أحدث الموضوعات

الأملاح المتبلرة وماء التبلر Hydrates and Water of Crystallization

.

تعريف الأملاح المتبلرة Definition of Hydrates

  يدخل الماء مع أملاح وأيونات معينة مكوناً الملح المائي (Hydrates) ويمكن الحصول على هذه الأملاح المائية بإذابة الملح في الماء ثم تبخير المحلول حيث ينفصل الملح متحداً مع عدد من جزئيات الماء يسمى الملح المائي وتسمى جزئيات الماء المتحدة معه بماء التبلر (Water of Crystallization or Water of hydration)ولقد ثيت ذلك بالتحليل الكيميائي ويمكن لماء التبلر أن يطرد بالتسخين ليعطي الملح اللامائي.

أمثلة على الأملاح المتبلرة

(1) كبريتات النحاس المائية (المعروفة بالفينول الأزرق) - الصيغة الكيميائية: CuSO4.5H2O
(2) كبريتات الماغنسيوم (المعروفة بملح أبسوم) - الصيغة الكيميائية: MgSO4.7H2O
(3) كبريتات البوتاسيوم والألومنيوم (المعروفة بالشب Alum) - الصيغة الكيميائية: KAl(SO4)2.12H2O
(4) كبريتات الصوديوم (المعروفة بملح جلوبر) - الصيغة الكيميائية: Na2SO4.10H2O
(5) كبريتات النيكل - الصيغة الكيميائية: NiSO4.7H2O
(6) كربونات الصوديوم - الصيغة الكيميائية: Na2CO3.10H2O
(7) حمض الكبريتيك - الصيغة الكيميائية: H2SO4. H2O
(8) كبريتات الباريوم - الصيغة الكيميائية: BaSO4.8H2O
(9) غاز الكلور - الصيغة الكيميائية: Cl2.6H2O
(10) حمض الأكساليك - الصيغة الكيميائية: H2C2O4.2H2O
ويمكن أن يتواجد الماء في بلورات الأملاح المائية في خمس صور مختلفة

أنواع ماء التبلر Types of Water of Crystallization

(1)  الماء الهيدروكسيلي Water of Hydroxylation

** حيث يتواجد الماء في هذه الصورة من الصور الخمس على هيئة أيون هيدروكسيل (OH-) وهي حالات هيدروكسيد الفلز مثل: Mg(OH)2 ، NaOH ، Al(OH)3

** نزع هذه المياه الهيدروكسيلية يغير من بنية المركب ويكون مركباً آخر يختلف عنه كلية.


** عادةً ما تحضر أكاسيد الفلزات بتسخين هيدروكسيداتها مثل حالة Al(OH)3 ونترات وكربونات الفلز ولكن أكاسيد الفلزات القاعدية النشطة لا تحضر بهذه الطريقة لأن هيدروكسيداتها ونتراتها وكربوناتها ثابته عند تسخينها وتحلل فقط في درجة الحرارة العالية ولكن نحصل على أكاسيد هذه الفلزات القاعدية بتسخين هيدروكسيداتها أو بيروكسيداتها أو نتراتها مع الصوديوم وفقاً للتفاعلات الآتية:

(2) ماء التبلر (المرتبط بروابط تناسقية) أو الماء الكاتيوني Water of Coordination or Cation Water

** حيث يتواجد الماء في هذا النوع من ماء التبلر مرتبطاً بروابط تناسقية مع الفلز مثل بلورات كبريتات البريليوم BeSO4.4H2O حيث صيغتها البنائية [Be(H2O)4]++ (SO4) -- ، وكبريتات النيكل NiSO4.6H2O وصيغتها البنائية [Ni(H2O)6]++ (SO4)

** هذا النوع من الماء هو جزء أساسي وضروري في بنية المركب البلورية ولثبات واستقرار بلوراته بل وتحسب كتلة ماء التبلر في حساب وزنه الجزيئي.

(3) الماء الأنيوني Anion Water

** حيث ترتبط بعض جزئيات ماء التبلر مع أنيون المركب أو الملح بواسطة روابط هيدروجينية Hydrogen bonding وترتبط بقية جزئيات ماء التبلر بكاتيون المركب أو الملح مثل كبريتات النحاس المائية CuSO4.5H2O حيث نجد أربعة جزئيات لماء التبلر من الخمسة مرتبطة بكاتيون المركب (Cu+2) والجزئ الخامس بأنيون المركب SO4-- وتكون صيغته البنائية : [Cu(H2O)4]+2 [SO4.H2O] -2 ، حيث تم تأكيد ذلك بدراسته في فرع الكيمياء البلورية.

** لوحظ معملياً أنه عند تسخين كبريتات النحاس المائية يطرد ماء التبلر وتنهار بلوراته وتبقى كبريتات النحاس اللامائية كمسحوق وليس كبلورات ونفس الشيء يحدث مع كبريتات الصوديوم المائية.

(4) ماء الشبكة البلورية Lattice Water

** حيث تتخد جزئيات التبلر في بعض الأملاح والمركبات مواقع معينة ثابته في شبكاتها البلورية ( ولكنها ليست مرتبطة لا بأنيون ولا كاتيون الملح أو المركب).

** مثال: كبريتات البوتاسيوم والألومنيوم (المعروفة بالشب Alum) - الصيغة الكيميائية: KAl(SO4)2.12H2O

** نجد أن ستة جزئيات من ماء التبلر مرتبطة بأيون الألومنيوم بواسطة روابط تناسقية والست الأخريات هي ماء الشبكة البلورية مرتبة في أماكن محددة حول أيون (K+)

** أهمية الشب في الصناعة ؟
  يعتبر الشب من أهم الأملاح المائية تجارياً حيث يستخدم في صناعة المنسوجات (الصباغة) ، وفي معالجة مياه الشرب بترويق الماء من المواد والشوائب العالقة إذ تترسب هذه الشوائب في القاع على هيئة هيدروكسيد ألومنيوم وتستخدم عادة قطعة من القماش حيث يلصق الشب مع نسيج القماش، وبنفس الأسلوب يستخدم الشب في صناعة الورق بتغطيته بطبقة من هذا الملح،  ويستخدم الشب أو كبريتات الألومنيوم في أسطوانات إطفاء الحرائق حيث يخلط مع بيكربونات الصوديوم منتجاً رغوة من ثاني أكسيد الكربون وهيدروكسيد الألومنيوم الجيلاتيني وفقاً للمعادلة:


ونفس هذا التفاعل يحدث في مسحوق الخبيز الذي يستخدم الشب كحمض.

(5) ماء الزيولايت Zeolite water

  الزيولايت هو نوع من الطين المعروف (Mineral Clay) يستخدم في معالجة عسر المياه عن طريق التبادل الأيوني (Ion exchange) وهو عبارة عن شبكة مفتوحة من ثلاثة أبعاد من السيلكات (SiO4) حيث تأخذ جزئيات الماء مواقع عشوائية في شبكته البلوريه ويفقد الماء بدون أي تغير ظاهري في بنيته البلورية.

المراجع: مبادئ الكيمياء العامة (نظري - مسائل محلولة) / محي الدين البكوش - نوري بسيبسو - ياسر حورية - نبيل شيخ قروش / الطبعة الثانية (2003) / شركة الجا للنشر العلمي - طرابلس.

.

ليست هناك تعليقات