ما المقصود بالتحليل الكيميائي ؟  

 التحليل الكيميائي هو   أحد فروع علم الكيمياء يهدف إلى التعرف على نوع  العناصر المكونة للمادة و نسبة كل عنصر و كيفية ارتباط هذه العناصر مع بعضها للوصول للصيغة الجزيئية للمادة او لمجموعة المركبات المكونة للمادة .

ما هي مجالات التحليل الكيميائي؟

1.    مجال الطب ما هي أهمية التحليل الكيميائي في مجال الطب؟

•   تشخيص و علاج بعض الأمراض مثل تقدير نسب السكر و الزلال و البولينا و الكوليسترول.

•   تقدير كمية المادة الفعالة فى الدواء  .

2.مجال خدمة البيئة  ما هي أهمية التحليل الكيميائي في محال البيئة؟

•   معرفة و قياس محتوى المياة و الأغذية من الملوثات  البيئية  الضارة  .
•   قياس نسب  غازات أول أكسيد الكربون و ثانى أكسيد الكبريت و أكاسيد النتيروجين فى الجو

2-   مجال الزراعة 

• تحسين خواص التربة و بالتالى تحسين المحاصيل من خلال التجارب التى تجرى على التربة لمعرفة خواصها من حيث الحموضة أو القاعدية  و معرفة نوع و نسب العناصر الموجودة بها .
• تمعالجة  التربة  بالأسمدة المناسبة  لها  .

3-  مجال الصناعة

التحليل الكيميائى للخامات و المنتجات المستخدمة فى صناعة معينة يساعد على  تحديد مدى مطابقتها للمواصفات القياسية  .

         أنواع التحليل الكيميائي 

1)التحليل الوصفى ( الكيفى أو النوعى )

• يهدف الى التعرف على مكونات المادة سواء كانت نقية  ( ملحاً بسيطاً  ) أو مخلوط من عدة مواد  . 

أو سلسلة من التفاعلات المختارة المناسبة تجرى للكشف عن نوع المكونات الاساسية للمادة على اساس التغيرات الحادثة فى هذه التفاعلات  .

2) التحليل الكمى

يهدف الى تقدير نسبة كل مكون من المكونات الاساسية للمادة

أولاً :  التحليل الوصفى ( الكيفى أو النوعى ) 

تتوقف الطريقة التى يتم  الكشف  بها على نوع المادة :

• فإذا كانت المادة نقية: يتم التعرف عليها من ثوابتها الفيزيائية مثل درجة الانصهار و درجة الغليان و الكتلة المولية   .

• اذا كانت مخلوطاً:فيجب اولا فصل المواد النقية كلاً على حده  ثم نكشف عنها بالطرق الكيميائية بإستخدام الكواشف المناسبة   .

لاحظ: أن التحليل الكمي يجب أن يسبقه تحليل وصفي للتعرف غلى مكونات المادة ثم يلي ذكلك التحليلي الكمي لمعرفة كمية المكونات المكونات والنسبة بيها في المادة 

أنواع التحليل الوصفي

تحليل المركبات العضوية:

يتم بالكشف عن العناصر والمجموعات الوظيفية الموجودة بغرض التعرف على المركب

تحليل المركبات غير العضوية

يتم بالتعرف على الايونات التى يتكون منها المركب غير العضوى و ذلك بالكشف عن الكاتيونات ( الشق القاعدى أو الايون الموجب )والكشف عن الانيونات ( الشق الحمضى أو الايون السالب )

1- الكشف عن الأنيونات ( الشق الحمضي)

تم تقسيم  الانيونات الى ثلاث مجموعات حسب الكاشف المستخدم في التعرف عليها  

ما هو الأساس العام الذي استخدم في اختيار كاشف لمجموعة معينة ؟

أن الحمض الأكثر ثباتاً يطرد  الأحماض الأقل ثباتاً في صورة غازات أو رواسب يمكن التعرف عليها من ألوانها أو رائحتها أو أي خاصية أخري.

