هل نترات الباريوم قابلة للذوبان؟

نترات الباريوم يذوب في الماء. يُنتج سائلًا شفافًا عند مزجه بالماء. يتفكك هذا السائل الأبيض في الماء ويُكوّن أيونات. تنص القاعدة على أن جميع أملاح النترات قابلة للامتزاج بالماء. لذا، نترات الباريوم هي قابل للذوبان.

الإجابة البسيطة: نترات الباريوم تذوب

عند وضع نترات الباريوم في الماء، تتلاشى. لا تبقى صلبة. تختلط القطع البيضاء بالماء، لتحصل على خليط صافٍ.

نترات الباريوم ملح. له جزء موجب وجزء سالب. في الماء، ينقسم هذان الجزءان. لهذا السبب نقول إنه قابل للذوبان.

اسم هذا الملح هو Ba(NO₃)₂. Ba هو الباريوم، وNO₃ هو النترات. الرقم 2 يعني وجود جزأين من النترات لكل جزء من الباريوم.

لماذا نترات الباريوم قابلة للذوبان: فهم القواعد

لمعرفة سبب امتزاج بعض المواد بالماء وعدم امتزاج بعضها الآخر، نستخدم القواعد. تساعدنا هذه القواعد على تخمين ما إذا كان الملح سيختلط أم لا.

قواعد الذوبان العامة للمركبات الأيونية

الأملاح تحتوي على أيونات. الأيونات هي جزيئات ذات شحنة موجبة أو سالبة. بعض الأيونات تختلط بالماء، والبعض الآخر لا.

يمكننا استخدام القواعد لمعرفة ما إذا كان الملح سيختلط أم لا. ليس عليك تجربة كل نوع، يمكنك معرفة ذلك من اسمه.

تتناول القواعد الأيونات الموجودة في الملح. بعض الأيونات تُكوّن أملاحًا تمتزج جيدًا، بينما يُكوّن بعضها الآخر أملاحًا لا تمتزج.

القاعدة #1: جميع أملاح النترات قابلة للذوبان

القاعدة الأهم هنا هي: تمتزج جميع أملاح النترات مع الماء.

النترات هي NO₃⁻. تحتوي على ذرة نيتروجين واحدة وثلاث ذرات أوكسجين بشحنة سالبة. عندما يحتوي الملح على نترات، فإنه يمتزج بالماء.

هذه القاعدة لا تتضمن أي شرط أو استثناء. جميع أملاح النترات تختلط بالماء. لهذا السبب نترات الباريوم قابلة للذوبان.

القاعدة #2: معظم مركبات الباريوم ليست قابلة للذوبان دائمًا (لكن النترات مختلفة!)

معظم أملاح الباريوم لا تختلط جيدًا بالماء. كبريتات الباريوم لا تختلط، وكربونات الباريوم لا تختلط.

لكن نترات الباريوم ليست مثلها. فجزء النترات بارعٌ في الاختلاط لدرجة أنه يتفوق. قاعدة "امتزاج جميع النترات" أقوى من قاعدة "عدم امتزاج معظم أملاح الباريوم".

لذلك، على الرغم من احتوائه على الباريوم، إلا أن نترات الباريوم تختلط مع الماء.

ماذا يحدث عندما يذوب نترات الباريوم؟

عند إضافة نترات الباريوم إلى الماء، لا تبقى كما هي، بل تتفكك. لنرَ ماذا يحدث.

التفكك إلى أيونات

ينقسم الملح إلى أيونات. الأيونات هي جزيئات ذات شحنة موجبة أو سالبة.

نترات الباريوم تنتج:

• أيونات الباريوم (Ba²⁺) ذات الشحنة الموجبة
• أيونات النترات (NO₃⁻) ذات الشحنة السالبة

يمكننا كتابة هذا على النحو التالي:

Ba(NO₃)₂(s) → Ba²⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq)

(s) تعني صلبًا. (aq) تعني في الماء. لكل ذرة ملح واحدة، نحصل على أيون باريوم واحد وأيونين نترات.

ترطيب الأيونات

الماء جيدٌ في الأيونات. له طرفٌ موجبٌ وآخر سالب. إنه كمغناطيسٍ صغير.

عندما تدخل الأيونات إلى الماء، تلتقطها جزيئات الماء. الطرف الموجب للماء يلتقط الأيونات السالبة، والطرف السالب للماء يلتقط الأيونات الموجبة.

