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15.3:

ุงู„ู…ุงุก: ุญู…ุถ ูˆู‚ุงุนุฏุฉ ุจุฑูˆู†ุณุชูŠุฏ-ู„ูˆุฑูŠ

JoVE Core
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JoVE Core Chemistry
Water: A Bronsted-Lowry Acid and Base

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ูŠุณุชุทูŠุน ุฌุฒูŠุก ู…ุฐุจุฐุจ ุฃู† ูŠุคุฏูŠ ุฏูˆุฑ ุงู„ุญู…ุถ ูˆุงู„ู‚ุงุนุฏุฉ ุนู„ู‰ ุญุฏ ุณูˆุงุก. ุงู„ู…ุงุก ู…ุซุงู„ ุนู„ู‰ ุงู„ุฌุฒูŠุก ุงู„ู…ุฐุจุฐุจ. ููŠ ู…ุญู„ูˆู„ ุงู„ุฃู…ูˆู†ูŠุง ุงู„ู…ุงุฆูŠุŒูŠุณุชุทูŠุน ุงู„ู…ุงุก ุฃู† ูŠุคุฏูŠ ุฏูˆุฑ ุงู„ุญู…ุถ ุจู…ู†ุญู‡ ุจุฑูˆุชูˆู†ู‹ุง ู„ู„ุฃู…ูˆู†ูŠุงุŒุงู„ุชูŠ ู‡ูŠ ู‚ุงุนุฏุฉ.ูˆุนู„ู‰ ุนูƒุณ ุฐู„ูƒุŒูŠุคุฏูŠ ุงู„ู…ุงุก ุฏูˆุฑ ุงู„ู‚ุงุนุฏุฉ ููŠ ู…ุญู„ูˆู„ ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒู„ูˆุฑูŠูƒ ุงู„ู…ุงุฆูŠ ุจุฃุชู† ูŠุณุชู‚ุจู„ ุจุฑูˆุชูˆู†ู‹ุง ู…ู† ุงู„ุญู…ุถ. ู„ุฃู†ู‡ ู…ุฐุจุฐุจุŒูŠุณุชุทูŠุน ุงู„ู…ุงุก ุฃู† ูŠุชุฃูŠู† ุชู„ู‚ุงุฆูŠู‹ุง. ููŠ ู‡ุฐู‡ ุงู„ุนู…ู„ูŠุฉุŒุฌุฒูŠุก ูˆุงุญุฏ ู…ู† ุงู„ู…ุงุก ูŠุคุฏูŠ ุฏูˆุฑ ุงู„ุญู…ุถ ุนุจุฑ ู…ู†ุญู‡ ุจุฑูˆุชูˆู†ู‹ุง ู„ุฌุฒูŠุก ุขุฎุฑ ู…ู† ุงู„ู…ุงุกุŒูˆุงู„ุฐูŠ ุจุฏูˆุฑู‡ ูŠุคุฏูŠ ุฏูˆุฑ ุงู„ู‚ุงุนุฏุฉ ุนุจุฑ ุงุณุชู‚ุจุงู„ู‡ ุฐู„ูƒ ุงู„ุจุฑูˆุชูˆู†.ูŠู†ุชุฌ ุนู† ู‡ุฐุง ุฃูŠูˆู† ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ูˆุฃูŠูˆู† ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ. ุซุงุจุช ุงู„ุชูˆุงุฒู† ู„ู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุชู„ู‚ุงุฆูŠ ู„ู„ู…ุงุกุŒKwุŒุงู„ุฐูŠ ูŠูุนุฑู ูƒุฐู„ูƒ ุจุซุงุจุช ู†ุงุชุฌ ุงู„ุฃูŠูˆู†ุงุช ู„ู„ู…ุงุกุŒูŠู…ูƒู† ุงู„ุชุนุจูŠุฑ ุนู†ู‡ ุจู€ Kw ูˆู‚ูŠู…ุชู‡ 1 10โปยนโด. ุชููƒุชุจ ู…ุนุงุฏู„ุฉ ุชูˆุงุฒู†ู‡ ุจุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ู…ุถุฑูˆุจู‹ุง ุจุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏุŒุฏูˆู† ูˆุฌูˆุฏ ู…ู‚ุงู…ุŒู„ุฃู† ูƒู„ุชุง ุงู„ู…ุงุฏุชูŠู† ุงู„ู…ุชูุงุนู„ุชูŠู† ู…ู† ุงู„ุณูˆุงุฆู„.ููŠ ุงู„ู…ุงุก ุงู„ู†ู‚ูŠ ุนู†ุฏ ุฏุฑุฌุฉ ุญุฑุงุฑุฉ 25 ู…ุฆูˆูŠุฉุŒูŠุชุณุงูˆู‰ ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ูˆุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ ูˆุชูƒูˆู† ู‚ูŠู…ุชู‡ุง 1 10โปโท ู…ูˆู„ุงุฑ. ูŠู…ูƒู† ุงุณุชุฎุฏุงู… Kw ู„ุญุณุงุจ ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ูˆุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ ููŠ ู…ุญู„ูˆู„ ูˆุชุญุฏูŠุฏ ู†ูˆุน ุงู„ู…ุญู„ูˆู„ ู…ุง ุฅุฐุง ูƒุงู† ุญู…ุถูŠู‹ุง ุฃู… ู‚ุงุนุฏูŠู‹ุง. ุฅุฐุง ูƒุงู† ุงู„ู…ุญู„ูˆู„ ุญู…ุถูŠู‹ุงุŒูŠูƒูˆู† ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ุฃุนู„ู‰ ู…ู† ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ.ูˆุนู„ู‰ ุงู„ุนูƒุณุŒุฅุฐุง ูƒุงู† ุงู„ู…ุญู„ูˆู„ ู‚ุงุนุฏูŠู‹ุงุŒูŠูƒูˆู† ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ ุฃุนู„ู‰ ู…ู† ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู…. ุฅุฐุง ูƒุงู† ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ููŠ ู…ุญู„ูˆู„ ูŠุณุงูˆูŠ 5 10โปโท ู…ูˆู„ุงุฑุŒูŠู…ูƒู† ุชุญุฏูŠุฏ ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ ุจุงุณุชุฎุฏุงู… Kw.ุจู…ุง ุฃู† ู‚ูŠู… Kw ูˆุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ู…ุนุฑูˆูุฉุŒูŠู…ูƒู† ุญุณุงุจ ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ ู„ูŠูƒูˆู† 2 10โปโธ ู…ูˆู„ุงุฑ. ูˆุจู…ุง ุฃู† ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ูˆู‚ูŠู…ุชู‡ 5 10โปโทุŒุฃุนู„ู‰ ู…ู† ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ ุงู„ุชูŠ ู‚ูŠู…ุชู‡ุง 2 10โปโธ ู…ูˆู„ุงุฑุŒูŠูƒูˆู† ุงู„ู…ุญู„ูˆู„ ุญู…ุถูŠู‹ุง.

