ph and acids - science curriculum office welcomes you to ... · 4 unit 4: ph and acids the...

Name: ------------------------------------- Class: -----------

1

pH and acids

By the end of the unit, student distinguish betweenstrong and weak acids and alkalis, performneutralisation titrations, make salts and know how thebasicity of the oxides changes across the third period ofthe periodic table.

Unit 4

2

األحماض والقلوياتيميز بين :يستطيع الطالب أن عند نهاية الوحدة

.والضعيفةالقوية

.األمالح تحضيرو معايرة التعادل،تجارب يشارك في إجراء

.الدورة الثالثة من الجدول الدوري عناصرعبرقاعدية األكاسيد تغير تيوضح كيف

21.1 Understand the characteristic properties of acids and bases in aqueous solution.يفهم الطالب خصائص األحماض و القواعد في المحاليل المائية

properties of acids and basesخصائص األحماض والقواعد

3

Key Vocabulary :

AcidBaseAqueous solution.Characteristic AlkalineConcentrationpHHydrochloric acid

Unit 4: pH and acids

Objectives:

1. Define acid.2. List the characteristic properties of acids in aqueous solution.3. Name some common acids with their chemical formulas.4. Define base .5. Name some common bases with their chemical formulas. 6. List the characteristic properties of bases in aqueous solution.

Acids االحماض

Some compounds not only dissolve in water, but also react with water molecules to produce molecules or ions. We will consider two examples here, hydrogen chloride, an example of an acid.

الماء لتنتج جزيئات او ايونات و سوف نعرض هنا الماء ، ولكنها تتفاعل مع جزيئاتفي تذوببعض المركبات ال .كلوريد الهيدروجين كمثال على الحمض

Hydrogen chloride, H-Cl, is a molecular compound that exists as a gas at room temperature and normal atmospheric pressure. When the gas is dissolved in water, all of the HCl molecules react with water to produce chloride ions and hydronium ions, H3O+. The solution is called hydrochloric acid.

هو مركب جزيئي و الذي يوجد كغاز عند درجة حرارة الغرفة و الضغط الجوي العادي و HClكلوريد الهيدروجين تتفاعل مع الماء لتنتج ايون الكلوريد و أيون HClعندما يذوب هذا الغاز في الماء فان كل جزيئات الحمض

.المحلول حمض الهيدروكلوريك يسمى و +H3Oالهيدرونيوم

:كما هو في المعادلة التالية

4


The hydronium ion, H3O+, is sometimes abbreviated H+ and referred to as the hydrogen ion.

.ويسمى ايون الهيدروجين +Hيختصر أحيانا +H3Oايون الهيدرونيوم

Any compound that produces hydronium ions when it isdissolved in water is called an acid.

حمضا ىاي مركب يتنج ايون الهيدرونيوم عند ذوبانه في الماء يسم

Acidic solutions have characteristic properties including the ability to turn litmus (a dye) from blue to red.

تمتلك العديد من الخصائص و التي تتضمن امكانية تحويل لون ورقة تباع الحمضية المحاليل.االحمراللون االزرق الى اللون الشمس من

* When acids mix with bases they USUALLY (not ALWAYS) produce salt and water.

الماء و الملح كما في معادلة تفاعل ينتج ) وليس دائما(عندما يتفاعل الحمض مع القاعدة عادة : حمض الهيدروكلوريك مع هيدروكسيد الصوديوم

HCl + NaOH H2O + NaCl* When acids mix with metal they normally produce hydrogen gas

:التاليعندما يمزج الحمض مع المعادن فمن الطبيعي ان ينتج غاز الهيدروجين كما في المثال2HCl + Mg MgCl2 + H2

* When acids mix with carbonates they produce water and carbon dioxide.

عندما يمزج الحمض مع الكربونات فان الماء يكون ناتجا رئيسيا باالضافة الى ثاني اوكسيد .الكربون

2HCl + CaCO3 CO2 + H2O + CaCl2

http://qldscienceteachers.tripod.com/junior/chem/acid.html

5


Some examples of acids are: HCl (hydrochloric acid), CH3COOH (ethanoic acid), H2SO4 (sulfuric acid), NH4

+ (ammonium). , CH3COOH)الخليك( حمض االيثانويك , HClحمض الهيدروكلوريك :بعض االمثلة على االحماض

NH4االمونيوم , H2SO4حمض الكبريتيك + .

Acids are exceptionally reactive compounds which we find in our every day lives. They usually share the following properties.

:االحماض مركبات شديدة التفاعل و التي نجدها في حياتنا اليومية و التي تشترك بالعديد من الخصائص

1. A characteristic sour taste لها طعم حامض

2. Ability to change the color of litmus paper from blue to red;االمكانية لتغيير لون ورقة تباع الشمس من اللون االزرق الى اللون االحمر

3. React with certain metals to produce gaseous H2..تتفاعل االحماض مع المعادن و تنتج غاز الهيدروجين

4.React with bases to form a salt and water..تتفاعل مع القواعد و تنتج الملح والماء

*Here are some common acids and the ions which they dissociate into when they enter into solution.

.المعادالت التالية تبين تأين بعض االحماض في المحاليل المائية *

- Hydrochloric acid حمض الهيدروكلوريكHCl H+ (aq) + Cl- (aq)

- Sulfuric acid حمض الكبريتيكH2 SO4 H+ (aq) + HSO4- (aq)

- Acetic acid الخليك( حمض االسيتيك(CH3COOH H+ (aq) + C H3COO- (aq)

6


Q1: Define acid لحمضاعرف -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Q2: Complete the table below اكمل الجدول التالي

Q3: List four properties of acids .اذكر اربعة خصائص لالحماض

Q4: Write the ionization reaction for the following acids in water. اكتب معادالت تأين االحماض التالية في الماء.

Exercises

Acid NameHCl Hydrochloric acid

HNO3

H2SO4

HF

NH4+

1. Hydrochloric acid

HCl الهيدروكلوريكحمض 2. Sulfuric acid

H2حمض الكبريتيك SO4

3. Acetic acid

).الخليك( حمض االسيتيك CH3COOH

7


Bases القواعد

A base in chemistry is an aqueous substance that can accept hydronium ions. Bases are also the oxides or hydroxides of metals. A soluble base is also often referred to as an alkali if hydroxide ions (OH−) are involved. This refers to the Brønsted-Lowry theory of acids and bases. Alternative definitions of bases include electron pair donors (Lewis), and as sources of hydroxide anions (Arrhenius). In addition to this, bases can commonly be thought of as any chemical compound that, when dissolved in water, gives a solution with a hydrogen ion activity lower than that of pure water, i.e. a pH higher than 7.0 at standard conditions. Examples of common bases are sodium hydroxide and ammonia. Type of solution that has a surplus of OH- ions.Bases can be thought of as the chemical opposite of acids. A reaction between an acid and base is called neutralization. Bases and acids are seen as opposites because the effect of an acid is to increase the hydronium ion (H3O+) concentration in water, whereas bases reduce this concentration. Bases react with acids to produce water and salts (or their solutions).

أكاسيد أو القواعد أيضا هي .الهيدروجينالقاعدة بالكيمياء هي أي مركب كيميائي يمكنه استقبال أيوناتو .و هي التي تنتج أيونات الهيدروكسيد باسم القلوياتالقواعد التي تذوب بالماء سمى تو .ت فلزاالهيدروكسيدات حسب تعريف هي مانحة الكترونات كذلك القواعد.لألحماض و القواعدتعريف برونشتد لوري هو ما يعود الى

أي مركب , تعتبر القواعد,الى ذلكباالضافة .ينوسهارلويس و هي مصدر أليونات الهيدروكسيد حسب تعريف أكثر من pHأي مع . أيونات الهيدروجين ذات نشاط أقل من تلك الموجودة بالماء, كيميائي يعطي عند اذابته بالماء

هذه االنواع تنتج كمية كبيرة من ( و األمونياهيدروكسيد الصوديوم من األمثلة على القواعد االكثر انتشارا . 7).أيونات الهيدروكسيد

اتأيونفاألحماض تزيد كمية .قوم القواعد بمعادلة األحماضاذ ت.كما تعتبر القواعد كضد كيميائي لألحماضوتتفاعل القواعد مع األحماض فتكون ملحاً . اتيونتلك األيكتسب المحلول القاعدي في الماء بينما هيدروجينال

.وماء

Properties:

* Some general properties of bases include:1. Slimy or soapy feel on fingers, due to saponification of the lipids in human skin. 2. Concentrated or strong bases are caustic on organic matter and react violently with acidic substances 3. Aqueous solutions or molten bases dissociate in ions and conduct electricity. 4. Reactions with indicators: bases turn red litmus paper blue, phenolphthalein pink, keep bromthymol blue in its natural colour of blue, and turn methyl orange yellow. the pH is above 7

:الخواص

:بعض الخصائص العامة للقواعد وتشمل *.غروي أو صابوني على األصابع ، وذلك بسبب التصبن من الدهون في الجلد البشري1..القواعد القوية او المركزة كاوية على المواد العضوية و تتفاعل بعنف مع المواد الحمضية2..المحاليل المائية أو القواعد المصهورة تنفصل الى أيونات وتوصل الكهرباء3.الى الوردي فثالينوالفينولألزرق للون ا الشمس األحمر تباعورقة لون القواعد تحول : األدلةالتفاعالت مع 4.

.صفر ألل لبرتقاليالميثيل اتحول األزرق في لونه الطبيعي من اللون األزرق ، و البروموثيمول ب، والحفاظ على . 7الرقم الهيدروجيني هو فوق


8

Fill the graph below

Student activity

9

10


a) When Metals reacts with Oxygen they produce…………..,which when dissolves in water produce ………….solution that turns the colour of the litmus paper into…………

b) When Non- Metals reacts with Oxygen they produce …………..,which when dissolves in water produce ………….solution that turns the colour of the litmus paper into…………

c) Acid is a proton ……………

d) Base is a proton ………….

Q 1-Fill in the Blanks the characteristic properties of Acids and Bases:

Exercises

…..… …..…

e) When …….dissolves in water it produces H+ and………

f) When …….dissolves in water it produces OH-

and ……….

11


Q2: Use the below diagram to classify substances into acids, neutrals and bases:

:متعادالت و قواعد,لتصنيف المواد الى احماض تالياستخدم المخطط ال

Bases قواعدNeutrals متعادالت Acids احماض

Q3: List four properties of bases اذكر اربعة خصائص للقواعد

1.……………………………………………………………………………………………………

2.…………………………………………………………………………………………………

3.…………………………………………………………………………………………………

4.…………………………………………………………………………………………………

12


Q4: Choose the correct answer

1)Which one of the following aqueous solutions don’t conduct the electric

current?

a)C6H12O6

b)HCl

c)NaOH

d)H2SO4

2) Potassium Hydroxide (KOH) is strong base because:

a) It dissociates into K+ and OH- ions in aqueous solution

b) It doesn’t dissociate in water to produce ions

c) It lowers the pH of water

3)When an acid neutralizes a base :

a) A salt is produced

b) Water is produced

c) All of the above

4) The pH:a) measures the concentration of H+ ions in solution.

b) measures the acidity or basicity of solution.

C) is defined as the –log[H+]

d) All the above

21.2 Explain qualitatively the differences in behaviour between strong and weak acids and alkalis in terms of the extent of dissociation and relate this to the pH scale.يشرح من الناحية النوعية الفوارق بين سلوك األحماض القوية والضعيفة والقلويات القوية والضعيفة بداللة مدى انحاللها اإللكتروليتي

.مع ربط ذلك مع مقياس الرقم الهيدروجيني

behaviour Of strong and weak acids and alkalis سلوك األحماض القوية والضعيفة والقلويات

13

Key Vocabulary :

QualitativelyDifferences Weak acidsWeak baseAlkalinepH scale.Strong baseStrong acid


Objectives:

1. Students will know that strong acids converts blue litmus paper into red and weak acids converts blue litmus paper into orange.

2. Students will know that strong bases converts red litmus paper into dark blue and weak bases converts red litmus paper into light blue.

3. Relate change in litmus paper colour with pH scale

4. Define strong acid, weak acid, strong base and weak base.

5. Give examples for strong acid, weak acid, strong base and weak base.

Give students samples of ethanoic acid and hydrochloric acid of the same concentration (e.g. 0.01 mol dm–3). Tell them to work in pairs to predict whether the pH of the samples will be the same or different and give a reason for their decision. Then ask them to measure the pH of both solutions (using a pH meter) or by using litmus paper.

.)اعط الطالب عينات من حمض االيثانويك و حمض الهيدروكلوريك بتركيز متساوي 0.01 mol dm–3) و اطلبدرجة الرقم الهيدروجيني لهما هل هما متماثالن او مختلفان مالحظة منهم ان يقوموا بالعمل في مجموعات ثنائية مثال

و اطلب منهم ان يقوموا بحساب درجة الرقم الهيدروجيني باستخدام مقياس الرقم . و اعط تفسيرا لمناقشتهم.الهيدروجيني او باستخدام اوراق تباع الشمس

* Equipments االدوات الالزمة

•Beakers 200ml, 50ml •Test tubes انابيب اختبار•Litmus papers (red, blue) ازرق, احمر (اوراق تباع الشمس(•Ethanoic acid 0.01 mol dm–3 حمض االيثانويك بتركيز •Hydrochloric acid 0.01 mol dm–3 حمض الهيدروكلوريك بتركيز•pH meter مقياس الرقم الهيدروجيني •Sodium hydroxide 0.01 mol dm–3 هيدروكسيد الصوديوم بتركيز •Ammonium hydroxide 0.01 mol dm–3 هيدروكسيد االمونيوم بتركيز

Lab work

14


*Fill the table below after doing the experiment for testing pH for acids .امأل الجدول التالي بعد إجراء التجربة الخاصة بقياس الرقم الهيدروجيني

NO. test tubeانبوب االختبار

litmus paper colorلون ورقة تباع الشمس

pH valuepHالرقم الهيدروجيني

1Ethanoic acid 0.01 mol

dm–3

حمض االيثانويك

2Hydrochloric acid

0.01 mol dm–3

الهيدروكلوريكحمض

3Sodium hydroxide

0.01 mol dm–3

هيدروكسيدالصوديوم

4Ammonium hydroxide

0.01 mol dm–3 هيدروكسيداالمونيوم

* Strong acidالحمض القوي An acid that ionizes completely in a solvent and releases hydrogen ion in the aqueous solution.الحمض الذي يـتأين كليا في المحلول و يطلق ايونات الهيدروجين

.في المحلول المائيHNO3 - nitric acid حمض النتيريكHCl - hydrochloric acid حمض الهيدروكلوريك H2SO4 - sulfuric acid حمض الكبريتيك

* Week acid الحمض الضعيف An acid that releases few hydrogen ions in aqueous solution and ionized partially in aqueous solution.