 على هذ الأساس تم تفسيم الانيونات ‘لى مجموعات حسب الكاشف المستخدم في الكشف والتعرف غليها 

فما  هي هذه المجموعات ؟

تقسيم الأنيونات إلى محموعات لكل مجموعة كاشف معين  هي: ثلاث مجموعات 

تقسيم الأحماض حسب ثباتها:

أولا  : مجموعة أنيونات حمض الهيدروكلوريك المخفف  ( HCl)

الأساس العلمى :

حمض الهيدروكلوريك أثبت من الأحماض التى أشتقت منها هذه الأنيونات  و عند تفاعل الحمض مع أملاح هذه الأنيونات فان الحمض الأكثر ثباتا يطرد هذه الأحماض الاقل ثبات و سهلة التطاير على هيئة غازات يمكن التعرف عليها بالكاشف المناسب  

1- الكشف عن أنيون الكربونات ^–CO₃)² )

التجربة الأساسية: نستخدم ملح صلب من أملا الكربونات ونصيف إليه حمص الهيدروكلوريك  المخفف  علل؟

الملح الصلب + HCl dil  ⇐  ثاني أكسيد الكربون 

–يحدث فوران شديد و يتصاعد غاز ثانى أكسيد الكربون الذى يعكر ماء الجير الرائق   .

 -لاحظ  : يمرر  غاز ثانى اكسيد الكربون فى ماء الجير لفترة قصيرة ….. علل ؟

 حتى لا تتحول كربونات الكالسيوم الى بيكربونات الكالسيوم و يختفى الراسب 

  التجربة التأكيدية

محلول الملح + محلول كبريتات الماغنسيوم

Na₂CO₃ + MgSO₄  → MgCO₃↓+ Na₂SO₄

يتكون راسب أبيض على البارد يذوب فى حمض الهيدروكلوريك  

↑MgCO₃ + 2HCl  →   MgCl₂ + H₂O + CO₂

لاحظ جميع  كربونات الفلزات   :

تذوب فى الاحماض .

• لا تذوب فى الماء ما عدا كربونات الصوديوم و كربونات البوتاسيوم و كربونات الامونيوم .

علل  : يتعكر ماء الجير الرائق عند إمرار  غاز ثانى أكسيد الكربون فيه لفترة قصيرة و يزول  الراسب عند إمراره لفترة طويلة  ؟؟.

 ج : يتعكر عند امرار غاز ثانى اكسيد الكربون لفترة قصيرة لتكوين كربونات الكالسيوم  التى لا تذوب فى الماء  .

و يزول الراسب بسبب تحول  كربونات الكالسيوم الى بيكربونات الكالسيوم  الذى يذوب فى الماء.

2- الكشف عن أنيون البيكربونات ^1-( HCO₃)  

التجربة الأساسية: نضيف ملح البيكربونات الصالب الى حمض الهيدروكلوريك المخفف علل؟

الملح الصلب + HCl dil

 الغاز الناتج والكشف عنه:

-يحدث فوران شديد و يتصاعد غاز ثانى أكسيد الكربون الذى يعكر ماء الجير الرائق  

 لاحظ  : يمرر  غاز ثانى اكسيد الكربون فى ماء الجير لفترة قصيرة ….. علل ؟

 حتى لا تتحول كربونات الكالسيوم الى بيكربونات الكالسيوم و يختفى الراسب

   التجربة التأكيدية

محلول الملح + محلول كبريتات الماغنسيوم

يتكون راسب أبيض  MgCO₃  بعد التسخين

لاحظ :جميع أملاح البيكربونات تذوب في الماء .

3- الكسف عن أنيون الكبريتيت ^-2(SO₃)

التجربة الأساسية :

الملح الصلب + HCl dil

↑Na₂SO₃ +  2HCl  → 2NaCl  + H₂O + SO₂ 

الغاز الناتج والكشف عنه

يتصاعد غاز ثانى أكسيد الكبريت ذى الرائحة النفاذة و الذى يخضر ورقة  مبللة بمحلول ثانى كرومات البوتاسيوم المحمضة بحمض الكبريتيك المركز  