15.3:

ุงู„ู…ุงุก: ุญู…ุถ ูˆู‚ุงุนุฏุฉ ุจุฑูˆู†ุณุชูŠุฏ-ู„ูˆุฑูŠ

ูŠุณู…ู‰ ุงู„ุชูุงุนู„ ุจูŠู† ุญู…ุถ ุจุฑูˆู†ุณุชูŠุฏø-ู„ูˆุฑูŠ ูˆุงู„ู…ุงุก ุจุชุฃูŠู† ุงู„ุญู…ุถ. ุนู„ู‰ ุณุจูŠู„ ุงู„ู…ุซุงู„ุŒ ุนู†ุฏู…ุง ูŠุฐูˆุจ ูู„ูˆุฑูŠุฏ ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆุฌูŠู† ููŠ ุงู„ู…ุงุก ูˆูŠุชุฃูŠู†ุŒ ูŠุชู… ู†ู‚ู„ ุงู„ุจุฑูˆุชูˆู†ุงุช ู…ู† ุฌุฒูŠุฆุงุช ูู„ูˆุฑูŠุฏ ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆุฌูŠู† ุฅู„ู‰ ุฌุฒูŠุฆุงุช ุงู„ู…ุงุกุŒ ู…ู…ุง ูŠู†ุชุฌ ุนู†ู‡ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ูˆุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ูู„ูˆุฑูŠุฏ:

