بحث خطير للكيمياء

دولة الامارات العربية المتحدة
وزارة التربية والتعليم

بحث عن:
الأس الهيدروجيني والكواشف المنزلية

العام الدراسي:2019-2019م

ِ

المقدمة:

تبرز أهميّة دراسة كيمياء الأحماض والقواعد في كونها مواد ذات أهميّة كبرى في حياتنا اليومية ، فهي مواد ترتبط بشؤوننا الحياتية بشكلٍ كبير ، حيث أنّها تدخل في غذائنا وفي كثيرٍ من المواد التي نستخدمها ، كما أنّ لها مكانة واسعة وهامّة في الصناعة ، وأيضاً في دراساتنا الكيميائية العملية ، فالكثير من التفاعلات التي نجريها في المختبر يكون الحمض أو القاعدة أحد مكوّناتها ، سواءً كانت مادةً أساسية في التفاعل أم مجرّد وسط يتم فيه التفاعل الكيميائي .

وتعتبر المحاليل المائية للأحماض والقواعد من أهمّ المحاليل لكونها محاليل ذات أهميّة حيوية بالغة ، فالتفاعلات الحيوية الّتي تحدث داخل أجسامنا تتمّ في وسط مائي حمضي أو قاعدي ، وأيّ اختلاف ولو كان بسيطاً في تركيز هذه المحاليل قد يحدث تغييراً في هذه التفاعلات وقد ينتج عنه إختلالاً في وظائف الأعضاء .

(1)

الموضوع:

الأس الهيدروجيني :
تصنف المحاليل المائية عند درجة حرارة 25cإلى:
المحاليل الحمضية وتكون فيها قيمة الأس الهيدروجيني اقل من7
المحاليل القلوية والقاعدية والتي تكون فيها قيمة الأس اكبر من7
المحاليل المتعادلة لاتملك خواص حمضية أو قلوية وتكون قيمة الأس الهيدروجيني =7

الأس الهيدروجينيpH:هو مقياس لمقارنة درجات التركيز النسبية لأيونات الهيدرونيوم وأيونات الهيدروكسيد في محلول معين ويتراوح ما بين 0- 14 .
الرقم الهيدروجيني: المحلول ذو الرقم الهيدروجيني صفر(0) هو محلول ذو حموضة مرتفعة. المحلول ذو الرقم الهيدروجيني 7 هو محلول معادل . أما المحلول ذو الرقم الهيدروجيني 14 هو محلول قلوي.

الرقم الهيدروجيني : PH Measurement
يعتبر الرقم الهيدروجيني هوالميزان الذي نتمكن من خلاله قياس حمـــــضية المحاليل وكلنا نعرف أن الرقم الهيدروجيني PH هوعبارة عن ..
PH = – log [ H+]
وكذلك فإن ..
] POH = – log [OH-
وعليه يمكن أن نكتب العلاقة(1)على الصورة :
Pk w = PH+ POH
_- logkw = – log [ H+ ] +( – log [OH-])
14 = 7+7
وعلى هذا نلاحظ أن أي زيادة في تركيز أيون الهيدروجين [H+] يصحبة نقص في تركيز أيون الهيدروكسيل [OH-] والعكس صحيح
فمثلاً لو كان لدينا حمض قوي تركيزه 0.1M فإن قيمة PH تكون كالتالي :
PH =- Log [H+]= – Log [o.1] =1

وعلى هذا يكون الوسط حمضي قوي حيث أنه كلما قلت قيمة PH كلما زادت الحمضية

باستخدام جهاز يسمى مقياس الحموضة PH meter يقوم بترجمة تركيز كاتيون الهيدروجينH+ في المحلول إلى إشارات كهربائية تظهر في شكل انحراف لمؤشر المقياس مشيرا إلى رقم على التدريج
هنالك طريقة أخرى اقل دقة لقياس الأس الهيدروجيني PHوذلك باستخدام الكاشف العام الذي

(2)
هو عبارة عن خليط من كواشف مختلفة, يظهر التغيرات التي تحدث للون عند قيم مختلفة
لدرجة الحموضة , ويتم غمس شريط من الورق في محلول الكاشف العام ليعطي ما يعرف بشريط الحموضة.
الكواشف بصورة عامة : هي مواد عضوية تعطي لونا خاصا مع المحاليل الأحماض ولونا أخر مع محاليل القواعد ,مثال تباع الشمس الذي يعطي لونا احمر في الوسط الحمضي وازرق في الوسط القلوي.

