وضح كيف تحدد تراكيز ايونات الهيدروجين

وضح كيف تحدد تراكيز ايونات الهيدروجين

اشرح كيف يتم تحديد تركيزات أيونات الهيدروجين إذا كان المحلول حمضيًا أو قاعديًا ، حيث من الممكن تحديد تركيز أيونات الهيدروجين إذا كان محلولنا حمضيًا أو أساسيًا أو حتى محايدًا ، وفقًا لمجموعة من العلاقات التي توصل إليها العلماء ، والتي سنناقشها بالتفصيل في هذه المقالة ، بعد التعرف على ماهية التأين الذاتي للماء ، وماذا يتعلق هذا القانون بتركيز أيون الهيدروجين.

التأين الذاتي للماء

يتصرف الماء الحمضي في بعض التفاعلات ويتصرف بشكل أساسي في التفاعلات الأخرى. عندما يتأين الماء ، فإنه ينتج أيونات الهيدروجين (+ H) وأيونات الهيدروكسيد (- OH) ، وعندما يتفاعل جزيئين من الماء مع بعضهما البعض ، فإنه ينتج أيون الهيدرونيوم (+ H3O) وأيون الهيدروكسيد (- OH) وفقًا للمعادلة التالية:

H2O + H2O⇌ H3O + + أوه

نظرًا لأن الماء النقي موصل ضعيف للتيار الكهربائي ، فهذا يشير إلى أنه يتأين بدرجة ضعيفة ، وبالتالي فإن تركيز الماء ثابت ، وبالتالي يمكن إدخال تركيزه في ثابت توازن الماء ، ويمكن أن يكون ثابت توازن الماء معبرا عنها على النحو التالي:

[+ Kw = [OH-] [H3O

حيث Kw هو ثابت تأين الماء ويعادل 1 * 10 ^ -14 ، و [OH-] هو تركيز أيونات الهيدروكسيد في المحلول ، و [H3O +] هو تركيز أيونات الهيدرونيوم في المحلول ، أو على وجه التحديد تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول.

اشرح كيف يتم تحديد تركيزات أيون الهيدروجين

من الممكن تحديد مقدار تركيز أيونات الهيدروجين في الماء النقي وفي أي محلول آخر ، مع تحديد فيما بعد ما إذا كان المحلول حمضيًا أم قاعديًا ، من خلال العلاقة التالية:

[+ Kw = [OH-] [H

حيث إذا كانت قيمة [+ H] أكبر من [- OH] يكون المحلول حمضيًا ، بينما إذا كانت قيمة [- OH] أكبر من [+ H] يكون المحلول متعادلًا ، بينما إذا كانت قيمة [- OH] ] يساوي قيمة [+ H] الحل محايد

أمثلة لحساب تركيزات أيونات الهيدروجين

مثال 1: احسب تركيز أيونات الهيدروجين في محلول ، إذا كنت تعلم أن تركيز أيونات الهيدروكسيد فيه يساوي 1 * 10 ^ -3 مول / لتر ، وحدد ما إذا كان المحلول حمضيًا أم أساسيًا أم متعادلًا.

الحل: وفقًا للعلاقة [+ Kw = [OH-] [H] ، 1 * 10 ^ -14 = تركيز أيون الهيدروجين * 1 * 10 ^ -3 ، لذا فإن تركيز أيون الهيدروجين يساوي 1 * 10 ^ -11 ، و بما أن قيمة [- OH] أكبر من [H +] ، فإن المحلول قلوي.

مثال 2: احسب تركيز أيونات الهيدروجين في محلول ، إذا كنت تعلم أن تركيز أيونات الهيدروكسيد فيه يساوي 1 * 10 ^ -7 مول / لتر ، وحدد ما إذا كان المحلول حمضيًا أم أساسيًا أم متعادلًا.

الحل: وفقًا للعلاقة [+ Kw = [OH-] [H] ، 1 * 10 ^ -14 = تركيز أيون الهيدروجين * 1 * 10 ^ -7 ، وبالتالي فإن تركيز أيون الهيدروجين يساوي 1 * 10 ^ -7 ، و بما أن قيمة [- OH] تساوي [+ H] ، فإن الحل متعادل.