 Image1

ูŠุญุฏุซ ุงู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุฃุณุงุณูŠ ู„ุฃุญุฏ ุงู„ุฃู†ูˆุงุน ุนู†ุฏู…ุง ูŠู‚ุจู„ ุงู„ุจุฑูˆุชูˆู†ุงุช ู…ู† ุฌุฒูŠุฆุงุช ุงู„ู…ุงุก. ููŠ ุงู„ู…ุซุงู„ ุฃุฏู†ุงู‡ุŒ ุชุฎุถุน ุฌุฒูŠุฆุงุช ุงู„ุจูŠุฑูŠุฏูŠู†ุŒ C5NH5ุŒ ู„ู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุฃุณุงุณูŠ ุนู†ุฏ ุฅุฐุงุจุชู‡ุง ููŠ ุงู„ู…ุงุกุŒ ู…ู…ุง ูŠู†ุชุฌ ุนู†ู‡ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ ูˆุงู„ุจูŠุฑูŠุฏูŠู†ูŠูˆู…:

 Image2

ุชุดูŠุฑ ุชูุงุนู„ุงุช ุงู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุณุงุจู‚ุฉ ุฅู„ู‰ ุฃู† ุงู„ู…ุงุก ู‚ุฏ ูŠุนู…ู„ ูƒู‚ุงุนุฏุฉ (ูƒู…ุง ููŠ ุชูุงุนู„ู‡ ู…ุน ูู„ูˆุฑูŠุฏ ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆุฌูŠู†) ูˆุญู…ุถ (ูƒู…ุง ููŠ ุชูุงุนู„ู‡ ู…ุน ุงู„ุฃู…ูˆู†ูŠุง). ุงู„ุฃู†ูˆุงุน ุงู„ู‚ุงุฏุฑุฉ ุนู„ู‰ ุงู„ุชุจุฑุน ุจุงู„ุจุฑูˆุชูˆู†ุงุช ุฃูˆ ู‚ุจูˆู„ู‡ุง ุชุณู…ู‰ ุจุฑู…ุงุฆูŠุฉุŒ ุฃูˆ ุจุดูƒู„ ุฃุนู…ุŒ ู…ุฐุจุฐุจุฉุŒ ูˆู‡ูˆ ู…ุตุทู„ุญ ูŠู…ูƒู† ุงุณุชุฎุฏุงู…ู‡ ู„ู„ุฃุญู…ุงุถ ูˆุงู„ู‚ูˆุงุนุฏ ุญุณุจ ุงู„ุชุนุฑูŠูุงุช ุจุฎู„ุงู ุจุฑูˆู†ุณุชูŠุฏø-ู„ูˆุฑูŠ. ุชูˆุถุญ ุงู„ู…ุนุงุฏู„ุงุช ุฃุฏู†ุงู‡ ุงู„ุชูุงุนู„ูŠู† ุงู„ุญู…ุถูŠูŠู† ุงู„ู‚ุงุนุฏูŠู† ุงู„ู…ุญุชู…ู„ูŠู† ู„ู†ูˆุนูŠู† ุจุฑู…ุงุฆูŠุงุช ุŒ ุฃูŠูˆู† ุงู„ุจูŠูƒุฑุจูˆู†ุงุช ูˆุงู„ู…ุงุก:

