الصف الثالث الثانوي - كيمياء
الباب الثاني: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي
الربط التحليلي الشامل بين الكواشف والأدلة وحسابات المعايرة والترسيب
انقر على أي جملة للاستماع إليها مباشرة 👆
تُمثل هذه المراجعة التخصصية الشاملة للباب الثاني (التحليل الكيميائي) المحطة الفكرية المتكاملة لربط الكيمياء الوصفية بالكيمياء الكمية الحجمية والكتلية. حيث يتم استعراض خرائط التدفق الشاملة للكشف عن الشقوق الحامضية والقاعدية في الأملاح المجهولة، مع التركيز على أسئلة المستويات العليا التي تميز الطالب في الاختبارات المعتمدة؛ كمسائل المخاليط المزدوجة التي تتفاعل فيها مادة واحدة مع الكاشف، ومسائل التطاير والترسيب المعقدة، والتمييز الدقيق بين الأملاح التي تعطي نتائج متقاربة مع الكواشف المتشابهة. كما تتناول المراجعة كيفية كتابة التفسيرات العلمية المتزنة لكل مشاهدة معملية وفق المعايير الوزارية الرسمية.
1. خريطة التدفق العامة للتحليل الكيميائي الوصفي
الشقوق الحامضية (الأنيونات)
- مجموعة HCl المخفف: CO3²⁻, HCO3⁻, SO3²⁻, S²⁻, S2O3²⁻, NO2⁻.
- مجموعة H2SO4 المركز: Cl⁻, Br⁻, I⁻, NO3⁻.
- مجموعة BaCl2: SO4²⁻ (لا يذوب في HCl), PO4³⁻ (يذوب في HCl).
الشقوق القاعدية (الكاتيونات)
- المجموعة الأولى (HCl): Ag⁺, Pb²⁺, Hg⁺ (كلوريدات بيضاء).
- المجموعة الثانية (H2S / HCl): Cu²⁺ (راسب أسود CuS).
- المجموعة الثالثة (NH4OH): Al³⁺ (أبيض جيلاتيني), Fe²⁺ (أبيض مخضر), Fe³⁺ (بني محمر).
- المجموعة الخامسة ((NH4)2CO3): Ca²⁺ (راسب أبيض CaCO3 واللهب أحمر طوبي).
المسألة: أُذيب 1.5 g من مخلوط صلب يحتوي على هيدروكسيد صوديوم وكلوريد صوديوم في الماء، وتطلب لمعايرته حتى نقطة التكافؤ 25 mL من حمض الهيدروكلوريك تركيزه 0.2 M. احسب النسبة المئوية لكلوريد الصوديوم في المخلوط (NaOH = 40 g/mol).
الحل:
حمض HCl يتفاعل فقط مع NaOH (كلوريد الصوديوم لا يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك لوجود نفس الأنيون).
عدد مولات NaOH = عدد مولات HCl = 0.2 × 0.025 = 0.005 mol.
كتلة NaOH النقية = 0.005 × 40 = 0.2 g.
كتلة كلوريد الصوديوم في المخلوط = 1.5 - 0.2 = 1.3 g.
النسبة المئوية لكلوريد الصوديوم = (1.3 / 1.5) × 100 = 86.67%.
الحل:
حمض HCl يتفاعل فقط مع NaOH (كلوريد الصوديوم لا يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك لوجود نفس الأنيون).
عدد مولات NaOH = عدد مولات HCl = 0.2 × 0.025 = 0.005 mol.
كتلة NaOH النقية = 0.005 × 40 = 0.2 g.
كتلة كلوريد الصوديوم في المخلوط = 1.5 - 0.2 = 1.3 g.
النسبة المئوية لكلوريد الصوديوم = (1.3 / 1.5) × 100 = 86.67%.
المسألة: ملح مجهول (X) عند إضافة حمض الهيدروكلوريك المخفف إلى ملحه الصلب تصاعد غاز يسود ورقة مبللة بأسيتات الرصاص. وعند إضافة هيدروكسيد الأمونيوم إلى محلوله تكون راسب أبيض مخضر. ما هي الصيغة الكيميائية للملح (X)؟
الحل:
1) تصاعد غاز يسود ورقة أسيتات الرصاص (H2S) يدل على أن الأنيون هو الكبريتيد (S²⁻).
2) تكون راسب أبيض مخضر مع NH4OH يدل على أن الكاتيون هو الحديد II (Fe²⁺).
إذن الملح المجهول هو كبريتيد الحديد II (FeS).
الحل:
1) تصاعد غاز يسود ورقة أسيتات الرصاص (H2S) يدل على أن الأنيون هو الكبريتيد (S²⁻).