في المحلول أقل ايونات الهيدروجين هو الحمض الذي يطلق.المائي و ال يتأين كليا في المحلول و انما جزئيا

Acetic acid CH3COOH حمض االسيتيك Hydrofluoric acid HF حمض الهيدروفلوريك Hydrocyanic acid HCN حمض الهيدروسيانيك

* Use the table below to discuss the differences between strong acid , weak acid ,strong base and weak base.

.القواعد القوية و القواعد الضعيفة, عيفةضال, استخدم الجدول التالي لبيان الفروق بين االحماض القوية

15


Strong base القاعدة القويةA base that ionizes completely in a solvent and release hydroxide ion OH-

.-OHهي القاعدة التي تأين كليا في المحلول و تنتج ايونات الهيدروكسيل Weak base القاعدة الضعيفة A base that releases few hydroxide ions in aqueous solution and ionized partially in aqueous solution..هي القاعدة التي تطلق القليل من ايونات الهيدروكسيل في المحلول المائي و تتأين جزئيا في المحلول المائي

Weak acidsضعيفحمض

Strong acidsحمض قوي

Weak baseقاعدة ضعيفة

Strong baseقاعدة قوية

Q1) Fill the table below .امأل الجدول التالي

pH 1 pH 14 pH 7 pH 4 pH 8 pH 10

Q2 -Use the pH values below to answer the following question:

Q3: Complete the following statements :

*The more H+ ions in a solution,The …… the pH,The …….. The acid

*The more the OH- ions in a solution,The …… the pH,The …….. The Base

16


17

Q4) Chose the correct answer:

1) A liquid that has a sour taste is being tested using blue litmus ,the colour of the litmus becomes red, so the solution is:a)Neutralb)Alkalinec)Acidic

2) The pH of pure water equals:a) 3b) 7c) 14

3) Which statement is true about the behaviour of acids in aqueous solution?a)They have pH greater than 7b) They react with metals to produce HydrogenC)They turn red litmus into blue

4) Which statement is false about Alkalis?

a)They react with base to form salt and water

b)They produce ammonia gas when heated with ammonium salt

c)They have soapy slippery feel

5) An iron kettle is coated with a scale of calcium carbonate, the substance that can be used

clean the kettle is:

a)Ammonia solution

b)Vinegar

c)Baking powder

6) To remove an oil stain from a T-shirt, the baking powder was first rubbed on the stain,

The same oil stain is then rubbed with a detergent solution a pungent smell of ammonia is

produced, What are the substances were likely present in the baking powder and detergent

respectively?

a)Sodium chloride and sodium hydroxide

b) Ammonium carbonate and Sodium Chloride

C)Calcium Carbonate and magnesium sulphate

http://www.google.com.qa/imgres?imgurl=http://www.mynewsletterbuilder.com/ex/template_content_corner/ex110/images/water.jpg&imgrefurl=http://www.mynewsletterbuilder.com/ex/template_content_corner/ex110/lg.html&usg=__L8jYVvJDYIdXcuk3M0ez-HA426o=&h=640&w=800&sz=89&hl=ar&start=10&itbs=1&tbnid=L73Dwc8okR-zSM:&tbnh=114&tbnw=143&prev=/images?q=water&hl=ar&safe=active&sa=G&gbv=2&tbs=isch:1�

21.3 Explain the changes in pH during neutralisation and justify the choice of indicator..أثناء تفاعل التعادل، ويبرر إختياره للدليل )األس الهيدروجيني(يشرح التغّيرات في الرقم الهيدروجيني

changes in pH

18

Key Vocabulary:

NeutralisationIndicatorChangesReactionpH ChoiceEquivalence point


Objectives:

1. Define neutralisation, indicator.

2. Justify the choice of indicator.

3. Explain the changes of pH during neutralisation reaction.

Equivalence point. The point at which the two solutions used in a titration are present in chemically equivalent amounts.

-:نقطة التكافؤ.المواد الكيميائية بين محلولين في تفاعل معايرة) تكافؤات, موالت( هي النقطة التي تتعادل فيها كميات

Titration.a method to determine the concentration of a substance in solution by adding a solution of known volume and concentration until the reaction is completed, which is usually indicated by a change in color.