التجربة التأكيدية

محلول الملح + محلول نترات الفضة 

يتكون راسب ابيض من كبريتيت الفضة  يسود بالتسخين

4- الكشف عن أنيون الكبريتيد  ^–S² 

التجربة الأساسية:  الملح الصلب + HCl dil

 Na₂S +  2HCl →   2NaCl  + H₂S↑

 الغاز الناتج والكشف عنه

تصاعد غاز كبريتيد الهيدروجين  له رائحة كريهة تشبه رائحة البيض الفاسد و الذى يسود ورقة  مبللة بمحلول اسيتات الرصاص II   CH₃COO)₂Pb + H₂S  → 2CH₃COOH  + PbS

التجربة التأكيدية

حلول الملح + محلول نترات الفضة

يتكون راسب اسود  من كبريتيد الفضة Ag₂S  

Na₂S + 2AgNO₃  →  2NaNO₃ + Ag₂S

5- الكشف عن انيون الثيوكبريتات ^–S₂O₃)² )

التجربة الأساسية:الملح الصلب + HCl dil

Na₂S₂O₃ +  2HCl  → 2NaCl  + H₂O + SO₂ ↑+S

الغاز الناتج والكشف عنه

يتصاعد غاز ثانى أكسيد الكبريت ذى الرائحة النفاذة ويتعلق الكبريت في المحلول

التجربة التأكيدية

محلول الملح + محلول اليود

 2Na₂S₂O₃ + I₂ → 2NaI + Na₂S₄O₆ 

رباعي ثيونات الصوديم

فيزول لون اليود البنى  

6- الكشف عن أنيون النيتريت ^–(NO₂)

 التجربة الأساسية:

الملح الصلب + HCl dil

  حمض نيتروز    NaNO₂ +  HCl →   NaCl  + HNO₂   

  غاز اكسيد نيتريك عديم اللون           3HNO₂ → HNO₃ + H₂O + 2NO

الغاز الناتج والكشف عنه

يتصاعد غاز اكسيد النيتريك  عديم اللون الذى يتحول عند فوهة الانبوبة الى اللون البنى المحمر 

2NO  + O₂ → 2NO₂

التجربة التأكيدية

محلول الملح + محلول برمنجانات البوتاسيوم  البنفسيجية المحمضة بحمض الكبريتيك المركز   فيزول اللون البنفسجى للبرمنجانات 

اختبار: حول التحليل الكيميائي

السؤال الأول: التعريف بالتحليل الكيميائي

  1- ما المقصود بالتحليل الكيميائي؟

السؤال الثاني: مجالات التحليل الكيميائي

 2- اذكر ثلاثة مجالات رئيسية للتحليل الكيميائي واشرح أهميتها في كل مجال

السؤال الثالث: التحليل الكيميائي في مجال الطب

3-  اشرح أهمية التحليل الكيميائي في مجال الطب مع ذكر أمثلة على الأمراض التي يمكن تشخيصها أو علاجها باستخدام هذا التحليل.

السؤال الرابع: التحليل الكيميائي في خدمة البيئة

 4-كيف يساهم التحليل الكيميائي في مجال خدمة البيئة؟ ذكر أهم العناصر أو الملوثات التي يمكن قياسها وتحليلها.

السؤال الخامس: التحليل الكيميائي في مجال الزراعة

 5- كيف يستخدم التحليل الكيميائي في تحسين خواص التربة في مجال الزراعة؟

السؤال السادس: التحليل الكيميائي في مجال الصناعة

 6- كيف يساعد التحليل الكيميائي في صناعة تحليل الخامات والمنتجات؟

السؤال السابع: أنواع التحليل الكيميائي

 7- اشرح الفرق بين التحليل الوصفي والتحليل الكمي.

السؤال الثامن: التحليل الوصفي

 8- اشرح كيف يتم التحليل الوصفي وذكر مثالًا على مادة يمكن تحليلها بهذه الطريقة.

السؤال التاسع: التحليل الكمي

9-  ما هو الهدف الرئيسي من التحليل الكمي؟

السؤال العاشر: تحليل الأنيونات

 10- اشرح كيف يتم الكشف عن أنيون الكربونات باستخدام التحليل الكيميائي.

