المحاليل المنظمة 1
الهدف ما هي المحاليل المنظمة الحمض, القاعدة الرقم الهيدروجيني المعايرة
األحماض و القواعد البروتونات. الحمض: هي المادة التي تعطي القاعدة: هي المادة التي تكتسب البروتونات. الحمض القوي:.HCl يتفكك بشكل تام في الماء ليعطي أيونات الهيدروجين )+H( مثل: حمض الكلور الحمض الضعيف: يتفكك جزئيا في الماء ليعطي أيونات الهيدروجين )+H( مثل: أسيدCH3COOH. األسيتيك حمض
4 معادلة هندرسون هازلباخ لحساب قيمة ال ph للحمض الضعيف
كيف نعبر عن الحموضة *الرقم الهيدروجيني ( ph )(العالم سورنسون (Sorensen -هي طريقة للتعبير عن مدى حموضة المحاليل بإستخدام الرقم الهيدروجيني الذي يعرف بأنه: اللوغاريتم السالب لتركيز أيونات الهيدروجين في المحلول. ph= -Log[H+]
Increasingly BASIC (Lower concentration of H + ) زيادة القاعدية Increasingly ACIDIC (Higher concentration of H + ) زيادة الحامضية 0 ph scale مقياس األس الهيدروجينية محلول حمضي Acidic solution 1 2 3 4 Battery acid حمض بطاريات Lemon juice, gastric juice عصير ليمون عصارة المعدة Grapefruit juice, soft drink, vinegar, beer عصير جرب فروت مشروب غازي خل شراب شعير Tomato juice عصير طماطم 5 ماء أمطار Rain water 6 بول آدمي Human urine NEUTRAL [H + ]=OH ] تعادل 7 8 لعاب Saliva ماء صافي Pure water Human blood, Tears الدم آآلدمي الدموع 9 ماء بحر Seawater محلول متعادل Neutral solution 10 11 حليب المغنيسيوم Milk of magnesia 12 13 Household ammonia أمونيا أغراض منزلية Household bleach مبيض األغراض المنزلية محلول قاعدي 14 Oven cleaner منظم الفرن
قياس الرقم الهيدروجيني : -1 باستخدام ph meter لقياس الرقم الهيدروجيني للمحاليل بدقة نستخدم جهاز خاص يسمى ph meter يعطي قيمة ال ph للمحلول بين 0 الى -الطريقة غير دقيقه وتستخدم ألخذ فكرة عن ال ph للمحلول. -2 باستخدام strips) (Test.14
المحاليل المنظمة: هي المحاليل التي تقاوم التغير في الرقم الهيدروجيني عند إضافة كميات قليلة من األحماض أو القواعد نوعان من المحاليل المنظمة محلول من حمض ضعيف وقاعدته المقترنة )ملح الحمض الضعيف( محلول من قاعدة ضعيفة وحمضها المقترن )ملح القاعدة الضعيفة(. NH3/NH4CL CH3COOH / CH3COONa يرمز للحمض الضعيف HA: و القاعدة الضعيفة:- A
اهمية المحاليل المنظمة: المحاليل المنظمة لها أهمية كبيرة في األنظمة الكيميائية والبيولوجية بحيث تتميز السوائل الحيوية برقم هيدروجيني ثابت ففي جسم االنسان تختلف قيمة ال ph من سائل إلى آخر فمثال في الدم تبلغ 7.4 بينما في العصارة المعدية تبلغ 1.5. القيم تعتبر مناسبة ومثالية لعمل اإلنزيمات وموازنة الضغط األسموزي. محلول البيكربونات المنظم الموجود في بالزما الدم يحافظ على ثبات قيمة رقم هيدروجيني تتراوح بين: (HCO3 ) و ملح البيكربونات (H2CO3) و يتكون من حمض الكربونيك الضعيف 7.35) to (7.45 ومن األمثلة على المحاليل المنظمة األخرى في السوائل الحيوية: الفوسفات - PO )H 2 األحماض األمينية والبروتينات. 4 (
آلية عمل المحاليل المنظمة لتوضيح فكرة الصوديوم وخالت الخليك حمض من مزيج على يحتوي منظم محلول مثال نستخدم المنظم المحلول عمل فعند إضافة حمض قوي للوسط تقوم أيونات حمض ضعيف ال يؤثر على درجة ال.pH )القاعدة الخالت أيونات مع باإلتحاد القرينة( الهيدروجين لتكوين
المحاليل المنظمة عند إضافة قاعدة قوية للمحلول يقوم حمض والماء اللذان ال يؤثران على قيمة ال.pH أيونات مع باإلتحاد الخليك الهيدروكسيل الخالت ملح لتكوين قيمة ph وهكذا يستطيع تقريبا. على وي بقي قوية قاعدة أو قوي حمض أي إضافة أثر يلغي أن المنظم المحلول ثابتة
سؤال: هل يتغير الرقم الهيدروجيني للمحلول المنظم تغيرا كبيرا أم يقاوم التغير في الرقم الهيدروجيني عند إضافة حمض أو قاعدة إليه ومقارنة ذلك بما يحدث عند إضافة الحمض أو القاعدة إلى الماء المقطر.
