Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.7: المحاليل الحامضية الضعيفة
فهرس المحتويات

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Weak Acid Solutions
 
نسخة طبق الأصل

15.7: المحاليل الحامضية الضعيفة

القليل من المركبات تعمل كأحماض قوية. يتصرف عدد أكبر بكثير من المركبات كأحماض ضعيفة وتتفاعل جزئيًا فقط مع الماء ، تاركة أغلبية كبيرة من الجزيئات المذابة في شكلها الأصلي وتولد كمية صغيرة نسبيًا من أيونات الهيدرونيوم. توجد الأحماض الضعيفة بشكل شائع في الطبيعة ، كونها المواد المسؤولة جزئيًا عن الطعم المنعش للحمضيات ، والإحساس اللاذع لدغات الحشرات ، والروائح الكريهة المرتبطة برائحة الجسم. مثال مألوف للحمض الضعيف هو حمض الأسيتيك ، المكون الرئيسي في الخل:

Eq1

يشير استخدام السهم المزدوج في المعادلة أعلاه إلى جانب التفاعل الجزئي لهذه العملية. عند إذابته في الماء في ظل ظروف نموذجية ، يوجد حوالي 1٪ فقط من جزيئات حمض الأسيتيك في الصورة المتأينة ، CH 3 COO & # 8722؛ .

حساب تراكيز أيونات الهيدرونيوم ودرجة الحموضة لـ & # 160 ؛ محلول حمض ضعيف

حمض الفورميك ، HCO 2 H ، هو أحد المهيجات التي تسبب رد فعل الجسم لبعض لدغات ولسعات النمل. ما هو تركيز أيون الهيدرونيوم ودرجة الحموضة لمحلول 0.534-M من حمض الفورميك؟

Eq2

جدول ICE لهذا النظام هو

 HCO2H (aq) H3O+ (aq)HCO2(aq)
التركيز الأولي (M)0.534~00
Change (M)−x+x+x
تركيز التوازن (M)0.534 − xxx

استبدال شروط تركيز التوازن في التعبير Ka يعطي

Eq3

يسمح التركيز الأولي الكبير نسبيًا وثابت التوازن الصغير بافتراض تبسيط أن x ستكون أقل بكثير من 0.534، وبالتالي تصبح المعادلة

Eq4

حل معادلة نواتج x

Eq5

للتحقق من الافتراض القائل بأن x صغيرة مقارنة بـ 0.534 ، يمكن تقدير حجمها النسبي:

Eq6

نظرًا لأن x أقل من 5٪ من التركيز الأولي، فإن الافتراض صحيح. كما هو محدد في جدول ICE، فإن x تساوي تركيز توازن أيون الهيدرونيوم:

Eq7

أخيرًا، يتم حساب الـ pH ليكون

Eq8

تحديد K a من الـ pH

الـ pH لمحلول 0.0516 M من حمض النيتروز، HNO2، هو 2.34. ما هو Ka؟

Eq9

تركيز حمض النيتروز المقدم هو تركيز رسمي، وهو تركيز لا يأخذ في الحسبان أي توازن كيميائي قد ينشأ في المحلول. يتم التعامل مع هذه التركيزات على أنها “أولية” قيم حسابات التوازن باستخدام نهج جدول ICE. لاحظ أن القيمة الأولية لأيون الهيدرونيوم مُدرجة على أنها تقريباً صفر بسبب وجود تركيز صغير من H 3 O + (1 × 10−7 M) بسبب التأين التلقائي للمياه. في كثير من الحالات ، يكون هذا التركيز أقل بكثير من ذلك الناتج عن تأين الحمض (أو القاعدة) المعني وقد يتم إهماله.

الـ pH المقدم هو مقياس لوغاريتمي لتركيز أيون الهيدرونيوم الناتج عن التأين الحمضي لحمض النيتروز ، ولذا فهو يمثل “توازن” قيمة جدول ICE:

Eq1

جدول ICE لهذا النظام هو بعد ذلك

 HNO2 (aq)  H3O+ (aq)NO2(aq)
التركيز الأولي (M)0.0516~00
التغير في (M)−0.0046+0.0046+0.0046
تركيز التوازن (M)0.04700.00460.0046

أخيرًا، احسب قيمة ثابت التوازن باستخدام البيانات الموجودة في الجدول:

Eq11

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 4.2: Classifying Chemical Reactions and Openstax, Chemistry 2e,14.3 Relative Strengths of Acids and Bases.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter