مركب يحتوي على عدد معين من جزيئات الماء المرتبطة بذراته هو مركب مهم للحياة وتتعدد أنواعه ووظائفه واستخداماته

مخزن

مركب يحتوي على عدد معين من جزيئات الماء المرتبطة بذراته هو مركب مهم للحياة وتتعدد أنواعه ووظائفه واستخداماته

هناك مركب كيميائي مهم للغاية في الحياة، وذلك نظرًا لأن الذرات التي يتكون منها مرتبطة بعدد محدد من جزيئات الماء، فما هو هذا المركب؟

• الإجابة تكون الملح المائي.
• وهو عبارة عن جزء ملح بلوري.
• حيث إنه مرتبة بطريقة حرة بمجموعة من جزيئات الماء.
• وعلى الأرجح يتكون من خلال التقاء أنيون الحمض مع كاتيون القاعدة.
• إذ إنه عندما يلتقيان يتكون جزيء حمض قاعدي يطلق عليه جزيء الملح.
• ومن الجدير بالذكر أنه في حالة عدم ارتباط جزيء الملح بأي عدد من جزيئات الماء فإنه في هذه الحالة يُسمى ملح لا مائي.

تكون الأملاح المائية

سبق وأسلفنا ذكرًا بأن الملح المائي ينتج عن تجمع أنيون الحمض مع كاتيون القاعدة، ففي السطور التالية سوف نذكر لكم المعلومات التفصيلية عن كيفية تكوينه:

• إن الأملاح المائية توجد في مختلف أنحاء العالم بشكل طبيعي.
• فعلى سبيل المثال من الممكن أن تتعرض المركبات التي توجد في التربة أو في الصخور للذوبان وبالأخص في المياه الجوفية.
• مما يترتب عليه ارتباط المواد الكيميائية الحرة معًا فتتكون جزيئات الملح.
• حيث إنه في حالة إن تم ترطيبها بشكل مباشر مع جزئيات المياه الجوفية سوف ينتج ملح إبسوم طبيعي، وهو يعد من أبرز أنواع الأملاح المائية في دولة إنجلترا.
• ومن الجدير بالذكر أن جسم الإنسان يتطلب الحصول على العديد من المواد الكيميائية التي ينتج من خلالها الأنواع المختلفة من الأملاح.
• فمن الصعب أن ينال هذه المواد أو يتم امتصاصها من الأطعمة المدرجة في النظام الغذائي، لهذا نجد أن العديد من الأشخاص يذهبون للأمكان الموجود فيها طبيعيًا الأملاح المائية بهدف العلاج والاستجمام.

أماكن تواجد الأملاح المائية

هناك العديد من المصادر الطبيعية التي توفر الأملاح المائية فمن أبرزها ما يلي:

• الأنهار العذبة.
• البحيرات.
• المياه الجوفية المحيطة في باطن الأرض ببعض الصخور الملحية.
• ومن أهم الأمثلة على الأملاح الناتجة عن المصادر الطبيعية إلى جانب ملح إبسوم هو ملح كبريتات المغنيسيوم.

استخدامات الملح المائي

سبق وأسلفنا ذكرًا بأن الملح المائي يمكن استخدامه في الاستجمام العلاجي، فبالإضافة إلى ذلك فهو يستخدم في الأمور الآتية:

• الدخول في صناعة العديد من المنتجات التي يتم صناعتها كيميائيًا، فلقد بينت بعض الدراسات أن الملح المائي يعد بمثابة المكون الرئيسي لنحو 50% من المنتجات.
• صناعة الزجاج وكذلك الورق والمطاط بالإضافة إلى النسيج.
• معالجة مشكلة عسر المياه سواء كانت الصناعية أو المنزلية، فهو يدخل في الأنظمة التي تستهدف هذه المشكلة كأملاح تليين المياه.
• الحفاظ على درجة الحرارة لأطول فترة ممكنة في قطاع الطاقة البديلة.
• تخزين الطاقة الشمسية، وما يقوم بهذه المهمة بفاعلية هي كبريتات الصوديوم المائية والتي تكون صيغتها (Na2SO4.10H2O).
• امتصاص أي ماء زائد إلى جانب منع تأثير الرطوبة.
• المساهمة في الحفاظ على المواد الجافة من خلال تهيئة الجو الملائم لها.
• يمكن وضعه على المذيبات العضوية من أجل حمايتها وجعلها بعيدة تمامًا عن الماء.
• نقل المعدات الكهربائية وكذلك الإلكترونيات، فهما من السهل أن يتعرضوا للعفن والرطوبة.
• المساعدة بشكل كبير في الحفاظ على الأجهزة المنقولة بواسطة السفن.
• ويجد بالإشارة إلى أن عملية تسخين الأملاح يمكن أن تفيد في أمور الحياة اليومية والتي من أبرزها الطهي وكذلك التجارب العلمية.

خصائص الأملاح المائية

تمتلك الأملاح المائية مجموعة من الخصائص، في النقاط التالية سوف نشير إليها بوضوح:

• القدرة على زيادة درجة الحرارة الكامنة وذلك بهدف تغير الطور بالنسبة لكل وحدة حجم.
• اتسام الموصلية الحرارية لديها بكونها عالية مقارنةً بتلك التي توجد في شمع البارافين.
• حدوث تغيير طفيف وصغير الحجم في كل من الجفاف والماء.
• التلاؤم مع الأنواع المختلفة من اللدائن الحرارية.
• أغلب هيدرات الملح تتميز بكونها غير مكلفة وهو ما يفيد في استعمالها في التخزين الحراري.
• التوصيل الجيد للتيار الكهربائي.
• لا تمتلك أي رائحة على الرغم من أنها تنتج من مركبات تتسم برائحتها القوية.
• لها طعم مالح، وفي بعض الأحيان يكون مُرًا أو سكريًا.

