Question 1

ما العلاقة بين Ka وKb في زوج حمض-قاعدة مترافق؟

Accepted Answer

يتناسب Ka وKb عكسياً، مما يعني أن حاصل ضربهما يساوي دائماً Kw (الحاصل الأيوني للماء). وعند ضرب تعبير Ka لحمض ضعيف في تعبير Kb لقاعدته المرافقة، تكون النتيجة هي تعبير الاتزان لـ Kw. وتتيح هذه العلاقة حساب أحد الثابتين إذا كان الآخر معروفاً، بما أن Ka × Kb = Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴ عند درجة حرارة 25 درجة مئوية.

Question 2

لماذا يمتلك الحمض الأقوى قاعدة Conjugate (مقترنة) أضعف؟

Accepted Answer

نظرًا لأن Ka و Kb يتناسبان عكسياً من خلال علاقة Kw، فإن الحمض الأقوى الذي يمتلك قيمة Ka أعلى يجب أن يكون له قاعدة مرافقة أضعف تناسبيًا بقيمة Kb أقل. وتعد هذه العلاقة العكسية نتيجة مباشرة لبقاء حاصل الضرب الرياضي Ka × Kb = Kw ثابتًا؛ فكلما زادت قدرة الحمض على منح البروتونات، قلت احتمالية قبول القاعدة المرافقة لها.

Question 3

ما الذي تخبرك به قيم pKa وpKb عن قوة الحمض والقاعدة؟

Accepted Answer

يمثل كل من pKa وpKb اللوغاريتمات السالبة لـ Ka وKb، على التوالي. وتشير قيم pKa المنخفضة إلى أحماض أقوى، بينما تشير قيم pKb المنخفضة إلى قواعد أقوى. وتظل العلاقة pKa + pKb = pKw = 14 عند درجة حرارة 25 درجة مئوية قائمة لجميع الأزواج المترافقة. فعلى سبيل المثال، يكون الحمض الذي تبلغ قيمة pKa له 2.1 أقوى من الحمض الذي تبلغ قيمة pKa له 4.6.

Question 4

كيف يمكنك حساب ثابت تفكك الحمض (Ka) للحمض المرافق إذا كنت تعرف ثابت تفكك القاعدة (Kb) للقاعدة؟

Accepted Answer

استخدم العلاقة Ka × Kb = Kw (1.0 × 10⁻¹⁴ عند 25 درجة مئوية)، وأعد ترتيبها لتصبح Ka = Kw / Kb. على سبيل المثال، إذا كانت القاعدة تمتلك قيمة Kb = 1 × 10⁻⁶، فإن قيمة Ka للحمض المرافق لها تكون: (1.0 × 10⁻¹⁴) / (1 × 10⁻⁶) = 1 × 10⁻⁸. وتنجح هذه العملية الحسابية لأن حاصل ضرب قوة الحمض والقاعدة وثوابت التفكك يظل ثابتاً.

Question 5

ما هي العلاقة الرياضية بين Ka وKb وKw؟

Accepted Answer

إن حاصل ضرب Ka لحمض ضعيف في Kb لقاعدته المرافقة يساوي Kw، وهو حاصل ضرب أيونات الماء: Ka × Kb = Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴ عند درجة حرارة 25 مئوية. وتنشأ هذه العلاقة من جمع معادلات التأين للحمض وقاعدته المرافقة، واللتين تنتجان معاً معادلة التأين الذاتي للماء. وبأخذ اللوغاريتمات السالبة نحصل على pKa + pKb = pKw = 14.

Question 6

كيف تقارن قوة الحمض بقوة قاعدته المرافقة؟

Accepted Answer

يتمتع الحمض وقاعدته المرافقة بقوى نسبية متعاكسة نظراً للعلاقة العكسية بينهما من خلال Kw. فإذا كان الحمض قوياً (قيمة Ka مرتفعة)، تكون قاعدته المرافقة ضعيفة (قيمة Kb منخفضة)، والعكس صحيح. وتعني هذه العلاقة التبادلية أنه كلما زادت قوة النوع الكيميائي كحمض، قلت قوته كقاعدة، وذلك للحفاظ على ثبات حاصل الضرب Ka × Kb = Kw.

Question 7

هل يمكنك استخدام قيم pKa و pKb للتنبؤ بأي زوج مترافق هو الأقوى؟

Accepted Answer

نعم. قارن قيم pKa مباشرةً؛ فكلما كانت قيمة pKa أقل، كان الحمض أقوى. وقارن قيم pKb مباشرةً؛ فكلما كانت قيمة pKb أقل، كانت القاعدة أقوى. وبما أن pKa + pKb = 14 للأزواج المترافقة، فإن الحمض الذي تكون قيمة pKa له 3 يمتلك قاعدة مترافقة بقيمة pKb تساوي 11، مما يجعل الحمض قوياً نسبياً وقاعدته المترافقة ضعيفة نسبياً. وتساعد هذه العلاقة في التنبؤ بسلوك الأحماض والقواعد في المحاليل.

القوى النسبية لأزواج حمض-قاعدة المترافقة

Browse More Videos