معادلة هندرسون وهاسلبالخ :Henderson-Hasselbalch وضع العالمان هندرسون وهاسلبالخ المعادلة األساسية التي توضح العالقة بين الرقم الهيدروجيني ونسبة الحمض المقترن والقاعدة المقترنة. وهذه المعادلة لها أهميتها في فهم عمل وتحضير المحاليل المنظمة. ph = pka + log A HA مالحظة: قانون هاندرسون هاسلباخ: هو قانون عادة ما يستخدم لعمل االتي: 1- لحساب الرقم الهيدروجيني ) ph (لمحلول منظم. 2 -لتحضير المحلول المنظم. من المعادلة السابقة نجد أن الرقم الهيدروجيني للمحلول المنظم يعتمد على عاملين هما : 1 قيمة.pka 2 النسبة بين تركيز الحمض وتركيزالقاعدة المقترنة. حيث أن : :ph هو الرقم الهيدروجيني. Pka :رقم ثابت تفكك الحمض. [-A]: تركيز الحمض القاعدة المقترنة [ HA ]:تركيز الحمض. )الملح(.
مالحظة: المحاليل المنظمة تقاوم التغير في ال phعندما يكون كال مكونين المحلول موجودين بنسب معينة و متساوية. أي ان أي زيادة في احد شقين المحلول المنظم زيادة عالية عن الشق االخر فإننا ال نستطيع ان نطلق على المحلول انه محلول منظم. - لكل محلول منظم منطقة معينة تكون قوته التنظيمية فيها اقوى ما يكون. أفضل محلول منظم هو المحلول الذي يكون...
Titration ةرياعملا يه ةرابع نع ةيلمع ةيئايميك متي اهتطساوب ةفرعم زيكرت فيعض ضمح )HA( وذ( مجح )مولعم يف لولحم يئام كلذو نع قيرط ةرياعم )ةفاضإ( اذه ضمحلا فيعضلا هحلمو لولحمب ةدعاق ةيوق مجحب( زيكرتو ابلاغ )مولعم ام نوكت ديسكورديه مويدوصلا.)NaOH( فاضت ةدعاقلا ايجيردت ةريغص تايمكبو ىلإ لولحم ضمحلا فيعضلا ىتح متت ةلداعم )كلاهتسإ( لك ضمحلا فيعضلا دوجوملا يف لولحم ةرياعملا متيو ديدحت ريغتلا يف ةميق ph لا ةطساوب مادختسإ فشاك وأ مادختسإب سايقم ph لا.)pH meter( 15
المعايرة
17 منحنى معايرة حمض الخليك بتراكيز مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم
18 T. Atika AL-Shammari منحنى معايرة حمض الخليك بتراكيز مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم هذا المنحنى curve( )titration ناتج وقياس التغير الناتج في قيمة ال.pH الحمض إلى القاعدة من ومعلومة قياسية تراكيز إضافة من الضعيف )OH - ( )NaOH( عند معايرة البروتونات )إضافة( القاعدة الطليقة ( +.)H القوية للحمض أيونات تتحد الضعيف الهيدروكسيد مع المضافة
19 T. Atika AL-Shammari منحنى معايرة حمض الخليك بتراكيز مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم بعد إضافة نصف الكمية المكافئة من القاعدة نصل إلى نقطة منتصف المعايرة قد تفكك نصفه ويكون تركيزه مساويا لتركيز القاعدة المقترنة ] -.[HA]=[A الحمض فيها يكون والتي األصلي... منتصف )نقطة الوسيطة النقطة هذه عند ال قيمة تكون التعادل(.)Buffer( للتغير ph مقاوم المحلول يكون ال منطقة حول pk a ويطلق عليه منظم محلول وباستمرار المعايرة وإضافة تسمى نقطة التعادل. النقطة وهذه مقترنة قاعدة إلى المتبقي الحمض كل يتحول القوية القاعدة من المزيد
20 منحنى معايرة حمض الخليك بتراكيز مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم بقانون ي مثل المعايرة منحنى هامة: مالحظة هنديرسون-هازلباك: يساوي 0.01M إحسبي تساوي قيمة ال pk a لحمض الخليك علما بأن تركيز 0.08M والرقم الهيدروجيني يساوي 4.8. الخليك حمض خالت تركيز الصوديوم (1 يساوي 0.15M إحسبي تساوي قيمة ال ph لحمض البوريك علما بأن تركيز حمض 0.2M و قيمة ال pk a للحمض تساوي 4.76. البوريك بورات تركيز الكالسيوم (2