ذوبانية مركبات المجموعة 2
| English | العربية |
|---|---|
| enthalpy of solution/enˈθælpi ɒv səˈluːʃn/ | إنثالبي المحلول |
| lattice energy/ˈlætɪs ˈenədʒi/ | طاقة الشبكة البلورية |
| hydration/haɪˈdreɪʃn/ | الإذابة المائية |
| insoluble/ɪnˈsɒljuːbl/ | غير قابل للذوبان |
| antacid/ænˈtæsɪd/ | مضاد للحموضة |
الذوبانية (المجموعة 2)
- عند ذوبان صلب أيوني، تتنافس تغيران في الطاقة.
- توازنهما هو إنثالبي المحلول.
- هذا يفسر لماذا تميل الهيدروكسيدات والكبريتات إلى سلوك عكسي.
مختبر ذوبانية المجموعة 2
صنّف مركبات المجموعة 2 حسب اتجاه الذوبانية.
تزداد ذوبانية هيدروكسيدات المجموعة 2 كلما اتجهنا للأسفل في المجموعة.
بينما تقل ذوبانية الكبريتات.
موازنة الطاقة
- أولاً فك الشبكة البلورية (يتطلب طاقة الشبكة)، ثم إذابة الأيونات (تطلق طاقة الإذابة).
- إذا كانت طاقة الإذابة تعادل أو تفوق طاقة الشبكة، يذوب الصلب بسهولة.
لماذا تميل ذوبانية مجموعة 2 عكسية
يُعطى إنثالبي المحلول بالمعادلة:
تعكس طاقة الشبكة البلورية (لتكسير الشبكة) وتضيف إنثالبي الترطيب.
يذوب الصلب بسهولة عندما طاقة الترطيب:
إذا كانت عملية الإذابة تطلق طاقة مساوية (أو أكبر) لتلك اللازمة لكسر الشبكة، فإن الإذابة تكون مفضلة.
طابق كل اتجاه للذوبانية.
يربط كل بند المصطلح بمعناه الصحيح.
اتجاهات عكسية
مع النزول في المجموعة، تتناقص كلتا الطاقيتين، ولكن بمعدلات مختلفة:
- الهيدروكسيدات: الصغر $\text{OH}^-$ يعني أن طاقة الشبكة تنخفض كثيراً → الذوبانية تزداد.
- الكبريتات: الكبرياء $\text{SO}_4^{2-}$ يعني أن طاقة الشبكة لا تتغير تقريباً، لذا فإن انخفاض طاقة الإذابة هو المهيمن → الذوبانية تنخفض.
النزول في مجموعة 2: الهيدروكسيدات تصبح أكثر ذوبانية بينما الكبريتات أقل ذوبانية
تصبح هيدروكسيدات المجموعة 2 أَكْثَر ذوبانية نزولاً في المجموعة لأن:
مع أيون OH⁺ الصغير، تنخفض طاقة الشبكة البلورية حاداً نزولاً في المجموعة، متفوقة على انخفاض ترطيبه.
تصبح كبريتات المجموعة 2 أَقَل ذوبانية نزولاً في المجموعة لأن:
أيون الكبريتات الكبير يجعل طاقة الشبكة البلورية ثابتة تقريباً، sehingga ينخفض ترطيب الطاقة يتحكم في الاتجاه.
ما تراه عملياً
- الهيدروكسيدات (أكثر ذوبانية مع النزول): Mg(OH)₂ غير قابل للذوبان تقريباً — وهو حليب المغنيسيوم، مضاد حموضة معتدل؛ لكن Ba(OH)₂ يذوب بشكل جيد بما يكفي لاستخدامه كقاعدة.
- الكبريتات (أقل ذوبانية مع النزول): MgSO₄ قابل للذوبان — أملاح إبسوم؛ لكن BaSO₄ غير قابل للذوبان، ولهذا السبب وجبة الباريوم آمنة للبلع لأغراض الأشعة السينية.
لذلك نفس الاتجاهين يفسران مضاد الحموضة، وملح الحمام، والأشعة السينية الطبية.
لقد فهمت الأمر
- $\Delta H^{\ominus}_{\text{sol}} = -\Delta H_{\text{latt}} + \Delta H_{\text{hyd}}$ (تكسر الشبكة، ثم إذابة الأيونات)
- الهيدروكسيدات: تنخفض طاقة الشبكة كثيراً مع النزول → أكثر ذوبانية (Mg(OH)₂ غير قابل للذوبان → Ba(OH)₂ قابل للذوبان)
- الكبريتات: طاقة الشبكة ≈ ثابتة، وانخفاض الإذابة هو المهيمن → أقل ذوبانية (MgSO₄ قابل للذوبان → BaSO₄ غير قابل للذوبان)