السؤال الحادي عشر: الكشف عن أنيون البيكربونات

11-  ما هي التجربة الأساسية للكشف عن أنيون البيكربونات وما الهدف منها؟

سؤال الثاني عشر: الكشف عن أنيون الكبريتيت

 12- اشرح كيف يتم الكشف عن أنيون الكبريتيت باستخدام التحليل الكيميائي.

ؤال الثالث عشر: الكشف عن أنيون النيتريت

13- ما هي التجربة الأساسية للكشف عن أنيون النيتريت وكيف يمكن التأكد من وجوده؟

السؤال الرابع عشر: الكشف عن أنيون الثيوكبريتات

 14- كيف يمكن الكشف عن أنيون الثيوكبريتات باستخدام التحليل الكيميائي وما هي النتائج المتوقعة؟

الأجوبة النموذجية

السؤال الأول: التعريف بالتحليل الكيميائي

1-التحليل الكيميائي هو فرع من فروع علم الكيمياء يهدف إلى التعرف على تركيب المواد وتحديد نوع وكمية العناصر المكونة لها

السؤال الثاني: مجالات التحليل الكيميائي

  ثلاثة مجالات رئيسية

في الطب: يستخدم لتشخيص وعلاج الأمراض وقياس كميات المواد الفعالة في الدواء

في خدمة البيئة: يقيس محتوى المياه والأغذية من الملوثات الضارة

في الزراعة: يساعد في تحسين خواص التربة وتحديد نوع ونسبة العناصر فيها

في الصناعة: يستخدم في تحليل الخامات والمنتجات للتحقق من تطابقها مع المواصفات القياسية

السؤال الثالث: التحليل الكيميائي في مجال الطب

أهمية التحليل الكيميائي في الطب تتجلى في:

تشخيص وعلاج الأمراض مثل تحليل نسبة السكر والكوليسترول.

تحديد كمية المادة الفعالة في الدواء.

السؤال الرابع: التحليل الكيميائي في خدمة البيئة

 أهمية التحليل الكيميائي في مجال خدمة البيئة تتمثل في:

معرفة وقياس محتوى المياه والأغذية من الملوثات الضارة.

قياس نسب غازات الكربون وثاني أكسيد الكبريت في الجو.

السؤال الخامس: التحليل الكيميائي في مجال الزراعة

– في الزراعة، يساعد التحليل الكيميائي في تحسين خواص التربة وتحديد نوع ونسبة العناصر الموجودة بها، ويتيح معالجتها بالأسمدة المناسبة.

السؤال السادس: التحليل الكيميائي في مجال الصناعة

-يستخدم التحليل الكيميائي في الصناعة لتحليل الخامات والمنتجات المستخدمة في صناعة معينة والتحقق من مطابقتها للمواصفات القياسية.

السؤال السابع: أنواع التحليل الكيميائي

– التحليل الوصفي يهدف إلى التعرف على مكونات المادة، بينما التحليل الكمي يهدف إلى تقدير نسبة كل مكون من المكونات الأساسية.

السؤال الثامن: التحليل الوصفي

– التحليل الوصفي يعتمد على تعرف المادة من خلال ثوابتها الفيزيائية، مثل درجة الانصهار والغليان.

السؤال التاسع: التحليل الكمي

-الهدف الرئيسي من التحليل الكمي هو تقدير نسبة كل مكون من المكونات الأساسية للمادة.

السؤال العاشر: تحليل الأنيونات

-يتم الكشف عن أنيون الكربونات باستخدام التحليل الكيميائي من خلال تفاعل مع حمض الهيدروكلوريك، مما يؤدي إلى تصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون.

السؤال الحادي عشر: الكشف عن أنيون البيكربونات

– التجربة الأساسية هي إضافة ملح البيكربونات إلى حمض الهيدروكلوريك المخفف لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون، والهدف منها هو تحديد وجود البيكربونات.

السؤال الثاني عشر: الكشف عن أنيون الكبريتيت

-يتم الكشف عن أنيون الكبريتيت باستخدام التحليل الكيميائي من خلال تفاعل مع حمض الهيدروكل