تجربة نافورة الأمونيا – مقارنة مع HCl وN₂
الكيمياءالكيمياء غير العضوية16–17 سنةمختبر افتراضي
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلدورق كروي مقلوب مملوء بغاز NH₃ يخرج منه أنبوب مغمور في حوض ماء يحتوي على الفينولفثالين. اضغط القطّارة لإضافة بضع قطرات من الماء: يذوب NH₃ بدرجة كبيرة جدًا (≈ 700 حجم في كل حجم من الماء)، فينخفض الضغط في الدورق انخفاضًا حادًا ويندفع الماء إلى أعلى على شكل نافورة وردية. بدّل إلى غاز HCl (مع عباد الشمس أو الميثيل البرتقالي) أو إلى N₂ الشحيح الذوبان للمقارنة؛ ويتحدث مقياس الضغط والمنحنى p(t) باستمرار.
الدرس: الأمونيا – ذوبانها في الماء والطبيعة القاعدية (القلوية) لمحلولها المائي
ماذا تعرض
الأمونيا من أكثر الغازات المعروفة ذوبانًا في الماء: عند 20 °C يذيب حجم واحد من الماء نحو 700 حجم من NH₃. وعندما يدخل قليل من الماء إلى دورق مملوء بالأمونيا يذوب معظم الغاز فورًا، فينخفض الضغط داخله كثيرًا عن الضغط الجوي، ويدفع الهواء الجوي الماء في الأنبوب إلى أعلى على شكل نافورة. والمحلول الناتج قاعدي لأن NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻، لذا يتغير لون الكاشف عند دخول الماء. ويعطي كلوريد الهيدروجين نافورة مماثلة لكن محلولها حمضي، أما النيتروجين فلا يعطي نافورة.
طريقة الاستخدام
أبقِ الأمونيا والفينولفثالين، واضغط «ضغط القطّارة» ولاحظ مقياس الضغط والمنحنى p(t) ولون الماء الداخل إلى الدورق. كرّر مع كلوريد الهيدروجين ومع كل «كاشف في ماء الحوض»، ثم مع النيتروجين، وقارن صفوف جدول النتائج. يبيّن تغيير «حجم الدورق» أن كمية صغيرة جدًا من الماء تكفي لإذابة الغاز كله.
المعاملات القابلة للتغيير
- الغاز في الدورق الأمونيا NH₃, كلوريد الهيدروجين HCl, النيتروجين N₂ (شحيح الذوبان)
- الكاشف في ماء الحوض الفينولفثالين, عباد الشمس, الميثيل البرتقالي
- حجم الدورق 250–1000 mL
- سرعة المحاكاة 0.5–2 ×
أسئلة للاستكشاف
- لماذا تجعل بضع قطرات من الماء الماءَ يندفع إلى دورق NH₃ ولا تفعل ذلك في دورق N₂؟
- عندما يحتوي الدورق على NH₃، ما لون الماء مع الفينولفثالين ومع عباد الشمس، ولماذا؟
- أي كاشف يُظهر نافورة HCl بوضوح، ولماذا لا يصلح الفينولفثالين لها؟
