والقواعد المرافقة

– الحمض المرافق (المقترن) هو المركب الكيميائي الذي ينتج عندما تستقبل القاعدة أيون الهيدروجين.

مثال: القاعدة H2O تستقبل أيون الهيدروجين من الحمض HX فيكون الحمض المرافق +H3O

– القاعدة المرافقة (المقترنة) هو المركب الكيميائي الذي ينتج عندما يمنح الحمض أيون الهيدروجين.

مثال: يمنح الحمض HX أيون الهيدروجين ويصبح القاعدة المرافقة X

– الأزواج المترافقة من الحمض والقاعدة هي أى مادتين ترتبطان معاً عن طريق منح واستقبال أيون هيدروجين واحد.

أمثلة:

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 7

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 9

– الجدول التالي يبين بعض الأحماض الشائعة وقواعدها المرافقة

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 11

ثالثاً/ نظرية لويس Lewis theory

– لاحظ أن جميع المواد المصنفة أحماضاً وقواعد بحسب نظرية أرهينيوس تصنف أيضاً أحماضاً وقواعد بحسب نظرية برونستد – لوري.

– بعض المواد غير المصنفة بأنها قواعد بحسب نظرية أرهينيوس تصنف قواعد بحسب نظرية برونستد – لوري.

– إذن لا تندهش إذا علمت أن نظرية أخري أكثر شمولية للأحماض والقواعد أقترحها الكيميائي لويس (1875 – 1946) الذي طور أيضاً نظرية زوج الإلكترونات للترابط الكيميائي.

– أقترح لويس أن الحمض هو أيون أو جزئ فيه مدار ذري فارغ يستطيع أن يتقبل (يشارك) زوجاً من الألكترونات ، والقاعدة هو أيون أو جزئ له زوج إلكترونات حر (غير مرتبط) يستطيع أن يمنحه أو يشارك فيه.

– تنص نظرية لويس على أن:

حمض لويس هو مادة مستقبلة لزوج من الإلكترونات 

قاعدة لويس هو مادة مانحة لزوج من الإلكترونات.

– لاحظ أن نظرية لويس تشمل جميع المواد المصنفة أحماضاً وقواعد بحسب برونستد – لوري وغيرها كثير أيضاً.

أمثلة:

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 13

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 15

ملخص النظريات الثلاث للأحماض والقواعد

المادة المانحة لأيون الهيدروجين هي ............ ؟ 17

نموذج أرهينيوس يكون الحمض هو المادة المانحة لأيون الهيدروجين

يعتبر الحمض مادة تحتوي على الهيدروجين ، وتتأين في المحاليل المائية ، وتنتج أيونات الهيدروجين. نموذج أرهينيوس … مانح أيون الهيدروجين والمواد المستقبلة له: الصورة … الحمض المترافق هو مركب كيميائي ينتج عندما تستقبل القاعدة أيون الهيدروجين من الحمض.
الإجابة الصحيحة هى /
المفهوم الأساسي لهذه النظرية هو أنه عندما يتفاعل الحمض مع القاعدة ، فإن الحمض يشكل قاعدة مترافقة بينما تشكل القاعدة حمضًا مترافقًا من خلال تبادل البروتون (أيونات الهيدروجين الموجبة).
السابق
طاقة الفوتون للجزء البنفسجي لضوء الشمس التي تردده 7.230×1014 hz
التالي
اقل كمية من الطاقة يمكن ان تكسبها الذرة او تفقدها يطلق عليها ….. ؟

اترك تعليقاً