-:المعايرةلتحديد تركيز مادة في محلول ما باضافة محلول معلوم الحجم والتركيز حتى يكتمل التفاعل و الذي يحدد طريقة هي

.عادة بتغير في لون الدليلTitrant solution.a solution of known concentration that is used to titrate a solution of unknown concentration.

-:المحلول العياري. محلول معلوم التركيز يستخدم في معايرة محلول مجهول التركيز

19


The Equivalence Point

As titrant is added to the flask containing the solution of unknown concentration, pH is measured. A distinctively shaped graph, called a titration curve, results when pH is plotted against titrant volume. Figure 18 shows a typical example. Because the curve is steep at the equivalence point, it is easy to locate the exact volume that corresponds to a pH of 7.00.يضاف المحلول المعاير الى الدورق الذي يحتوي على محلول مجهول التركيز و يتم قياس الرقم الهيدروجيني و يبين المخطط الذي يدعي بمنحنى المعايرة الناتج عن وضع الرقم الهيدروجيني مقابل حجم المحلول العياري

هذا بدقة والن المنحني شديد األنحدار عند نقطة التكافؤ لذا فمن السهل تحديد الحجم الحقيقي 18و يبين شكل .7المقابل لدرجة الرقم الهيدروجيني

A titration is exact only if the equivalence point can be accurately detected. A pH meter can be used to monitor the pH during the titration, and indicators are also commonly used to detect the equivalence point.

و يمكن قياس الرقم الهيدروجيني . المعايرة تكون دقيقة اذا كان من الممكن تحديد نقطة نهاية المعايرة بدقة .بواسطة مقياس الرقم الهيدروجيني االلكتروني خالل عملية المعايرة و كذلك تحديد نقطة التكافؤ

A) Look at the above diagram then answer the following questions انظر الى المخطط في االعلى و اجب عن االسئلة التالية

1. What is pH value when the volume is 15 ml ?...............................

2.What is the volume at the Equivalence Point?................................

3. What is the best indicator should be used in the above titration?........................

Figure 18

20


Selecting a Suitable Indicator اختيار الدليل المناسب All indicators have a transition range in this range, the indicator is partly in its acidic form and partly in its basic form.Thus, the indicator’s color is intermediate between those of its acid and base colors. Figure 19 illustrates the transition range for two typical indicators, bromthymol blue and phenolphthalein.

لكل األدلة مدى انتقالي محدد لعملها والدليل يكون جزئيا في حالة حمضية وجزئيا في حالة قاعدية ولون الدليل . والشكل المجاور يوضح المدي األنتقالي لدليلين، البروموثيمول األزرق والفينولفثالين.هولون الحالة الوسطي .

A) What is the color of bromothymol blue in acidic solution?ما هو لون البروموثيمول االزرق في الوسط الحمضي ؟

………………………………………………………………………………………B) What is the color of bromothymol blue in basic solution?

ما هو لون البروموثيمول في الوسط القاعدي؟…………………………………………………………………………..……………C) What is the color of phenolphthalein in acidic solution?

في الوسط الحمضي؟الفينولفثالين ما هو لون ………………………………………………………………………………………….D) What is the color of phenolphthalein in basic solution?

في الوسط القاعدي ؟ الفينولفثالينما هو لون ……………………………………………………………………………….………….

21


Indicator��

Color of Indicator in acid ‥�� ‥��‥��‥��‥��

Color of Indicator in base��‥��‥��‥��‥��

pH range��‥��‥��

Litmus paper‥� ��‥��

Phenolphthaleinالفينولفثالين

Methyl orange��‥��

Q1) Complete the table below:

PH Value‥‥‥��‥��‥��

Acid / Base� �� \ ‥‥‥‥��

01 strong acid24781012 strong base14

Q2) Complete the table below اكمل الجدول التالي

21.4 Make salts from acids and bases by a variety of methods.قاعدة غير قابلة للذوبان، +قم بتحضير أمالح بإستخدام طرائق مثل حمض.يحّضر أمالحاً من أحماض وقواعد بواسطة طرائق مختلفة

كربونات، وبواسطة الترسيب والتعادل مع استخدام دليل+حمض

Salts from acids and bases أمالح من أحماض وقواعد

22

Key Vocabulary:

-Salts-Acids-Bases-Variety -zinc-sodium-sulfuric acid-calcium carbonate-Strong acid-Weak acid-Strong alkali-Weak alkali


Objectives:

- Students will prepare a range of salts by the following methods:1. acid + metal (e.g. zinc and hydrochloric acid);2. acid + alkali (e.g. sodium hydroxide and nitric acid);3. acid + base (e.g. copper oxide and sulfuric acid);4. acid + carbonate (e.g. calcium carbonate and hydrochloric acid).- Students will complete range of incomplete word equations to by filling in missing words.

