الاتزان الأيوني
أهداف التعلم
يفهم الطالب المفاهيم الأساسية للدرس، ويستخدم العلاقات الكيميائية في التفسير والحساب، ويربط بين النموذج الجسيمي والملاحظة العملية.
الشرح العلمي
| المحور | المعلومة الأساسية |
|---|---|
| 1 | Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة |
| 2 | Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C |
| 3 | pH=−log[H⁺] |
| 4 | المحلول المنظم يقاوم تغير pH بإضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة |
مثال محلول
ابدأ بتحديد المعطى والقاعدة الملائمة. في هذا الدرس القاعدة المحورية هي: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة. ثم اربطها بالنتيجة: Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C. لذلك يجب كتابة القانون أو المعادلة، توحيد الوحدات، ثم تفسير الناتج كيميائيًا.
أخطاء شائعة
- استخدام علاقة صحيحة في ظروف لا تحقق شروطها.
- إهمال الوحدات أو معاملات المعادلة الكيميائية.
- ذكر النتيجة دون تفسيرها بالتركيب أو الطاقة أو حركة الجسيمات.
خلاصة
- Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة
- Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C
- pH=−log[H⁺]
- المحلول المنظم يقاوم تغير pH بإضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة
Practice Questions
1. اكتب العلاقة أو القاعدة الأساسية المرتبطة بـ«الاتزان الأيوني».
إظهار الإجابة
الإجابة: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة
2. فسّر علميًا العبارة: Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C.
إظهار الإجابة
الإجابة: Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C
3. قارن بين المفهومين أو الحالتين الواردتين في: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة، pH=−log[H⁺].
إظهار الإجابة
الإجابة: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة؛ بينما pH=−log[H⁺]
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة؛ بينما pH=−log[H⁺]
4. طبّق القاعدة التالية على مثال من اختيارك مع إظهار خطوات الاستدلال: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة.
إظهار الإجابة
الإجابة: تُحدَّد المعطيات ثم تُطبَّق القاعدة: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة، وتُفسَّر النتيجة في سياق المسألة.
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: تُحدَّد المعطيات ثم تُطبَّق القاعدة: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة، وتُفسَّر النتيجة في سياق المسألة.
5. صحح الخطأ العلمي في العبارة الآتية إن وجد: «لا تعتمد على تركيب المادة».
إظهار الإجابة
الإجابة: العبارة خاطئة؛ التصحيح المرتبط بالدرس هو: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: العبارة خاطئة؛ التصحيح المرتبط بالدرس هو: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة
6. ما النتيجة المتوقعة عند تغيير المتغير المذكور في القاعدة: المحلول المنظم يقاوم تغير pH بإضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة؟ علّل.
إظهار الإجابة
الإجابة: المحلول المنظم يقاوم تغير pH بإضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: المحلول المنظم يقاوم تغير pH بإضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة
7. استنتج المعلومة التي يمكن قياسها أو ملاحظتها عمليًا لإثبات: Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C.
إظهار الإجابة
الإجابة: Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C
8. اكتب معادلة رمزية أو تمثيلًا مختصرًا يلائم: pH=−log[H⁺].
إظهار الإجابة
الإجابة: pH=−log[H⁺]
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: pH=−log[H⁺]
9. رتّب خطوات حل مسألة تعتمد على: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة.
إظهار الإجابة
الإجابة: تحديد المعطيات والوحدات، اختيار العلاقة «Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة»، التعويض، ثم تفسير الناتج.
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: تحديد المعطيات والوحدات، اختيار العلاقة «Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة»، التعويض، ثم تفسير الناتج.
10. اذكر عاملين يفسران القاعدة: المحلول المنظم يقاوم تغير pH بإضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة.
إظهار الإجابة
الإجابة: المحلول المنظم يقاوم تغير pH بإضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: المحلول المنظم يقاوم تغير pH بإضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة
11. حلّل حالة تخالف الشرط الوارد في: pH=−log[H⁺]، ثم بين أثرها.
إظهار الإجابة
الإجابة: عند غياب الشرط لا يصح تطبيق القاعدة مباشرة؛ المرجع الصحيح هو: pH=−log[H⁺]
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: عند غياب الشرط لا يصح تطبيق القاعدة مباشرة؛ المرجع الصحيح هو: pH=−log[H⁺]
12. لخّص «الاتزان الأيوني» في نتيجة علمية واحدة تربط بين Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة وKw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C.
إظهار الإجابة
الإجابة: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة، وينتج عنها أو يرتبط بها أن Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C
الإجابة مبنية مباشرة على قاعدة الدرس: Ka يقيس قوة الحمض الضعيف وKb قوة القاعدة الضعيفة، وينتج عنها أو يرتبط بها أن Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻14 عند 25°C