التحليل الكيميائي←أحد فروع الكيمياء المهمة، ساهم في تقدم الكيمياء وفي تطور مجالات علمية أخرى.
شكل 1: الكشف عن الهاليدات بنيترات الفضة يوضح الشكل الكشف عن أيونات الهاليدات بإضافة محلول نيترات الفضة، فيتكون راسب أبيض من كلوريد الفضة، أو راسب أصفر باهت من بروميد الفضة، أو راسب أصفر من يوديد الفضة. ويُعد هذا الكشف جزءًا من التحليل الوصفي الذي يحدد المكونات الأيونية في العينة المجهولة.
وجه المقارنة
الفكرة الأساسية
كلمات مفتاحية
الطب
يعتمد تشخيص الأمراض على تحاليل نسب السكر والزلال والبولينا والكوليسترول وغيرها
كما يقدّر كمية المكونات الفعالة في الدواء
يعتمدتشخيصالأمراضتحاليل
الزراعة
تحليل التربة لمعرفة حموضتها وقاعدتها ونوع ونسب العناصر بها
ثم معالجتها بإضافة الأسمدة المناسبة
تحليلالتربةلمعرفةحموضتها
الصناعة
لا توجد صناعة إلا ويستخدم فيها تحليل الخامات والمنتجات لتحديد مطابقتها للمواصفات القياسية
توجدويستخدمفيهاتحليل
خدمة البيئة
قياس محتوى الماء والأغذية من الملوثات الضارة
وقياس نسب غازات أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين في الجو
تُقسم الأنيونات إلى ثلاث مجموعات، لكل منها كاشف معين مجموعة أنيونات حمض الهيدروكلوريك المخفف. مجموعة أنيونات حمض الكبريتيك المركز. مجموعة أنيونات محلول كلوريد الباريوم.
يرجع هذا التقسيم إلى ثبات الأحماض المشتقة من الأنيونات.
فالحمض الأكثر ثباتاً، أي الأعلى في درجة الغليان والأقل تطايراً، فيستطيع طرد الحمض الأضعف من أملاحه في صورة غاز طيار يسهل الكشف عنه بخواصه الفيزيائية أو بالكواشف الملونة.
المجموعة الأولى تُكشف بحمض الهيدروكلوريك المخفف، لأن أحماضها ضعيفة الثبات وسهلة التطاير.
أما مجموعة حمض الكبريتيك المركز الساخن فتضم أنيونات أحماضها متوسطة الثبات، فيطردها الحمض المركز من أملاحها الصلبة.
ومجموعة كلوريد الباريوم تضم أنيونات أحماضها عالية الثبات، لا يطردها حمض الهيدروكلوريك ولا حمض الكبريتيك، فتُكشف بتفاعلات الترسيب المباشرة في المحاليل المائية.
حمض الهيدروكلوريك أثبت من الأحماض التي اشتقت منها هذه الأنيونات.
عند تفاعل الحمض مع أملاح هذه الأنيونات يطرد الحمض الأكثر ثباتًا هذه الأحماض الأقل ثباتًا والسهلة التطاير أو الانحلال على هيئة غازات يمكن التعرف عليها بالكاشف المناسب.
يفضل التسخين الهين لأنه يساعد على طرد الغازات.
الملح الصلب + حمض الهيدروكلوريك المخفف.
