جواب باهم بیاندیشیم صفحه 14 شیمی دوازدهم

پاسخ تشریحی و گام به گام با هم بیندیشیم صفحه 14 شیمی دوازدهم این فعالیت با استفاده از مدل ذره‌ای و کاغذ $\text{pH}$، دو خاصیت اصلی محلول‌ها (اسیدی و بازی) را به یون‌های کلیدی در آب ارتباط می‌دهد. --- ### آ) تشخیص خاصیت اسیدی و بازی تغییر رنگ کاغذ $\text{pH}$ (رنگ قرمز/نارنجی نشان‌دهنده اسیدی و رنگ آبی/سبز نشان‌دهنده بازی است) و نمودار ذره‌ای (نمایش یون‌های $\text{H}_3\text{O}^+$ و $\text{OH}^-$) به ما کمک می‌کند: * **خاصیت اسیدی:** محلول‌های **(۲) $\text{HF}$** و **(۳) $\text{HCl}$**. (کاغذ $\text{pH}$ قرمز رنگ شده و غلظت $\text{H}_3\text{O}^+$ افزایش یافته است). * **خاصیت بازی:** محلول‌های **(۱) $\text{NaOH}$** و **(۴) $\text{NH}_3$**. (کاغذ $\text{pH}$ آبی رنگ شده و غلظت $\text{OH}^-$ افزایش یافته است). --- ### ب) منشأ خاصیت اسیدی خاصیت اسیدی محلول‌های ۲ ($ ext{HF}$) و ۳ ($ ext{HCl}$) را به یون **هیدرونیوم ($ ext{H}_3\text{O}^+$)** نسبت می‌دهیم. **چرا؟** اسیدها با حل شدن در آب، باعث **افزایش غلظت یون‌های هیدرونیوم ($ ext{H}_3\text{O}^+$)** می‌شوند. یون‌های $\text{H}_3\text{O}^+$ عامل اصلی تعیین‌کننده خاصیت اسیدی هستند. (در نمودارهای ۲ و ۳ افزایش یون‌های $\text{H}_3\text{O}^+$ مشاهده می‌شود). $$\text{HCl}(\text{g}) + \text{H}_2\text{O}(\text{l}) \longrightarrow \text{H}_3\text{O}^+(\text{aq}) + \text{Cl}^-(\text{aq})$$ --- ### پ) منشأ خاصیت بازی خاصیت بازی محلول‌های ۱ ($ ext{NaOH}$) و ۴ ($ ext{NH}_3$) را به یون **هیدروکسید ($ ext{OH}^-$)** نسبت می‌دهیم. **چرا؟** بازها با حل شدن در آب، باعث **افزایش غلظت یون‌های هیدروکسید ($ ext{OH}^-$)** می‌شوند. یون‌های $\text{OH}^-$ عامل اصلی تعیین‌کننده خاصیت بازی هستند. (در نمودارهای ۱ و ۴ افزایش یون‌های $\text{OH}^-$ مشاهده می‌شود). $$\text{NaOH}(\text{s}) \stackrel{\text{H}_2\text{O}}{\longrightarrow} \text{Na}^+(\text{aq}) + \text{OH}^-(\text{aq})$$

پاسخ تشریحی و گام به گام با هم بیندیشیم صفحه 14 شیمی دوازدهم مدل آرنیوس (Arrhenius Model) اولین مدل شیمیایی برای تعریف اسید و باز بود و مستقیماً بر اساس توانایی مواد در تولید یون‌های مشخص در آب بنا نهاده شده است. این مدل، یون‌های $\text{H}^+$ (یا به صورت دقیق‌تر $\text{H}_3\text{O}^+$) و $\text{OH}^-$ را به عنوان شاخص‌های اصلی تعیین خاصیت اسیدی و بازی معرفی می‌کند. --- ### تعریف اسید و باز آرنیوس 1. **اسید آرنیوس (Arrhenius Acid):** * ماده‌ای است که با حل شدن در آب، **غلظت یون‌های هیدرونیوم ($ ext{H}_3\text{O}^+$)** (یا همان $ ext{H}^+(\text{aq})$) را در محلول **افزایش می‌دهد**. * *مثال:* $ ext{HNO}_3$ (نیتریک اسید). 2. **باز آرنیوس (Arrhenius Base):** * ماده‌ای است که با حل شدن در آب، **غلظت یون‌های هیدروکسید ($ ext{OH}^-$)** را در محلول **افزایش می‌دهد**. * *مثال:* $ ext{KOH}$ (پتاسیم هیدروکسید).

پاسخ تشریحی و گام به گام با هم بیندیشیم صفحه 14 شیمی دوازدهم برای کامل کردن این عبارات، باید از تعریف اسید و باز آرنیوس که در سؤال قبل مرور شد، استفاده کنیم (اسیدها غلظت $\text{H}_3\text{O}^+$ و بازها غلظت $\text{OH}^-$ را افزایش می‌دهند). --- ### آ) گاز هیدروژن کلرید ($ ext{HCl}$) گاز هیدروژن کلرید یک $\text{Acid}/ \cancel{\text{Base}}$ آرنیوس به شمار می‌رود، زیرا در آب سبب افزایش غلظت یون $\text{Hydronium ion} / \cancel{\text{Hydroxide ion}}$ می‌شود. * **توضیح:** $ ext{HCl}$ در آب یونش می‌یابد و $ ext{H}_3\text{O}^+$ تولید می‌کند: $$\text{HCl}(\text{g}) + \text{H}_2\text{O}(\text{l}) \longrightarrow \text{H}_3\text{O}^+(\text{aq}) + \text{Cl}^-(\text{aq})$$ --- ### ب) سدیم هیدروکسید جامد ($ ext{NaOH}$) سدیم هیدروکسید جامد یک $\cancel{\text{Acid}} / \text{Base}$ آرنیوس به شمار می‌رود، زیرا در آب سبب افزایش غلظت یون $\cancel{\text{Hydronium ion}} / \text{Hydroxide ion}$ می‌شود. * **توضیح:** $ ext{NaOH}$ یک ترکیب یونی است که در آب به یون‌های $ ext{Na}^+$ و $ ext{OH}^-$ تفکیک می‌شود: $$\text{NaOH}(\text{s}) \stackrel{\text{H}_2\text{O}}{\longrightarrow} \text{Na}^+(\text{aq}) + \text{OH}^-(\text{aq})$$