صيغ الأملاح المائية

الاملاح المائية هي مركبات ايونية صلبة تحتجز جزيئات ماء داخل بنيتها البلورية بنسب محددة تسمى ماء التبلور. عند كتابة صيغتها الكيميائية، نكتب صيغة المركب الايوني متبوعة بنقطة ثم معامل يحدد عدد مولات الماء المرتبطة، مثل مركب $CoCl_2 ∙ 6H_2O$ الذي يحتوي على ستة مولات ماء لكل مول من كلوريد الكوبالت الثنائي. لتحديد صيغة ملح مائي عمليا، نسخن عينة صلبة لطرد الماء وتبخره، ثم نحسب كتلة الماء المفقود وكتلة الملح اللامائي المتبقي. بعد ذلك، نحول الكتلتين إلى مولات باستخدام كتلتهما المولية، ونحسب أبسط نسبة عددية بين مولات الماء ومولات الملح اللامائي لنجد قيمة المعامل المجهول. تستخدم هذه الاملاح في التجفيف وحفظ المواد الحساسة للرطوبة وتخزين الطاقة الشمسية.

الفكرة الأساسية

الاملاح المائية هي مركبات ايونية صلبة ترتبط فيها جزيئات ماء بعدد محدد وثابت داخل الشبكة البلورية للملح. تسمى هذه الجزيئات بماء التبلور. عند التسمية، تذكر اسم المركب الايوني متبوعا بمقطع يدل على عدد جزيئات الماء مثل ثنائي أو خماسي الماء. وعند الكتابة الصيغية، تفصل صيغة الملح عن عدد جزيئات الماء بنقطة.

الشرح

لكي تجد صيغة الملح المائي مجهولة المعامل، عليك اولا تسخين عينة من الملح المائي وزنا معلوما تسخينا شديدا حتى يتطاير الماء كاملا ويتبقى الملح اللامائي. اطرح كتلة الملح اللامائي بعد التسخين من كتلة الملح المائي الاصلية لتحصل على كتلة الماء المفقود. الان، حول كتلة الماء المفقود إلى مولات بالقسمة على الكتلة المولية للماء $18.02 g/mol$ وحول كتلة الملح اللامائي إلى مولات بالقسمة على كتلته المولية. اقسم عدد مولات الماء على عدد مولات الملح اللامائي لتحصل على أبسط نسبة عددية صحيحة تمثل قيمة المعامل x في الصيغة العامة $ext{المركب} ∙ x H_2O$.

مثال محلول خطوة بخطوة

خذ عينة كتلتها $2.50 g$ من كبريتات النحاس المائية الزرقاء $CuSO_4 ∙ x H_2O$. بعد التسخين، بقي $1.59 g$ من كبريتات النحاس اللامائية البيضاء $CuSO_4$. المطلوب إيجاد صيغة الملح المائي واسمه. الخطوة الاولى هي حساب كتلة الماء المفقود بطرح كتلة الملح اللامائي من كتلة الملح المائي: $2.50 g - 1.59 g = 0.91 g H_2O$. الخطوة الثانية هي تحويل الكتل إلى مولات باستخدام الكتلة المولية لكل مادة: عدد مولات $CuSO_4$: 1.59 g imes rac{1 mol}{159.6 g} = 0.00996 mol. عدد مولات $H_2O$: 0.91 g imes rac{1 mol}{18.02 g} = 0.05 mol. الخطوة الثالثة هي حساب النسبة لحساب قيمة x: x = rac{0.05 mol}{0.00996 mol} = 5. إذن الصيغة هي $CuSO_4 ∙ 5H_2O$ واسمه كبريتات النحاس الثنائية الخماسية الماء.

أخطاء شائعة

• نسيان كتابة النقطة الفاصلة بين صيغة الملح وصيغة الماء في الصيغة الكيميائية للملح المائي.
• الخطأ في حساب كتلة الماء المفقود بجمع الكتلتين بدلا من طرح كتلة الملح اللامائي من كتلة الملح المائي الاصلية.
• عكس قسمة مولات الماء على مولات الملح، مما يؤدي إلى الحصول على نسبة خاطئة لمعامل الماء.
• عدم التأكد من تبخر كل الماء تماما اثناء التسخين المختبري، مما يجعل حساب كتلة الماء غير دقيق.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الاول: سخنت عينة كتلتها $11.75 g$ من ملح مائي لکلوريد الكوبالت الثنائي، وبقي بعد التسخين $0.0712 mol$ من كلوريد الكوبالت اللامائي. ما صيغة هذا الملح المائي وما اسمه؟ الاجابة: أولا نحسب كتلة الملح اللامائي أو نتعامل مباشرة مع المولات. الكتلة المولية لـ $CoCl_2$ تساوي $129.84 g/mol$. كتلة الملح اللامائي = $0.0712 mol imes 129.84 g/mol = 9.24 g$. كتلة الماء المفقود = $11.75 - 9.24 = 2.51 g$. مولات الماء = $2.51 / 18.02 = 0.139 mol$. النسبة $x = 0.139 / 0.0712 = 2$. الصيغة هي $CoCl_2 ∙ 2H_2O$ واسمه كلوريد الكوبالت الثنائي ثنائي الماء. السؤال الثاني: ما اسم الملح المائي الذي صيغته $Ba(OH)_2 ∙ 8H_2O$؟ الاجابة: هيدروكسيد الباريوم ثماني الماء.