الأملاح المائية الشائعة

سنشير في الجدول الآتي إلى أشهر الأملاح المائية والأكثر استخدامًا:

اسم الملح المائي	الصيغة	المقطع	عدد جزيئات الماء
أكسالات الأمونيوم أحادية الماء	NH42C2O4.H2O	أحادي	1
كلوريد الكالسيوم ثنائي الماء	CaCl2.2H2O	ثنائي	2
أسيتات الصوديوم ثلاثية الماء	NaC2H3O2.3H2O	ثلاثي	3
فوسفات الحديد (III) رباعية الماء	FePO4.4H2O	رباعي	4
كبريتات النحاس (II) خماسية الماء	CuSO4.5H2O	خماسي	5
كلوريد الكوبلت (II) سداسي الماء	CoCl2.6H2O	سداسي	6
كبريتات المغنيسيوم سباعية الماء	MgSO4.7H2O	سباعي	7
هيدروكسيد الباريوم ثماني الماء	Ba(OH)2.8H2O	ثماني	8
كربونات الصوديوم عشارية الماء	Na2CO3.10H2O	عشري	10

لماذا تستعمل النقطة في صيغة الملح المائي

إن الصيغ الكيميائية التي تستخدم للتعبير عن الأملاح المائية يوضع فيها نقطة، ففيما يلي سوف نبين لكم السبب:

• هذه النقطة تساهم في التعرف إلى التبلور.
• فالملح المائي وكما ذكرنا عبارة عن جزيئات بلورية تترابط مع جزيئات الماء.

ماذا يحدث عند تسخين الملح المائي

لا يؤثر تسخين الملح المائي على اللمعان أو اللون، فإنه يؤثر على الكتلة، حيث إن الكتلة تقل وذلك للأمور الآتية:

• الملح المائي قابل للذوبان في الماء.
• ففي حالة تسخينه تزداد درجة الحرارة بشكل كبير مما يؤدي الأمر إلى ذوبانه بكميات كبيرة في الماء.
• فبتالي تنخفض الكتلة.
• أما اللمعان واللون فإنهما لا يوجد لهما قواعد ثابتة أو مخصصة عند التسخين.

تحليل الأملاح المائية

سنشير في السطور التالية إلى مجموعة من الامثلة لمعرفة كيفية تحليل الأملاح المائية:

المثال الأول

تم إحضار جفنة ووضع فيها عينة صغيرة من كلوريد الباريوم ثنائي (BaCl2.xH2O)، ثم تم تسخينها، ونتج عن ذلك بقاء 4.26 جرام من كلوريد الباريوم اللامائي (BaCl2)، فإذا كانت كتلة الملح ثنائي هي 5 جرام، وكتلة الملح اللامائي هي 4.26 جرام فما هو اسم وصيغة الملح المائي؟

• يتم استخدام معادلة كتلة الماء المفقودة وهي كالآتي:
  • كتلة الماء المفقودة = كتلة الملح ثاني – كتلة الملح اللامائي
  • كتلة الماء المفقود = 5 – 4.26 = 0.74 جرام
• الكتلة المولية للماء (H2O) = (1 × 16) + (1 × 2) = 18 g/mol.
• عدد مولات الماء = كتلة الماء (جرام) / الكتلة المولية = 0.74 / 18 = 0.04 Mol.
• الكتلة المولية لكلوريد الباريوم اللامائي (BaCl2) = (35.5 × 2) + (13.7 × 1) = 208.3 g/mol.
• عدد مولات كلوريد الباريوم = 0.02 Mol.
• أبسط نسبة عددية (X) = عدد مولات الماء / عدد مولات كلوريد الباريوم = 2
• صيغة الملح المائي هي (BaCl2.2H2O) بينما اسمه يكون كلوريد الباريوم ثنائي الماء.

المثال الثاني

عينة من كبريتات النحاس المائية ذات اللون الأزرق (CuSO4.xH2O) تبلغ كتلتها 2.5 جرام، حيث تم وضعها في جفنة بهدف التسخين، فبقي 1.59 جرام فقط من كبريتات النحاس اللامائي ذات اللون الأبيض (CuSO4)، فما هو اسم وصيغة الملح المائي علمًا بأن كتلة الملح المائي اللامائي هي 1.59 جرام؟

• كتلة الماء المفقودة = 2.5 – 1.59 = 0.91 جرام.
• الكتلة المولية للماء (H2O) = (1 × 16) + (1 × 2) = 18 g/mol.
• عدد مولات الماء= 0.91 / 18 = 0.05 Mol.
• الكتلة المولية لكبريتات النحاس اللامائي (CuSO4) = (16 × 4) + (31 × 1) + (63.5 × 1) = 159.5 g/mol.
• عدد مولات كبريتات النحاس اللامائي = 1.59 / 159.5 = 0.0099 Mol.
• أبسط نسبة عددية (X) = 5.
• صيغة الملح المائي هي (CuSO4.5H2O) وهو يطلق عليه كبريتات النحاس (II) خماسي الماء.