وجه المقارنة
الفكرة الأساسية
كلمات مفتاحية
التفاعل مع الحمض
يحدث فوران ويتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون: Na₂CO₃(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)
يحدثفورانويتصاعدثاني
الكشف عن الغاز
يعكر ماء الجير الرائق: CO₂(g) + Ca(OH)₂(aq) → CaCO₃(s) + H₂O(l) يُمرَّر الغاز لفترة قصيرة حتى لا تتحول كربونات الكالسيوم إلى بيكربونات الكالسيوم الذائبة فيختفي الراسب. شكل 2: الكشف عن الكربونات — المجموعة الأولى: أنيونات حمض الهيدروكلوريك المخفف يصف الشكل كشف غاز ثاني أكسيد الكربون المتصاعد من الكربونات عند إضافة حمض الهيدروكلوريك
إذ يعكّر الغاز ماء الجير الرائق بتكوين راسب كربونات الكالسيوم. ويُمرَّر الغاز لفترة قصيرة فقط
لأن الاستمرار يحوّل الراسب إلى بيكربونات ذائبة فيختفي
يعكرالجيرالرائقCaCO₃
التجربة التأكيدية
محلول الملح + محلول كبريتات الماغنسيوم يعطي راسبًا أبيض على البارد يذوب في حمض الهيدروكلوريك: Na₂CO₃(aq) + MgSO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + MgCO₃(s) MgCO₃(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)
محلولالملحكبريتاتالماغنسيوم
ملحوظة
جميع كربونات الفلزات لا تذوب في الماء عدا كربونات الصوديوم والبوتاسيوم والأمونيوم
وتذوب جميعها في الأحماض
جميعكربوناتالفلزاتتذوب
الكشف عن الكربونات — المجموعة الأولى: أنيونات حمض الهيدروكلوريك المخفف
(2) البيكربونات HCO₃−
وجه المقارنة
الفكرة الأساسية
كلمات مفتاحية
التفاعل مع الحمض
يتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يعكر ماء الجير الرائق: NaHCO₃(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)
يتصاعدثانيأكسيدالكربون
التجربة التأكيدية
محلول الملح + محلول كبريتات الماغنسيوم لا يعطي راسبًا على البارد
محلول الملح + محلول نيترات الفضة يعطي راسبًا أصفر من يوديد الفضة لا يذوب في محلول النشادر: NaI(aq) + AgNO₃(aq) → NaNO₃(aq) + AgI(s)
محلولالملحنيتراتالفضة
وجه المقارنة
الفكرة الأساسية
كلمات مفتاحية
التفاعل مع الحمض
تتصاعد أبخرة بنية من ثاني أكسيد النيتروجين نتيجة تحلل حمض النيتريك المنفصل
وتزداد كثافتها عند إضافة قليل من خراطة النحاس: 2NaNO₃(s) + H₂SO₄(l) → Na₂SO₄(aq) + 2HNO₃(l) (حمض مركز conc. وبالتسخين Δ) 4HNO₃(l) → 2H₂O(v) + 4NO₂(g) + O₂(g) (بالتسخين Δ) 4HNO₃(v) + Cu(s) → Cu(NO₃)₂(aq) + 2H₂O(l) + 2NO₂(g) (حمض مركز conc. وبالتسخين Δ)
تتصاعدأبخرةبنيةثاني
التجربة التأكيدية: اختبار الحلقة البنية
يحضر محلول ملح النيترات + محلول حديث التحضير من كبريتات الحديد II + قطرات من حمض الكبريتيك المركز تُضاف بحرص على السطح الداخلي لأنبوبة الاختبار. تتكون حلقة بنية عند السطح الفاصل بين الحمض ومحلول التفاعل
لا تتفاعل أنيونات هذه المجموعة مع أي من حمض HCl المخفف أو حمض H₂SO₄ المركز.
لكنها تعطي مع محلول كلوريد الباريوم BaCl₂ راسبًا من أملاحها.