- hydrochloric- nitric acid- copper oxide- sodium hydroxide

23


Ways of preparing salts طرق تحضير االمالح

* First: Acid – Carbonates

When acids react with carbonates, such as calcium carbonate (found in chalk, limestone and marble), a salt, water and carbon dioxide are made. In general,

acid + metal carbonate salt + water + carbon dioxideالكربونات -حمض

مع ) التي توجد في الطباشير و الحجر الجيري( عندما يتفاعل الحمض مع الكربونات مثل تفاعل كربونات الكالسيوم .يتشكل ملح و ماء و ثاني اوكسيد الكربون بشكل عامالحمض

ثاني اوكسيد الكربون + ماء + ملح كربونات المعدن + حمض

Complete the following word equations and balance themاكمل المعادالت التالية و من ثم قم بموازنتها

a. acid + carbonate → __________+ __________ + __________

1. HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2

2. HCl + Na2CO3 ………… + …………… + ………….

3. H2SO4 + CaCO3 ………… + …………… + ………….

4. H2SO4 + Na2CO3 ………… + …………… + ……….

5. HNO3 + Mg CO3 ………… + ………….... + …………

24


•Second: Acid - Reactive metals

Acids will react with reactive metals, such as magnesium and zinc, to make a salt and hydrogen. In general,

acid + metal salt + hydrogenالفلز النشط -حمض

النشطة مثل المغنيسيوم و الخارصين لينتج الحمض و غاز الفلزات تتفاعل االحماض مع الهيدروجين

فلز + حمض هيدروجين+ ملح Q1) Complete the following word equations and balance them

اكمل المعادالت التالية و من ثم قم بموازنتها

1. Ca + HCl CaCl2 + H2

2. Na + HCl ……………….. + ……………..….

3. Ca + H2SO4 …………..…. + ………………..

4. Na + H 2SO4 ……………… + ……….………

5. Zn + HNO3 ....................... + ........................

25


Third: Acids and metal oxides, hydroxides

When acids react with metal oxides, hydroxides, a salt and water are made.

A) acid + metal oxide salt + waterb) acid + metal hydroxide salt + water

هيدروكسيد المعدن, اوكسيد المعدن -حمض: ثالثا.ينتج الماء و الملح الفلزات عندما يتفاعل الحمض مع اكاسيد المعادن و هيدروكسيدات

ماء + ملح >----الفلز اوكسيد + حمض ماء + ملح >----الفلز هيدروكسيد + حمض

Complete the following word equations:اكمل المعادالت التالية و من ثم قم بموازنتها

a. copper oxide + sulfuric acid → __________ + __________

1. HCl + CaO …………… + ………….

2. HCl + Na2O …………… + ………….

3. H2SO4 + ZnO …………… + ………….

4. H2SO4 + FeO …………… + ……….

5. HNO3 + NaOH .................... + ..................

26


* Fourth Acids and bases

When acids react with bases, a salt and water are made. This reaction is called neutralization. In general,

acid + Base salt + waterقاعدة -حمض

.عندمل يتفاعل الحمض مع القاعدة يتكون الملح و الماء و يسمى التفاعل تفاعل تعادلماء + ملح قاعدة + حمض

Complete the following word equationsاكمل المعادالت التالية و من ثم قم بموازنتها

acid + Base salt + water

a. copper Hydroxide + sulfuric acid __________ + __________

1. HCl + Ca(OH) 2 …………… + ………….

2. HCl + NaOH …………… + ………….

3. H2SO4 + Zn(OH)2 …………… + ………….

4. H2SO4 + Fe(OH)3 …………… + ……….

5. HNO3 + NaOH .................... + .................

24.5 Know the mechanism by which the pH of buffer solutions remains stable, give examples and state their composition.

للمحاليل المنظمة مستقرا، مع إعطاء أمثلة على ذلك وذكر تركيب هذه pHيعرف اآللية التي بواسطتها يبقى الرقم الهيدروجيني .المحاليل

pH of buffer solutions للمحاليل pHالرقم الهيدروجيني

27

Key Vocabulary:

Mechanisms

Buffer solution

Compostion.

Mixture

Resist


Objectives:

1. Defin buffer solution

2. Explain the mechanism of buffer solution.

3. List example for mechanism of buffer solution.

4. State the composition of buffer solution.

Buffers solutions: buffers are solutions that resist changing pH when small amounts of acid or

base are added they resist changing pH by neutralizing added acid or base

هو المحلول الذي يقاوم التغيير في الرقم الهيدروجيني عندما يتم اضافة كمية قليلة من الحامض او القاعدة يقاوم التغيير في

. الرقم الهيدروجيني بواسطة تعادل الحمض أو القاعدة المضافة

What is the components of a buffer solution: �� ‥��‥��‥��

It is a mixture of weak acid and its salt: هو خليط من حامض ضعيف وملحه

CH3COOH is weak acid

CH3COONa is Salt of weak acid CH3COOH / CH3COO-

Buffer

28

Unit 4: pH and acidsThe Mechanisms of buffer solution to remain stable:

If base is added (OH-):

It will be buffered by the following reaction

CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O

So the pH will not change. the weak acid present in the buffer mixture can neutralize added base.