 Equation1

ุชู…ุซู„ ุงู„ู…ุนุงุฏู„ุฉ ุงู„ุฃูˆู„ู‰ ุชูุงุนู„ ุงู„ุจูŠูƒุฑุจูˆู†ุงุช ูƒุญู…ุถ ู…ุน ุงู„ู…ุงุก ูƒู‚ุงุนุฏุฉุŒ ุจูŠู†ู…ุง ุชู…ุซู„ ุงู„ู…ุนุงุฏู„ุฉ ุงู„ุซุงู†ูŠุฉ ุชูุงุนู„ ุงู„ุจูŠูƒุฑุจูˆู†ุงุช ูƒู‚ุงุนุฏุฉ ู…ุน ุงู„ู…ุงุก ูƒุญุงู…ุถ. ุนู†ุฏ ุฅุถุงูุฉ ุงู„ุจูŠูƒุฑุจูˆู†ุงุช ุฅู„ู‰ ุงู„ู…ุงุกุŒ ูŠุชู… ุฅู†ุดุงุก ู‡ุฐูŠู† ุงู„ุชูˆุงุฒู† ููŠ ูˆู‚ุช ูˆุงุญุฏ ูˆูŠู…ูƒู† ุชุญุฏูŠุฏ ุชูƒูˆูŠู† ุงู„ู…ุญู„ูˆู„ ุงู„ู†ุงุชุฌ ู…ู† ุฎู„ุงู„ ุญุณุงุจุงุช ุงู„ุชูˆุงุฒู† ุงู„ู…ู†ุงุณุจุฉ. ููŠ ุงู„ุญุงู„ุฉ ุงู„ุณุงุฆู„ุฉ ุŒ ูŠู…ูƒู† ุฃู† ุชุชูุงุนู„ ุฌุฒูŠุฆุงุช ู…ุงุฏุฉ ุจุฑู…ุงุฆูŠุฉ ู…ุน ุจุนุถู‡ุง ุงู„ุจุนุถ ูƒู…ุง ู‡ูˆ ู…ูˆุถุญ ู„ู„ู…ูŠุงู‡ ููŠ ุงู„ู…ุนุงุฏู„ุงุช ุฃุฏู†ุงู‡:

 Image3

ุชุณู…ู‰ ุงู„ุนู…ู„ูŠุฉ ุงู„ุชูŠ ุชุชูุงุนู„ ููŠู‡ุง ุงู„ุฌุฒูŠุฆุงุช ุงู„ู…ุชุดุงุจู‡ุฉ ู…ุน ุฅู†ุชุงุฌ ุงู„ุฃูŠูˆู†ุงุช ุจุงู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุฐุงุชูŠ. ูŠุฎุถุน ุงู„ู…ุงุก ุงู„ุณุงุฆู„ ู„ู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุฐุงุชูŠ ุฅู„ู‰ ุญุฏ ุถุฆูŠู„ ู„ู„ุบุงูŠุฉ 25 °CุŒ ูŠุชุฃูŠู† ู…ุง ูŠู‚ุฑุจ ู…ู† ุงุซู†ูŠู† ู…ู† ูƒู„ ู…ู„ูŠุงุฑ ุฌุฒูŠุก ู…ุงุก. ูŠู†ุนูƒุณ ู…ุฏู‰ ุนู…ู„ูŠุฉ ุงู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุฐุงุชูŠ ู„ู„ู…ุงุก ููŠ ู‚ูŠู…ุฉ ุซุงุจุช ุงู„ุชูˆุงุฒู† ุŒ ุซุงุจุช ุงู„ู…ู†ุชุฌ ุงู„ุฃูŠูˆู†ูŠ ู„ู„ู…ุงุก W:

 Equation2

ูŠู†ุนูƒุณ ุงู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุทููŠู ู„ู„ู…ูŠุงู‡ ุงู„ู†ู‚ูŠุฉ ููŠ ุงู„ู‚ูŠู…ุฉ ุงู„ุตุบูŠุฑุฉ ู„ุซุงุจุช ุงู„ุชูˆุงุฒู† ุ› ููŠ 25 °C, KW ู„ู‡ุง ู‚ูŠู…ุฉ 1.0 × 10−14.

 Equation3

ู‡ุฐู‡ ุงู„ุนู…ู„ูŠุฉ ู…ุงุตุฉ ู„ู„ุญุฑุงุฑุฉุŒ ูˆุจุงู„ุชุงู„ูŠ ูŠุฒุฏุงุฏ ู…ุฏู‰ ุงู„ุชุฃูŠู† ูˆุงู„ุชุฑูƒูŠุฒุงุช ุงู„ู†ุงุชุฌุฉ ู…ู† ุฃูŠูˆู† ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ูˆุฃูŠูˆู† ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ ู…ุน ุฒูŠุงุฏุฉ ุฏุฑุฌุฉ ุงู„ุญุฑุงุฑุฉ. ุนู„ู‰ ุณุจูŠู„ ุงู„ู…ุซุงู„ุŒ ุนู†ุฏ 100 °CุŒ ุชูƒูˆู† ู‚ูŠู…ุฉ KW ุญูˆุงู„ูŠ 5.6 × 10−13ุŒ ุชู‚ุฑูŠุจู‹ุง ุฃูƒุจุฑ ุจู…ู‚ุฏุงุฑ 50 ู…ุฑุฉ ู…ู† ุงู„ู‚ูŠู…ุฉ ุนู†ุฏ 25 °C.