الكواشف المنزلية:

تتتُعَّد تفاعلات الأحماض والقواعد من التفاعلات الكيميائية الشائعة والشيقة في نفس الوقت؛ فالعديد من المواد المنزلية وبعض الأطعمة الغذائية هي أحماض أو قواعد أو أملاحهما. ولحسن الحظ يمكن الكشف عنها بأساليب غاية في التشويق والبساطة والأمان دون الحاجة إلى مقياس الرقم الهيدروجيني ولا الأدلة الكيميائية مثل Ph.Ph. والميثيل البرتقالي M.O.، ولا حتى ورقة تبَّاع الشمس التي قد لا توجد إلا في المختبرات التعليمية. إن شعار المرحلة القادمة هو العودة إلى الطبيعة الأم، وهذا ينطبق على تعليم الكيمياء أيضا حيث يوجد عدد كبير من الأدلة Indicators والكواشف الكيميائية التي يمكن استخلاصها من بتلات الأزهار وأوراق وجذور النباتات. من أمثلة ذلك الأدلة البصرية الطبيعية مثل Esculin, Litmus, Alizarin, Anthocyanin والتي هي عبارة عن أصباغ عضوية طبيعية يوجد بعضها في البنجر والكركم والبصل الأحمر والجزر وغلاف فواكه الفراولة والخوخ والعنب الشامي الأسود وغيرها كثير. لذا فإن تجربة اليوم المنزلية تدور حول استخلاص كاشف بصري طبيعي واستخدامه لأداء تجربة فريدة.

الطبق الرئيسي Main Course: اختبار كشف التدخين.
فكرة التجربة/اللعبة هذه تقوم على استخدام أوراق الملفوف الأحمر لاستخلاص الصبغة الكيميائية الطبيعية Anthocyanin التي يمكن استخدامها ككاشف كيميائي بصري لتفاعلات الأحماض والقواعد حيث أن لون هذه الصبغة يتغير بتغير الوسط الذي توجد فيه. لإضفاء جو من المرح والتشويق والإثارة يمكن استخدام هذه الصبغة في إجراء تحليل واختبار كيميائي متوهم يتم في قالب لعبة أو خدعة للطلاب أو الأطفال؛ حيث بإمكان المعلم الذي يُجري التجربة أن يزعم للطلاب أنه يستطيع أن يكشف مَن مِن التلاميذ لا يستخدم الفرشاة لتنظيف أسنانه، أو إذا كانوا طلبة في مراحل متقدمة أو مراهقين يستطيع أن يتظاهر أنه بإمكانه الكشف عن مَن مِن الطلبة يدخن؟!! يتم الاختبار التالي:
– يُقطَّع الملفوف الأحمر إلى قطع صغيرة يتم غليها لعدة دقائق حيث تتم عملية استخلاص الصبغة الحمراء.
– قبل ذلك وبعيدا عن أعين الطلبة حضَّر كأس ماء يحتوي على قطرات من الأمونيا المنزلية (بودرة البيكربونات المستخدمة في العجين قد تفي بالغرض). و حتى يتم

(3)
خداع الطلبة لا بد وأن يظهر الكأس كأنه يحتوي على ماء عادي فقط.
– أضف إلى هذا الكأس قطرات من رشيح الملفوف الأحمر ولاحظ تغيير اللون من الأزرق إلى الأخضر الفاتح.
– أطلب من أحد الطلبة أن يتطوع لإجراء اختبار هواء الزفير لمعرفة هل رائحة فمه كريهة أو لا أو هل هو يدخن أو لا وذلك عن طريق جعله ينفخ باستخدام ماصة العصير Straw لعدة دقائق في المحلول ذي اللون الأخضر. قبل ذلك حذَّر الطالب المتبرع أنه إذا تغير لون المحلول فهذا يعني أننا سوف نتهمه بأنه لا يحرص على تنظيف أسنانه؛ ولهذا سوف تؤدي رائحة فمه الكريهة الي تغير لون المحلول. أو الأسوأ من ذلك أن اسمه سوف يُضاف لقائمة المدخنين السوداء.
– بعد عدة دقائق من النفخ قطعا سوف يتحول لون المحلول إلى اللون الأزرق أو الزهري مشابهة (فيما أعتقد) للون وجه الطالب الذي تعلو محياه الحيرة والدهشة وشيء من القلق.

سر التفاعلات الأحماض والقواعد:
إن فهمنا وإدراكنا لمبادئ تفاعلات الأحماض والقواعد أو ما يسمى معايرات التعادل سوف يُسهِّل لنا إدراك أن تغيّر لون المحلول ليس له أي علاقة بكون رائحة فم الطالب كريهة؛ فضلا عن كونه من المدخنين. سبق وأن ذكرنا أن الملفوف الأحمر يحتوي على صبغة ملونة يمكن استخدامها كدليل كيميائي. هذه الصبغة هي عبارة عن حمض عضوي ضعيف يتأين في الوسط القاعدي (مثل كأس الماء الذي به قطرات الأمونيا المنزلية) ليعطي مركبا متأينا أزرق اللون. عندما يُطلب من التلميذ أن ينفخ الهواء عبر الماصة لعدة دقائق هو في الواقع يقوم بعملية إذابة غاز CO2 (الموجود في هواء الزفير) في المحلول؛ وبالتالي يتكون حمض الكربونيك H2CO3 الذي يُعادل القاعدة ومن ثم يصبغ المحلول بالصبغة الحمضية مما يؤدي إلى تغيّر لون الدليل إلى اللون الأخضر المميز.