(1) الفوسفات PO₄3−
وجه المقارنة
الفكرة الأساسية
كلمات مفتاحية
الكشف الأساسي
محلول الملح + محلول كلوريد الباريوم يعطي راسبًا أبيض من فوسفات الباريوم يذوب في حمض الهيدروكلوريك المخفف: 2Na₃PO₄(aq) + 3BaCl₂(aq) → Ba₃(PO₄)₂(s) + 6NaCl(aq)
محلولالملحكلوريدالباريوم
التجربة التأكيدية
محلول الملح + محلول نيترات الفضة يعطي راسبًا أصفر من فوسفات الفضة يذوب في كل من محلول النشادر وحمض النيتريك: Na₃PO₄(aq) + 3AgNO₃(aq) → 3NaNO₃(aq) + Ag₃PO₄(s)
محلولالملحنيتراتالفضة
(2) الكبريتات SO₄2−
وجه المقارنة
الفكرة الأساسية
كلمات مفتاحية
الكشف الأساسي
محلول الملح + محلول كلوريد الباريوم يعطي راسبًا أبيض من كبريتات الباريوم لا يذوب في حمض الهيدروكلوريك المخفف: Na₂SO₄(aq) + BaCl₂(aq) → 2NaCl(aq) + BaSO₄(s)
محلولالملحكلوريدالباريوم
التجربة التأكيدية
محلول الملح + محلول أسيتات الرصاص II يعطي راسبًا أبيض من كبريتات الرصاص II: Na₂SO₄(aq) + (CH₃COO)₂Pb(aq) → 2CH₃COONa(aq) + PbSO₄(s)
سلسلة من العمليات والتفاعلات الكيميائية التي تجرى للتعرف على نوع ومكونات المادة الأساسية وسواء كانت مادة نقية بسيطة (عن طريق ثوابتها الفيزيائية) أو خليطاً معقداً من عدة مواد.
التحليل الكيميائي الكمي (Quantitative Analysis):
تقدير النسبة المئوية أو التركيز الدقيق لكل مكون أساسي من المكونات التي تم التعرف عليها في المادة قيد الفحص.
الأساس العلمي لكشف الأنيونات:
الحمض الأكثر ثباتاً (الأعلى في درجة الغليان والأقل تطايراً) يطرد الحمض الأقل ثباتاً من محاليل أملاحه على هيئة غاز طيار يسهل الكشف عنه بالخواص الفيزيائية والكواشف الملونة.
حلقة النيترات البنية (Brown Ring Test):
تفاعل كيميائي تأكيدي فريد لأيون النيترات NO3-؛ يتم بإضافة كبريتات حديد ثنائي حديثة التحضير ثم إضافة قطرات من حمض الكبريتيك المركز بحرص شديد على الجدار الداخلي للأنبوبة، فتتكون حلقة بنية من مركب FeSO4.NO عند السطح الفاصل تزول بالرج أو التسخين.
الثيوكبريتات (Thiosulfate):
أنيون صيغته S2O3(2-)، عند تفاعله مع حمض HCl يتصاعد غاز SO2 ويظهر راسب أصفر معلق من الكبريت الحر (S)، ويزيل لون محلول اليود البني في التجربة التأكيدية لتكوين رباعي ثيونات الصوديوم.
غاز النيتروز وأكسيد النيتريك:
حمض النيتروز HNO2 غير الثابت يتفكك تلقائياً ليعطي حمض نيتريك وماء وغاز أكسيد النيتريك العديم اللون NO الذي يتحول عند فوهة الأنبوبة فور ملامسته لهواء الغرفة إلى أبخرة بنية حمراء من غاز ثاني أكسيد النيتروجين NO2.
★ كتاب الشرح والتفصيل العلمي الشامل المعتمد 2026 / 2027 ★
كتاب الشرح المفصل التحليل الكيميائي الوصفي والكمي
الصف الثالث الثانوي | الباب الثاني – التحليل الكيميائي | المنهج المصري الحديث 2026/2027
🎯 أهداف التعلم ومخرجات الفهم الوزارية المقررة 2026/2027:
• التمييز بين التحليل الكيميائي الوصفي (الكيفي) والتحليل الكيميائي الكمي وأهميتهما الصناعية والطبية والبيئية.
• دراسة الأساس العلمي لتقسيم الأنيونات (الشقوق الحامضية) إلى ثلاث مجموعات رئيسية حسب ثبات الأحماض المشتقة منها.
• كتابة معادلات الكشف الأساسية والتأكيدية لأنيونات مجموعة حمض الهيدروكلوريك المخفف: الكربونات، البيكربونات، الكبريتيت، الثيوكبريتات، الكبريتيد، والنيتريت.