ูŠู†ุชุฌ ุนู† ุงู„ุชุฃูŠู† ุงู„ุฐุงุชูŠ ู„ู„ู…ุงุก ู†ูุณ ุนุฏุฏ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ูˆุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ. ู„ุฐู„ูƒุŒ ููŠ ุงู„ู…ุงุก ุงู„ู†ู‚ูŠ ุนู†ุฏ 25 °C:

 Equation4

ุบุงู„ุจู‹ุง ู…ุง ุชูƒูˆู† ุชุฑูƒูŠุฒุงุช ู‡ุฐู‡ ุงู„ุฃูŠูˆู†ุงุช ููŠ ุงู„ู…ุญู„ูˆู„ ู…ุญุฏุฏุงุช ุญุงุณู…ุฉ ู„ุฎุตุงุฆุต ุงู„ู…ุญู„ูˆู„ ูˆุงู„ุณู„ูˆูƒูŠุงุช ุงู„ูƒูŠู…ูŠุงุฆูŠุฉ ู„ู…ุฐุงุจุงุชู‡ ุงู„ุฃุฎุฑู‰ุŒ ูˆู‚ุฏ ุชู… ุชุทูˆูŠุฑ ู…ูุฑุฏุงุช ู…ุญุฏุฏุฉ ู„ูˆุตู ู‡ุฐู‡ ุงู„ุชุฑูƒูŠุฒุงุช ุจู…ุตุทู„ุญุงุช ู†ุณุจูŠุฉ. ูŠูƒูˆู† ุงู„ู…ุญู„ูˆู„ ู…ุชุนุงุฏู„ุงู‹ ุฅุฐุง ูƒุงู† ูŠุญุชูˆูŠ ุนู„ู‰ ุชุฑูƒูŠุฒุงุช ู…ุชุณุงูˆูŠุฉ ู…ู† ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ูˆุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏุ› ุญู…ุถูŠ ุฅุฐุง ูƒุงู† ูŠุญุชูˆูŠ ุนู„ู‰ ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ุฃูƒุจุฑ ู…ู† ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏุ› ูˆุฃุณุงุณูŠ ุฅุฐุง ูƒุงู† ูŠุญุชูˆูŠ ุนู„ู‰ ุชุฑูƒูŠุฒ ุฃู‚ู„ ู…ู† ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆู†ูŠูˆู… ู…ู† ุฃูŠูˆู†ุงุช ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆูƒุณูŠุฏ.

ู…ู„ุฎุต ุงู„ุนู„ุงู‚ุงุช ู„ู„ุญู„ูˆู„ ุงู„ุญู…ุถูŠุฉ ูˆุงู„ุฃุณุงุณูŠุฉ ูˆุงู„ู…ุญุงูŠุฏุฉ

ุงู„ุชุตู†ูŠู ุชุฑูƒูŠุฒุงุช ุงู„ุฃูŠูˆู† ุงู„ู†ุณุจูŠุฉ ุฏุฑุฌุฉ ุญู…ูˆุถุฉ 25 °C
ุญู…ุถูŠ [H3O+] > [OHโˆ’] ุงู„ุฑู‚ู… ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆุฌูŠู†ูŠ < 7
ุงู„ูˆุถุน ุงู„ู…ุญุงูŠุฏ [H3O+] = [OHโˆ’] ุงู„ุฑู‚ู… ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆุฌูŠู†ูŠ = 7
ุฃุณุงุณูŠ [H3O+] < [OHโˆ’] ุงู„ุฑู‚ู… ุงู„ู‡ูŠุฏุฑูˆุฌูŠู†ูŠ > 7

ุชู… ุงู‚ุชุจุงุณ ู‡ุฐุง ุงู„ู†ุต ู…ู† Openstax, Chemistry 2e, Section 14.1: Brønsted-Lowry Acids and Bases, and Section 14.2: pH and pOH.