اذا تم اضافة ايون الهيدروكسيد الى محلول حامضي فان الرقم الهيدروجيني سوف لن يتغير وذلك الن الحامض الضعيف OH -ايون الهيدروكسيد (الموجود الذي تكون في التفاعل سوف يتم معادلته بواسطة القاعدة المضافة

If acid (H+) is added:

it will be buffered by the following reaction,

CH3COO- + H+ CH3COOH

The pH will not alter significantly because the CH3COOH formed is a weak acidاذا تم اضافة ايون الهيدروجين الى محلول حامضي فان الرقم الهيدروجيني سوف لن يتغير كثيرا وذلك الن الناتج المتكون هو حامض

ضعيف

Q.1: Complete the following, choose the words from the box below: ر االجابة الصحيحة من الصندوق تااخ,اكمل الفراغات

1-………………is a solution that resist change in the pH upon adding few amounts of acid or base

‥��‥��‥��‥� ��‥��‥�� ‥��‥��‥��‥��‥��‥��‥��‥��‥��‥��

Salt ملح, Acetate خالت , Bufferالمحلول المنظم , acetic acid حامض الخليك

2- If base is added to acetic acid /acetate buffer solution, it will be neutralizes by …………………… ‥‥‥�� ‥��‥��‥��‥‥��‥��‥��‥��‥��‥��‥� ��‥��‥��‥�� ‥��‥��

3- if acid is a added to acetic acid/ acetate buffer solution, it will be neutralizes by:…………………..

اذا تم اضافة حامض الى حامض الخليك فان المحلول المتكون سوف يتم معادلته بواسطة .............................

Exercises

29

Q2 :The following figure represents a buffer system: الشكل التالي يوضح محلول منظم

a) Look at the figure and identify the components of the buffer system?

: انظر الى المحلول اعاله ثم استخرج مكونات المحلول المنظم

i)Which part of the buffer system represents weak acid? …………………………….

اي جزء من المحلول المنظم يمثل حامض ضعيف

ii)Which part of the buffer system represents salt of the weak acid?........................

اي جزء من المحلول المنظم يمثل ملح لحامض ضعيف

b) If few amount of acid is added , which part of the system will buffer the added acid

………………………………….اذا تم اضافة كمية قليلة من حامض اي جزء

من النظام سوف يقاوم الحامض المضاف

Write the buffering equationاكتب معادلة المحلول النمظم

…………………………………

30

1)………… neutralize excess acid produced by the stomach used to relief heart burn

Lime الجير , Antacid دواء مضاد للحموضة , vinegar خل ,sodium bicarbonate بيكربونات الصوديوم

Q3: Choose from the answers bank below the proper answer to fill in the blanks) استخدم الكلمات الموجودة في الصندوق(تخير االجابة الصحيحة

2)Bee sting injects acid inside your body, it is neutralized by …………….____________ لسعة النحلة تفرز حمض داخل الجسم يتم معادلته بواسطة

3)Wasp sting injects base inside your body, it is neutralized by……………..__________لدغة الزنبور تفرز قاعدة داخل الجسم يتم معالجتها بواسطة

4) Acidic soil can be neutralized by adding …………….._____________التربة الحامضية يتم معادلتها بواسطة اضافة

21.6: Know how the basicity/acidity of oxides changes across groups of the periodic table and that some oxides show both acidic and basic properties.

.حمضية األكاسيد عبر مجموعة الجدول الدوري وأن بعض األكاسيد تظهر خصائص حمضية وقاعدية في نفس الوقت/يعرف كيف تتغير قاعدية

31

Key Vocabulary:

Periodic table

Group

Period

Acidic oxide

Basic oxide

Amphoteric oxides


Objectives:

1. Define acidic oxide , basic oxide and Amphoteric oxides

2. Explain the strength of acidity of oxides across periodic table.

2. Explain the strength of basicity of oxides across periodic table.

3. State some example of oxides that show both acidic and basic properties

Periodic table trend oxides

Periodic table trends oxidesاتجاه الجدول الدوري مع االكاسيد

Acidic oxides are those that react with OH- ions to form a salt and water. they are soluble in water, they form an acidic solution.االكاسيد الحامضية هي االكاسيد التي تتفاعل مع ايون الهيدروكسيد لتكوين ملح وماء وهي تذوب في الماء وتكون محلول حامضي e.g. CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

Basic oxides are those that react with H+ ions to form a salt and water. if they are soluble in water, they form a basic solution. Most oxides are not soluble, but Group 1 oxides dissolve.