• كتابة معادلات الكشف الأساسية والتأكيدية لأنيونات مجموعة حمض الكبريتيك المركز الساخن: الكلوريد، البروميد، اليوديد، والنيترات وتفسير حلقة النيترات البنية.
• كتابة معادلات الكشف لأنيونات مجموعة كلوريد الباريوم (الكبريتات والفوسفات) والتمييز بين راسبيهما باستخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف.
• حل مسائل ومخططات التعرف على الأملاح المجهولة بدلالة المشاهدات اللونية وتصاعد الغازات والروائح المميزة.
1. أهمية التحليل الكيميائي وأسس تصنيف الشقوق الحامضية (الأنيونات)
يلعب التحليل الكيميائي دوراً محورياً وحاسماً في شتى مجالات الحياة المعاصرة: ففي الطب والصيدلة يساعد في تقدير نسب السكر واليوريا والكوليسترول والزلال في الدم وتشخيص الأمراض وتقدير المادة الفعالة في الأدوية؛ وفي الزراعة يفحص خواص التربة وحموضتها ونسب النترات والفوسفات لاختيار الأسمدة المناسبة؛ وفي الصناعة يضمن مطابقة الخامات والمنتجات للمواصفات القياسية؛ وفي البيئة يكشف عن نسب الغازات السامة (مثل CO و SOx) والملوثات في مياه الشرب والأنهار.
ينقسم الكشف عن الأنيونات إلى ثلاث مجموعات رئيسية مستندة على مبدأ الثبات النسبي للأحماض:
المجموعة الأولى مجموعة كاشف حمض الهيدروكلوريك المخفف (HCl dil): وتضم أنيونات مشتقة من أحماض ضعيفة الثبات وسهلة التطاير، وهي: الكربونات (CO3 2-)، البيكربونات (HCO3 -)، الكبريتيت (SO3 2-)، الثيوكبريتات (S2O3 2-)، الكبريتيد (S 2-)، والنيتريت (NO2 -).
المجموعة الثانية مجموعة كاشف حمض الكبريتيك المركز الساخن (H2SO4 conc.): وتضم أنيونات مشتقة من أحماض متوسطة الثبات، وهي: الكلوريد (Cl -)، البروميد (Br -)، اليوديد (I -)، والنيترات (NO3 -).
حيث يستطيع حمض الكبريتيك المركز الساخن طرد أحماض هذه الأنيونات من أملاحها الصلبة.
المجموعة الثالثة مجموعة كاشف محلول كلوريد الباريوم (BaCl2): وتضم أنيونات مشتقة من أحماض عالية الثبات لا يستطيع حمض HCl ولا حمض H2SO4 طردها، وهي: الكبريتات (SO4 2-) والفوسفات (PO4 3-).
ويتم الكشف عنها بتفاعلات الترسيب المباشرة في المحاليل المائية.
2. الكبريتيت (SO3 2-): مع حمض HCl المخفف يتصاعد غاز ثاني أكسيد الكبريت SO2 ذو الرائحة النفاذة الخانقة، والذي يخضر ورقة مبللة بمحلول ثاني كرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 المحمضة بحمض الكبريتيك المركز: K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 -> K2SO4 + Cr2(SO4)3 (أخضر) + H2O، حيث يختزل الكروم السداسي البرتقالي إلى كروم ثلاثي أخضر. التجربة التأكيدية: بإضافة محلول نترات الفضة AgNO3 لمحلول الملح، يتكون راسب أبيض من كبريتيت الفضة Ag2SO3 يسود بالتسخين الشديد.
3. الثيوكبريتات (S2O3 2-): مع حمض HCl المخفف يتصاعد غاز SO2 ذو الرائحة النفاذة ويظهر في قاع الأنبوبة راسب أصفر معلق في المحلول من عنصر الكبريت الحر (S): Na2S2O3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + SO2↑ + S↓. التجربة التأكيدية: إضافة محلول اليود البني فيزول لونه البني تماماً لتكون رباعي ثيونات الصوديوم ويوديد الصوديوم عديم اللون.