لهذا السبب، تبقى الأيونات في الماء، إذ يحفظها الماء ويمنعها من العودة إلى الحالة الصلبة.

هل تؤثر درجة الحرارة على ذوبان نترات الباريوم؟

نعم! الماء الدافئ يحفظ نترات الباريوم أكثر من الماء البارد. وهذا ينطبق على معظم الأملاح.

إذا قمت بتسخين الماء، فقد يختلط به المزيد من الملح. وإذا قمت بتبريد الماء، فقد يخرج بعض الملح مرة أخرى على شكل مادة صلبة.

لهذا السبب، يحتفظ الشاي الساخن بكمية سكر أكبر من الشاي البارد. وينطبق الأمر نفسه على نترات الباريوم في الماء.

أهمية الذوبان (أمثلة عملية)

لماذا نهتم باختلاط نترات الباريوم بالماء؟ إليك بعض طرق استخدامه:

صنع أشياء جديدة

عند خلط سائلين شفافين، نحصل على مادة صلبة. هذه طريقة لصنع أشياء جديدة.

إذا خلطنا نترات الباريوم وكبريتات الصوديوم، نحصل على مادة صلبة. هذه المادة الصلبة هي كبريتات الباريوم، ولا تختلط بالماء، بل تترسب في القاع.

Ba(NO₃)₂(aq) + Na₂SO₄(aq) → BaSO₄(s) + 2NaNO₃(aq)

كبريتات الباريوم مادة صلبة بيضاء. أما نترات الصوديوم فتبقى في الماء.

اختبار الأيونات

يمكننا استخدام نترات الباريوم لاختبار أيونات الكبريتات. إذا أضفنا نترات الباريوم إلى خليط صافٍ وحصلنا على مادة صلبة بيضاء، فهذا يعني وجود الكبريتات.

هذه طريقة لمعرفة مكونات الخليط، وهي أشبه باختبار الكبريتات.

صنع النار الخضراء

مسحوق نترات الباريوم يُستخدم لإشعال نار خضراء في العروض. عند احتراقه، يُصدر ضوءًا أخضر ساطعًا.

يجب أن يكون خليطًا جيدًا ليحترق. لذلك، علينا أن نعرف إن كان يمتزج بالماء أم لا.

هل نترات الباريوم آمنة للاستخدام؟ (باختصار)

نترات الباريوم هي غير آمن تناوله أو لمسه قد يُسبب لك المرض، وقد يؤذي أمعائك وقلبك.

عندما تعمل معه:

• ارتدي القفازات
• لا تأكل ولا تشرب
• اغسل يديك
• احفظه بعيدا عن متناول الاطفال

كما أنه يساعد على احتراق الأشياء. احفظه بعيدًا عن النار.

مقارنة نترات الباريوم بالأملاح الأخرى

دعونا نرى كيف أن نترات الباريوم تشبه أو لا تشبه الأملاح الأخرى.

كيفية إذابة نترات الباريوم بشكل صحيح

إذا كنت بحاجة إلى خلط نترات الباريوم مع الماء، فإليك الطريقة:

1. ضع بعض الماء في كوب زجاجي
2. أضف نترات الباريوم شيئًا فشيئًا
3. حرك أثناء إضافته
4. الملح سوف يختفي عندما يختلط
5. استمر في الإضافة حتى لا يختلط المزيد

إذا أضفت كمية زائدة، سيبقى بعضها في القاع، مما يعني أن الماء لن يتسع للمزيد.

العوامل التي تؤثر على كمية الذوبان

يمكن لبعض الأشياء أن تغير كمية نترات الباريوم التي ستختلط بالماء:

درجة حرارة

كما ذكرنا، الماء الدافئ يتسع لكمية أكبر من الماء البارد. إذا كنت بحاجة إلى خلط كمية كبيرة، فاستخدم الماء الدافئ.

أملاح أخرى

إذا وُجدت أملاح أخرى في الماء، فقد تقلّ كمية نترات الباريوم الممتزج. وهذا ما يُسمى بتأثير الأيون المشترك.

مستوى الرقم الهيدروجيني

الرقم الهيدروجيني (pH) هو مدى حمضية أو قاعدية الماء. قد يؤثر هذا على كمية الملح الممتزج، ولكن ليس بنفس القدر مع نترات الباريوم.

الاستخدامات الصناعية لنترات الباريوم

نترات الباريوم يُستخدم لأكثر من مجرد العمل المخبري، بل له استخدامات عملية أيضًا.