2) تكون راسب أبيض مخضر مع NH4OH يدل على أن الكاتيون هو الحديد II (Fe²⁺).
إذن الملح المجهول هو كبريتيد الحديد II (FeS).
اضغط على أي بطاقة لاكتشاف المعنى الدقيق، واضغط على أيقونة الصوت للاستماع للنطق:
المخلوط الكيميائي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
مزيج من مادتين أو أكثر لا تتحدان كيميائياً ويمكن فصل مكوناته بالتحليل
💡 إضاءة وتوضيح: Chemical mixture analysis
الأيون المشترك
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
أيون يوجد في كل من الملح والحمض يمنع حدوث تفاعل كيميائي بينهما
💡 إضاءة وتوضيح: مثل كلوريد الصوديوم مع HCl
التحليل التتابعي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
الكشف المنظم عن الأنيونات أولاً ثم الكاتيونات للوصول للصيغة الكيميائية
💡 إضاءة وتوضيح: Sequential analysis
النسبة المئوية للمكون
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
الكتلة الجزئية للمكون منسوبة للكتلة الكلية للخليط مضروبة في 100
💡 إضاءة وتوضيح: % Component in mixture
الحساب الاسترجاعي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
حساب الكتلة الأصلية للمادة بالانطلاق من نواتج الترسيب أو المعايرة
💡 إضاءة وتوضيح: Back-calculation
الملح النقي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
مركب كيميائي يتطابق تركيبه الفعلي مع صيغته النظرية بنسبة 100%
💡 إضاءة وتوضيح: Pure stoichiometric compound
تفاعل الإحلال المزدوج
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
تبادل أيوني بين شقي مركبين لتكوين مركبين جديدين أحدهما راسب أو غاز
💡 إضاءة وتوضيح: Double displacement
الراسب الجيلاتيني
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
راسب يتميز بكتلته الرخوة وشبه الغروية المشبعة بالماء
💡 إضاءة وتوضيح: Gelatinous precipitate
وسط التفاعل
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
الحالة الحمضية أو القاعدية التي تسمح بحدوث الترسيب أو التكافؤ بدقة
💡 إضاءة وتوضيح: Reaction medium pH
دقة القياس الوزني
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
درجة تقارب القراءات المعملية الناتجة من القيمة الحقيقية للكتلة
💡 إضاءة وتوضيح: Analytical precision
المعايرة بالترسيب
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
معايرة ينتج عنها راسب شحيح الذوبان يُحدد نقطة نهايتها بتغير اللون
💡 إضاءة وتوضيح: Precipitation titration
المعايرة بالأكسدة والاختزال
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
معايرة تعتمد على انتقال الإلكترونات بين عامل مؤكسد وعامل مختزل
💡 إضاءة وتوضيح: Redox titration
اضغط على الإجابة لتتحقق من فهمك وتكتشف التفسير النموذجي فورياً:
1
عند إضافة حمض الهيدروكلوريك المخفف إلى ملح صلب تصاعد غاز عديم اللون يُخضر ورقة مبللة بثاني كرومات البوتاسيوم المحمضة، وعند إضافة كربونات الأمونيوم لمحلوله تكون راسب أبيض يكسب لهب بنزن لوناً أحمر طوبياً، فإن الملح هو:
2
لا يتفاعل حمض الهيدروكلوريك المخفف مع ملح كلوريد الباريوم بسبب:
3
أُذيب 1 g من مخلوط من NaCl و NaOH في الماء، وتطلب للتعادل 10 mL من حمض HCl تركيزه 1 M. تكون النسبة المئوية لـ NaOH في المخلوط (NaOH = 40 g/mol):
4
أي من المواد التالية تُستخدم للتمييز العملي بين هيدروكسيد الحديد III وهيدروكسيد الألومنيوم:
5
يتكون راسب أصفر مع محلول نترات الفضة يذوب في محلول النشادر المركز، فإن الأنيون يكون:
6
عند الكشف عن كاتيون النحاس II في المجموعة التحليلية الثانية، يُشترط أن يكون الوسط حامضياً بهدف:
7
عند تسخين عينة متهدرتة من كبريتات الحديد II المتهدرتة، فإن الهدف من تثبيت الكتلة بعد عدة تسخينات هو:
8
محلول ملح أُضيف إليه قطرات من هيدروكسيد الصوديوم فتكون راسب أبيض جيلاتيني يذوب في الزيادة من الكاشف، فإن هذا المحلول يحتوي على كاتيون:
🎉 تهانينا يا بطل! أتممت جميع محطات الدرس بنجاح باهر وتستحق وسام التميز!