4. الكبريتيد (S 2-): مع حمض HCl المخفف يتصاعد غاز كبريتيد الهيدروجين H2S ذو الرائحة الكريهة الشبيهة برائحة البيض الفاسد، والذي يسود ورقة مبللة بمحلول أسيتات الرصاص الثنائي Pb(CH3COO)2 لتكون راسب أسود من كبريتيد الرصاص: H2S + Pb(CH3COO)2 -> PbS↓ (أسود) + 2CH3COOH. التجربة التأكيدية: مع محلول نترات الفضة AgNO3 يتكون راسب أسود من كبريتيد الفضة Ag2S.
5. النيتريت (NO2 -): مع حمض HCl المخفف يتصاعد غاز أكسيد النيتريك العديم اللون NO والذي يتحول عند فوهة الأنبوبة إلى أبخرة بنية حمراء من غاز ثاني أكسيد النيتروجين NO2 نتيجة اتحاده الفوري مع أكسجين الهواء: 2NO + O2 -> 2NO2↑. التجربة التأكيدية: إضافة محلول برمنجانات البوتاسيوم البنفسجية المحمضة بحمض الكبريتيك المركز لمحلول النيتريت فيزول اللون البنفسجي تماماً نتيجة أكسدة النيتريت إلى نيترات واختزال المنجنيز السباعي البنفسجي إلى منجنيز ثنائي عديم اللون.
3. تفاعلات أنيونات مجموعة حمض H2SO4 المركز ومجموعة كلوريد الباريوم
مجموعة حمض الكبريتيك المركز الساخن (الملح صلب):
4. النيترات (NO3 -): تتصاعد أبخرة بنية حمراء كثيفة من غاز NO2 تزداد كثافتها وحجمها بإضافة خراطة من فلز النحاس (Cu) لأن النحاس يختزل حمض النيتريك المتكون وينتج كميات إضافية من NO2. التجربة التأكيدية: تجربة الحلقة البنية الشهيرة.
مجموعة كلوريد الباريوم BaCl2 (محاليل الأملاح):
2. الفوسفات (PO4 3-): يتكون راسب أبيض من فوسفات الباريوم Ba3(PO4)2 ولكنه يذوب في حمض الهيدروكلوريك المخفف ويذوب في حمض النيتريك. ومع نترات الفضة AgNO3 يتكون راسب أصفر من فوسفات الفضة Ag3PO4 يذوب في كل من محلول النشادر وحمض النيتريك (وهذا فارق جوهري عن راسب AgI الأصفر الذي لا يذوب في النشادر).
جدول جدول الفروق والتمييز بين رواسب نترات الفضة (AgNO3) مع الأنيونات الستة
★ التعرف على ملح مجهول من خلال المشاهدات العملية المعطيات والمطلوب: ملح صلب مجهول (X) أضيف إليه حمض الهيدروكلوريك المخفف فتصاعد غاز ذو رائحة نفاذة
وظهر في المحلول راسب أصفر معلق
التعرفمجهولخلالالمشاهدات
•
وعند إضافة محلول الملح لمحلول اليود زال اللون البني
وعندإضافةمحلولالملح
•
استنتج اسم وصيغة الشق الحامضي واكتب المعادلات متزنة
استنتجوصيغةالشقالحامضي
خطوات الحل والبرهان الفيزيائي
[1] تحليل المشاهدة الأولى: تصاعد غاز ذو رائحة نفاذة (SO2) مع تكون راسب أصفر معلق من الكبريت الحر (S) بمجرد إضافة حمض HCl المخفف يدل قطعاً على أنيون الثيوكبريتات S2O3(2-)
الحلقة البنية صيغتها FeSO4.NO وتزول بالرج أو التسخين، وتستلزم كبريتات حديد ثنائي حديثة التحضير حتى لا تتأكسد بفعل الهواء الجوي إلى كبريتات حديد ثلاثي لا تعطي التفاعل.