استخدامات الاس:
يمكن إضافة محلول رشيح الملفوف الأحمر إلى العديد من المحاليل والسوائل الموجودة في المطبخ والمنزل مثل الخل وعصير الليمون والفواكه ومواد التنظيف السائلة مثل الفلاش والكلوركس وغيرها للكشف هل هذه السوائل عبارة عن أحماض أم قواعد؟. الأجمل من ذلك أنه يمكن تحضير كاشف متنقل للكشف عن
المواد الحمضية أو القاعدية الصلبة وذلك إذا علمنا أن بعض أنواع أحمر الشفاة

(4)

تحوي ألوان وأصباغ يمكن توظيفها كأدلة بصرية للأحماض والقواعد. قم أولا بإضافة حمض الخل المنزلي والأمونيا إلى أحمر الشفاه لمعرفة لونه في الوسط الحمضي أو القاعدي ثم أضف كمية قليلة من أحمر الشفاه إلى قطعة القطن الصغيرة في أعلى عود تنظيف الأذن. وبعد ذلك استكشف الطبيعة الحمضية أو القاعدية للأشياء غير السائلة في المنزل مثل معجون الأسنان وشرائح البطاطا أو التفاح ومساحيق التنظيف وصلصة الطماطم؛ بل حتى الأسبرين.

أهمية الأس الهيدروجيني في الحياة اليومية:

الأس الهيدروجيني في الصناعة:

-انه يتم في مدى محدد من الاس الهيدروجيني.
-انتاج السلع من التفاعلات الكيميائية مثل عجينة الورق ودباغة الجلود.

الأس الهيدروجيني في علم الإحياء:
-يبلغ مدى الأس الهيدروجيني للدم حوالي 7.5-7.3
– يتراوح الأس الهيدروجيني لسائل المعدة عند الإنسان بين2-1 وانخفاضه يؤدي إلى الالتهابات مثل القرحة المعدة والميل الشديد لشرب الماء

الأس الهيدروجيني في التربة:

-يؤدي الى تحسين التربة بنسبة20% بمراعاة Ph للأراضي المختلفة
-حاجة النباتات الى الاس الهيدروجيني مثل القمح او البطاطس

حقائق عن بعض الأحماض الأمينية:

-1يساهم مع بعض الحوامض النووية كمضاد للحكة وهرش الجسم .

-2يعمل على أعادة تكوين الجلايكوجين .

-3ينظم عمل الغدة الدرقية.

-4 ضروري لتنظيم عملية الهضم .

(5)

الخاتمة:

)الرقم الهيدروجيني (PH ) :تشكل معرفة الاس الهيدروجيني اهمية بالغة في الحياة فمثلا
لكل إنزيم رقم هيدروجيني PH معين يكون الإنزيم عنده أكثر نشاطا ويسمى الرقم الهيدروجيني المثالي وإذا قل عنه أو زاد عنه الرقم الهيدروجيني فان نشاط الإنزيم يقل بالتالي إلى أن يتوقف نشاط الإنزيم ، وذلك عندما يصل الرقم الهيدروجيني الأدنى أو الأقصى حيت يتغير التركيب الطبيعي للإنزيم في هذه الحالة .وايضا له اهميته في الصناعة وفي العمليات الزراعية ومعالجة التربة.

(6)

التوصيات والمقترحات:

*البحث عن نباتات أخرى تعمل نفس عمل الملفوف

*تكوين مادة جديدة طبيعية تؤدي لغرض وغير مضر بالإنسان

*التعرف على اهميته واستخدام هذه الاحماض والقواعد والاس الهيدروجيني

*البحث عن وسائل اخرى تؤدي الى هذه النتائج

*مدى ضرورة هذه المحاليل في الحياة وفوائدها

(7)

المراجع:

https://www.bytocom.com/vb/showthread.php?t=9511*

*www.bytocom.com/vb/showthread.php?p=109907 – 77k

www.4chem.com/vb3/showthread.php?t=156 – 44k*

(8)

الفهرس:

العنوان الصفحة

المقدمة……………………………………. ……….. (1)
الاس الهيدروجيني………………………………… ..(2)و(3)
الكواشف المنزلية…………………………………… (3)
الطبق الرئيسي ,اختبار كواشف التدخين…………..(3)
سر تفاعلات الاحماض والقواعد……………………(4)
استخدامات الاس الهيدروجيني……………………..(4)و(5)
اهمية الاس الهيدروجيني……………………………(5)
الاس في الصناعة……………………………………( 5)
الاس في علم الاحياء………………………………..(5)
الاس في التربة…………………………………….. .(5)
حقائق بعض الاحماض الامينية…………………….(5)
الخانمة……………………………………. ………..(6)
النوصيات والمقترحات……………………………..(7)
المراجع……………………………………. ……….(8)

(9)

مشكور بس انته كنك غلطان في قسم هذا قسم جيولوجيا مش قسم كيمياء

مشكورين على هذا المجهود الطيب

مشكورين على هذا المجهود

تسلم يالغالي على الفنتك

والمنتك

والحنتك

مشكووووووووووة

مشكووووووووووور اخوووووووووووي

لااااااااااهنت ^^