Question 1

מה המשמעות של היותו של מים אמפוטרי?

Accepted Answer

מים הם אמפוטריים מכיוון שהם יכולים לפעול הן כחומצה והן כבסיס. בתמיסות חומציות, המים קולטים פרוטונים מחומצות ומתפקדים כבסיס. בתמיסות בסיות, המים תורמים פרוטונים לבסיסים ומתפקדים כחומצה. יכולת כפולה זו מאפשרת למים להשתתף בתגובות חומצה-בסיס ללא קשר להרכב התמיסה.

Question 2

כיצד פועל תהליך האוטו-יוניזציה של מים?

Accepted Answer

אוטו-יוניזציה של מים מתרחשת כאשר מולקולת מים אחת תורמת פרוטון למולקולת מים אחרת. המולקולה התורמת פועלת כחומצה, בעוד המולקולה המקבלת פועלת כבסיס. תהליך זה יוצר יון הידרוניום ויון הידרוקסיד. למרות שהתהליך מתרחש במידה מועטה בלבד, הוא קובע את קבוע מכפלת היונים של המים, KW, שערכו 1 × 10−14 בטמפרטורה של 25 °C.

Question 3

מהו קבוע מכפלת היונים של מים ומדוע הוא חשוב?

Accepted Answer

קבוע מכפלת היונים של מים, KW, שווה לריכוז יוני ההידרוניום כפוף בריכוז יוני ההידרוקסיד, וערכו הוא 1 × 10⁻¹⁴ בטמפרטורה של 25 °C. ל-KW חשיבות רבה כיוון שהוא מאפשר חישוב של ריכוז אחד של היונים כאשר השני ידוע, והוא קובע אם תמיסה היא חומצית, בסיסית או ניטרלית על סמך ריכוזי היונים היחסיים.

Question 4

כיצד קובעים אם תמיסה היא חומצית או בסיסית באמצעות ריכוזי יונים?

Accepted Answer

תמיסה היא חומצית כאשר ריכוז יוני ההידרוניום עולה על ריכוז יוני ההידרוקסיד. תמיסה היא בסיסית כאשר ריכוז יוני ההידרוקסיד עולה על ריכוז יוני ההידרוניום. תמיסה היא ניטרלית כאשר שני הריכוזים שווים. באמצעות KW והריכוז הידוע של יון אחד, ניתן לחשב את הריכוז של השני ולסווג את התמיסה בהתאם.

Question 5

מהן ריכוזי יוני ההידרוניום וההידרוקסיד במים טהורים ב-25 °C?

Accepted Answer

במים טהורים בטמפרטורה של 25 °C, ריכוזי יוני ההידרוניום ויוני ההידרוקסיד שווים, וכל אחד מהם הוא 1 × 10−7 M. שוויון זה נובע מאוטו-יוניזציה של המים, המייצרת יון הידרוניום אחד עבור כל יון הידרוקסיד שנוצר. ריכוזים שווים אלו הופכים את המים הטהורים לניטרליים.

Question 6

כיצד ניתן לחשב את ריכוז יוני ההידרוקסיד אם ריכוז יוני ההידרוניום ידוע?

Accepted Answer

השתמשו בביטוי של קבוע מכפלת היונים: KW = [H3O+][OH−]. סדרו מחדש את המשוואה כדי למצוא את ריכוז יוני ההידרוקסיד: [OH−] = KW / [H3O+]. לדוגמה, אם ריכוז ההידרוניום הוא 5 × 10−7 M, אזי [OH−] = (1 × 10−14) / (5 × 10−7) = 2 × 10−8 M, נתון המעיד על תמיסה חומצית.

Question 7

האם האוטו-יוניזציה של מים משתנה עם הטמפרטורה?

Accepted Answer

כן, אוטו-יוניזציה של מים היא תהליך אנדותרמי, ולכן היא גוברת עם עליית הטמפרטורה. ב-25 °C, ערכו של KW הוא 1 × 10−14, אך ב-100 °C, KW עולה לכ-5.6 × 10−13, ערך הגדול פי 50 בקירוב. תלות זו בטמפרטורה פירושה כי ריכוזי יוני ההידרוניום וההידרוקסיד עולים בטמפרטורות גבוהות יותר.

מים: חומצה ובסיס של ברונסטד-לאורי

Browse More Videos