اذا كانت تذوب في الماء فسوف تكون , االكاسيد القاعدية هي االكاسيد التي تتفاعل مع ايون الهيدروجين لتكوين ملح وماء من الجدول الدوري تذوب 1معظمها التذوب في الماء فقط اكاسيد المجموعة , محلول قاعدي

e.g. Na2O + H2O 2Na+ + 2OH-

32

Amphoteric oxides :Some oxides exhibit both acidic and basic propertiesThey are able to react with both H+ and OH- and such compounds are usually found as oxides of elements located near the middle of the Periodic Table.

e.g. PbO + 2H+ Pb2+ + H2O

االكاسيد الحامضية والقاعدية مع بعض فهي لها القابلية في التفاعل مع ايون االكاسيد لها صفاتبعض : االكاسيد المترددة الهيدروجين والهيدروكسيد وهي توجد بالقرب من منتصف الجدول الدوري

General Rules:In general, the electropositive character of the oxide's central atom will determine whether the oxide will be acidic or basic. The more electropositive the central atom the more basic the oxide. The more electronegative the central atom, the more acidic the oxide. Electropositive character increases from right to left across the periodic table and increases down the column.

:قواعد عامةعامة ، فان الشحنة الكهروموجبة للذرة المركزية لألوكسيد هي التي تحدد ماذا كان االوكسيد قاعدي او حامضي وتقيس ايضا مدى

فكلما كانت الشحنة الكهروموجبة كبيرة كلما كان االوكسيد قاعدي قوي وعلى العكس كلما , قوة حامضية وقاعدية هذه االكاسيد.كانت الشحنة الكهروسالبة كبيرة كلما كان االوكسيد حامضي قوي

.خالل الجدول الدوري فان الشحنات الكهرروموجبة تزداد كلما اتجهنا من اليمين الى اليسار ومن االعلى الى االسفل

33

a) In oxide acidity character increase across a row in the periodic table from left to right ( ).

الدورة الواحدة كلما اتجهنا من اليسار الى اليمين في الجدول الدوري عبرعناصر في االكاسيد فان الصفات الحامضية تزداد b) In oxide basicity character decrease down a group in the periodic table.( ).

في االكاسيد فان الصفات القاعدية تقل عبر المجموعة الواحدة كلما اتجهنا اسفل الجدول الدوري

(c) The stronder acid oxide tend to be found down the Periodic Table ( ). اقوى االكاسيد الحامضية يوجد اسفل الجدول الدوري

(d) The most basic oxide tend to be found right the Periodic Table ( ). اقوى االكاسيد القاعدية يوجد يمين الجدول الدوري

Q.2: List some typical characteristics of basic oxides. عدد بعض صفات االكاسيد القاعدية _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Q.3: List some typical characteristics of acidic oxides. عدد بعض صفات االكاسيد الحامضية _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Q.4: Give an example of an amphoteric oxide and give two typical reactions: عن االكاسيد التي فيها الصفات القاعدية والحامضية مع بعض واكتب تفاعلين كيميائيين لهااالمثلة عدد بعض

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Exercises

Q.1: state weither the statement is true or fules then correct the fules one قرر ماذا كانت العبارات التالية صحيحة ام خاطئة ثم صحح العبارات الخاطئة

34


21.7 Understand and use the Brønsted–Lowry theory of acids and bases.لألحماض والقواعد والتي تقول أن التفاعالت بين األحماض والقواعد هي مجرد تحويل بروتون من ‘ الوري–“ برونستيد“يفهم ويستخدم نظرية 21.7

.مادة الى أخرى

Key Vocabulary:

Bronsted _lowry theory

Objectives:

Explain and use the Brønsted–Lowry theory of acids and bases.

Acid = substance that donates a proton.الحامض هو المادة التي تمنح بروتونBase = substance that accepts a proton.

هي المادة التي تستقبل بروتون: القاعدة

(acid)H2O

(base)NH3

δ+δ-1+

+

ammonium ionNH4

+

1-

hydroxide ionOH-

Johannes Brønsted Thomas Lowry(1879-1947) (1874-1936)

Denmark England

Brønsted-Lowry for Acids and Bases

Brønsted–Lowry theory

35

Q.1: - According to Brønsted –Lowry theory of acids and bases

لوري للحامض والقاعدة _استنادا الى نظرية برونستد

Define the following: عرف مايليa) Acid الحامض:…………………………….

b) Base القاعدة:……………………………

Q.2:- Use Brønsted –Lowry theory of acids and bases to state which is the acid and which

is the base in the following reactions. لوري قرر اين الحامض والقاعدة في المعادالت _حسب نظرية برونستد

الكيميائية ادناه

a) HNO3 + H2O H3O+ + NO3-

……………………………………………………………………….

b) NH3 + HBr NH4+ +Br-

……………………………………………………………………..

Q3 :Complete the following اكمل مايلي

(acid)

+

+

-………… …………water

HCl …………….…………….H2O

-

+

(base)

NH3

+

H2O

Water

+

+

ammonium ion

-

………………….

NH4+ OH-

ph and acids - science curriculum office welcomes you to ... · 4 unit 4: ph and acids the...

Documents