الألعاب النارية والألعاب النارية

الاستخدام الأكثر شيوعًا هو في عروض النار. يُصدر ضوءًا أخضر عند احتراقه. يُستخدم هذا في:

• عروض النار
• مشاعل
• قنابل الدخان
• عصي ضوئية

إنتاج الزجاج والسيراميك

يُستخدم في صناعة بعض أنواع الزجاج، إذ يُساعد على تشكيله ويُضفي عليه لونًا أخضر.

كما يتم استخدامه أيضًا في بعض أنواع التزجيج للأواني والأكواب.

استخدامات أخرى

• يمكن أن يساعد في صنع بعض أنواع الأنابيب الزجاجية
• يتم استخدامه في بعض اختبارات الأدوية
• يمكن أن يساعد في صنع أشياء أخرى من الباريوم

نترات الباريوم في المختبر

في المختبر، يُستخدم نترات الباريوم في العديد من الاختبارات. فهو يساعد في معرفة مكونات الخليط.

التحليل النوعي

هذا يعني معرفة مكونات الخليط، وليس كميته. يمكن لنترات الباريوم المساعدة في معرفة:

• أيونات الكبريتات
• أيونات الكرومات
• أيونات الفوسفات

إذا كانت هذه المواد موجودة في خليط، فإن إضافة نترات الباريوم سيؤدي إلى تكوين مادة صلبة.

التحليل الكمي

هذا يعني معرفة كمية مادة معينة في خليط. يمكن لنترات الباريوم أن تساعد في معرفة كمية الكبريتات في الخليط.

نضيف نترات الباريوم حتى نستهلك كل الكبريتات. ثم نحسب الكمية المتبقية.

أسئلة شائعة حول ذوبان نترات الباريوم

فيما يلي بعض الأشياء التي يسأل عنها الناس حول نترات الباريوم:

هل نترات الباريوم قابلة للذوبان في الماء البارد؟

نعم، يمتزج بالماء البارد، ولكن ليس بقدر الماء الساخن.

لماذا نترات الباريوم قابلة للذوبان بينما أملاح الباريوم الأخرى ليست قابلة للذوبان؟

يتميز جزء النترات بخلطه الممتاز، لدرجة أنه يُكوّن خليط الملح بأكمله، حتى مع الباريوم.

كيف يمكنني معرفة إذا كان نترات الباريوم قد ذاب بشكل كامل؟

إذا كان الخليط صافيًا دون أي أجزاء في الأسفل، فهذا يعني أنه مختلط بالكامل. إذا كانت هناك أجزاء بيضاء في الأسفل، فهذا يعني أن بعضها لم يختلط.

هل يمكنني جعل نترات الباريوم أكثر قابلية للذوبان؟

نعم، سخّن الماء. الماء الدافئ يحتوي على نترات الباريوم أكثر من الماء البارد.

العلم وراء الذوبان

لماذا تختلط بعض الأشياء ولا تختلط؟ الأمر كله يتعلق بالطاقة.

طاقة الشبكة

تتكون الأملاح من أيونات في شبكة. يتطلب كسر هذه الشبكة طاقة. تُسمى هذه الطاقة طاقة الشبكة.

طاقة الترطيب

عندما تدخل الأيونات إلى الماء، تُطلق طاقة. يجذبها الماء ويحتفظ بها. تُسمى هذه الطاقة طاقة الترطيب.

إذا كانت طاقة الترطيب أكبر من طاقة الشبكة، سيختلط الملح. وإلا، فلن يختلط.

بالنسبة لنترات الباريوم، تفوز طاقة الترطيب. ولهذا السبب تختلط بالماء.

خاتمة

نترات الباريوم قابل للذوبان في الماء. يتبع ذلك قاعدة اختلاط جميع أملاح النترات بالماء. عند اختلاطها بالماء، تتحلل إلى أيونات الباريوم وأيونات النترات.

هذا أمرٌ أساسيٌّ لاستخداماته في المختبرات، وعروض النار، وصناعة الأشياء. إنّ امتزاجه بالماء يجعله مناسبًا لهذه الأعمال.

معرفة ما إذا كان الملح سيختلط بالماء جزءٌ أساسيٌّ من الكيمياء. فهو يساعدنا على معرفة ما سيحدث عند خلط المواد. نترات الباريوم هي إحدى الحالات التي يُمكننا فيها استخدام القواعد لمعرفة ما سيحدث.