15.8
בתערובת של חומצה חזקה וחומצה חלשה, החומצה החזקה מתפרקת לגמרי ומעלה במידה ניכרת את ריכוז יוני ההידרוניום, בעוד החומצה החלשה מתפרקת באופן חלקי. בדומה לכך, בתערובת של שתי חומצות חלשות, החומצה שהיא חזקה יותר באופן יחסי מפיקה יותר יוני הידרוניום מהחומצה החלשה יותר. בשני המקרים, פירוק החומצה החלשה יותר מדוכא כשהיא נמצאת בנוכחות של חומצה חזקה יותר.
עיקרון לה-שטלייה מסביר שהיווצרות יוני הידרוניום על ידי החומצה החזקה יותר משנה את שיווי המשקל לכיוון המגיבים, ובכך מקטין את פירוק החומצה החלשה. בהתאם לכך, ה-pH של תערובת חומצות נקבע בעיקר על ידי ריכוז החומצה החזקה יותר. לדוגמה, בתערובת הכוללת חומצה הידרוכלורית 0.15 מולר וחומצת מימן ציאנידי 0.30 מולר, חומצה הידרוכלורית, שהיא חומצה חזקה, מפיקה ריכוז יוני הידרוניום של 0.15 מולר.
לעומת זאת, חומצה המימן ציאנידי, שהיא חומצה חלשה, מתפרקת רק באופן חלקי. ניתן לחשב ריכוז יוני הידרוניום המופקים על ידי חומצת המימן ציאנידי באמצעות קבוע פירוק החומצה, Ka, וטבלת ICE. הריכוז ההתחלתי של יוני ההידרוניום שווה לריכוז ההתחלתי של חומצה הידרוכלורית, 0.15 מולר, והריכוז ההתחלתי של יוני ציאניד הוא אפס.
השינוי בריכוז של יוני הידרוניום ושל יוני ציאניד מסומן ב-x. בעוד x הוא מספר קטן יחסית, 0.30 פחות x הוא 0.30 בקירוב, ו-0.15 ועוד x הוא 0.15 בקירוב, לפי כלל ה-5%ה-Ka של חומצת מימן ציאנידי הוא 4.9 כפול 10 בחזקת מינוס 10 והוא שווה לריכוז יוני הידרוניום כפול ריכוז יוני הציאניד המחולקים בריכוז חומצה הידרוציאנית. הצבת הערכים מטבלת ה-ICE בביטוי עבר ה-Ka מניבה את ריכוז יוני ההידרוניום המופקים מחומצת מימן ציאנידי, שהוא זניח לעומת ריכוז יוני ההידרוניום המופקים מחומצה הידרוכלורית.
ניתן לחשב את ה-pH על בסיס הלוג השלילי של ריכוז יוני ההידרוניום, 0.15 מולר. לכן, ה-pH של התערובת נקבע על ידי ריכוז החומצה ההידרוכלורית, שהיא החומצה החזקה. בדומה לכך, ה-pH של תערובת של שתי חומצות חלשות הנוכחות בכמות שווה ייקבע בעיקר על ידי הריכוז של החומצה החזקה יותר באופן יחסי.
לדוגמה, בתערובת של חומצה הידרופלואורית וחומצת מימן ציאנידי, החומצה ההידרופלואורית תהיה הקובעת העיקרית של ה-pH של התערובת, משום שיש לה Ka של 3.5 כפול 10 בחזקת מינוס 4, שהוא כמעט פי מיליון יותר גבוה מערך Ka של חומצת מימן ציאנידי.
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.