حل اسئلة مختبر الكيمياء

المقارنة بين ثابتي حاصل الذائبية

التحليل والاستنتاج:

1. حلِّل اكتب المعادلة الكاملة للتفاعل الذي حدث عند مزج NaCl و AgNO₃ في الخطوة 3، واكتب المعادلة الأيونية النهائية.

AgNO_3(aq) + NaCl_(aq) → AgCl_(s) + NaNO_3(aq)

Ag⁺_(aq) + Cl^-_(aq) → AgCl_(s)

2. حلِّل اكتب تعبير ثابت حاصل الذائبية للاتزان الذي نشأ في الفجوتين A1 وA2 في الخطوة 3.

K _sp = [Ag⁺][Cl^-] = 1.8×10^-10

3. حلل اكتب معادله الاتزان الذي نشأ في الفجوة A2 عندما أضفت Na₂s.

2AgCl_(s) + Na₂S_(aq)→ Ag₂S_(s) + 2NaCl_(aq)

Ag₂S_(s) →2Ag⁺_(aq) + S^2-_(aq)

4. تعرَّف الراسبين من خلال اللون.

يكون AgCl أبيض اللون، في حين يكون Ag₂S أسود اللون.

5. قارن قيم K_sp للراسبين، أيّ المركبين الأيونيين أكثر ذائبية؟

يُعدّ AgCl أكثر ذوباناً.

6. إدراك السبب والنتيجة استعمِل مبدأ لوتشاتلييه لتفسير تأثير إضافة Na₂S في الخطوة 5 في الاتزان في الفجوة A2.

تكون أيونات الفضة في حالة اتزان مع AgCl الصُّلب الأبيض الراسب، وعند إضافة Na₂S ستتحد أيونات ^-S² مع أيونات ⁺Ag لتكوين Ag₂S الصُّلب الأسود الراسب. ووفقاً لمبدأ لوتشاتلييه، ستؤدي إزالة أيونات ⁺Ag إلى دفع اتجاه اتزان AgCl نحو الطرف الأيمن، وعليه سيذوب AgCl ويتفكَّك عندما يتكوَّن Ag₂S.

7. احسب الذائبية المولارية للراسبين باستعمال قيم Ksp. أيّ الراسبين أكثر ذوباناً؟

ذوبانية AgCl تساوي 1.3x10^-5،أمّا ذوبانية Ag₂S فتساوي 1x10^-15. لذا، يُعدّ AgCl أكثر ذوباناً.

8. حدِّد الدليل الذي يدعم إجابتك للسؤال 7، فسِّر إجابتك.

يكون تركيز أيونات الفضة ⁺Ag الموجودة في حالة اتزان مع AgCl الصُّلب الأبيض الراسب أكبر من تركيز أيونات الفضة ⁺Ag التي قد توجد في حالة اتزان مع الراسب Ag₂S . لذا، لو لم يكن الحال كما ورد، فلن يتكوَّن هناك راسب من Ag₂S.

9. تحليل الخطأ قارن ملاحظاتك عند النظر إلى طبق التفاعلات من أعلى بملاحظاتك عند النظر إليه من جنب، ماذا تلاحظ؟

عند ترك المحلول دون تحريك مدّة من الزمن، ستتجمّع الطبقات الصُّلبة في قاع الكأس، حيث تكون الطبقة السوداء فوق الطبقة البيضاء وفوقهما محلول صافٍ.

10. ابحث كيف تستعمِل المصانع الترسيب لإزالة المواد الكيميائية الخطرة من مياه الصرف الصحي؟

ستتنوع الإجابات.

استقصاء

المركّبات الذائبة مقابل المركّبات غير الذائبة تُعدّ المواد المتفاعلة التي استعمَلْتها في مختبر الكيمياء جميعها مركّبات أيونية ذائبة، في حين تُعدّ الرواسب غير ذائبة، كيف يختلف Na₂S الذائب عن Ag₂S غير الذائب؟ وكيف يختلف NaCl الذائب عن AgCl غير الذائب؟ استعمِل معلومات K_sp في الجدول 3- 4، وارجع إلى مصادر أخرى لتعرف القوانين العامة للذائبية.

يتعين على الطلاب معرفة أن مركبات فلزات المجموعة جميعها ذائبة، كما أن مركباتها مع أيونات الأسيتات والأمونيا والنترات ذائبة، وكلما قلت قيمة K_sp انخفضت الذوبانية المولارية للمركب الأيوني.