يتوافق الرقم الهيدروجيني مع الإمكانات الهيدروجينية للمحلول. يتحدد بتركيز أيونات الهيدروجين (H+) ويعمل على قياس درجة الحموضة أو الحياد أو القلوية لمحلول معين.
بالإضافة إلى الرقم الهيدروجيني ، هناك أيضًا كمية أخرى تحدد حموضة النظام المائي وقواعده: pOH (إمكانية الهيدروكسيليون). هذا المقياس له نفس وظيفة الأس الهيدروجيني ، على الرغم من أنه أقل استخدامًا.
مقياس درجة الحموضة
يتم تمثيل الأس الهيدروجيني على مقياس يتراوح من 0 إلى 14. يقيس حموضة وقاعدة المحلول.
لذلك ، يمثل الرقم الهيدروجيني 7 محلولًا محايدًا (مثل الماء النقي). تعتبر تلك التي قبلها محاليل حمضية (درجة الحموضة الحمضية) ، وتلك التي تليها هي الحلول الأساسية (درجة الحموضة القلوية).
مع هذه الملاحظة ، تتزايد الشخصية الحمضية من اليمين إلى اليسار. الشخصية الأساسية ، من اليسار إلى اليمين. لاحظ أنه كلما انخفضت قيمة الأس الهيدروجيني ، كلما كان المحلول أكثر حمضية.
تعلم اكثر من خلال:
- محلول منظم
- المعايرة
- تفاعل التعادل
أمثلة
المحاليل الحمضية
| حل | الرقم الهيدروجيني |
|---|---|
| عصير المعدة | 2,0 |
| عصير ليمون | 2,2 |
| خل | 3,0 |
| قهوة | 5,0 |
| حليب بقرة | 6,4 |
الحلول الأساسية
| حل | الرقم الهيدروجيني |
|---|---|
| دم الإنسان | 7,35 |
| مياه البحر | 7,4 |
| بيكربونات الصوديوم | 8,4 |
| حليب المغنيسيا | 10,5 |
| مبيض | 12,5 |
كيف تحسب الرقم الهيدروجيني؟
في عام 1909 ، اقترح الكيميائي الدنماركي سورين سورينسن (1868-1939) أن حموضة المحاليل تقاس من حيث تركيزات أيونات الهيدروجين.+، تم تحويل قيمها باستخدام اللوغاريتمات لتسهيل الفهم.
عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ، فإن المنتج الأيوني للماء يساوي 10–14 مول2/ ل2.
بتطبيق الكولوغاريتم في التعبير ، علينا أن:
من خلال هذا التعبير ، يمكننا الحصول على القيمة المقابلة من مقياس إلى آخر من خلال الطرح.
كيف تقيس درجة الحموضة؟
يعد التحكم في درجة الحموضة أمرًا مهمًا ليس فقط للأغراض العلمية ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية.
يجب فحص درجة الحموضة في المسبح ، وكذلك درجة الحموضة في الحوض وحتى درجة الحموضة في التربة للسماح بأنواع معينة من المحاصيل.
فيما يلي الطرق الرئيسية لقياس الرقم الهيدروجيني.
مؤشر حمض القاعدة
يتم استخدام ما يسمى بمؤشرات القاعدة الحمضية لقياس الرقم الهيدروجيني للمحلول. إنها مواد يتغير لونها مما يدل على طبيعة الحل. المؤشرات الأكثر استخدامًا هي: عباد الشمس والفينول فثالين.
عداد الخطى
بالإضافة إلى المؤشرات ، يمكن قياس الرقم الهيدروجيني لمحلول ما باستخدام أداة تسمى مقياس peagometer. يقيس هذا الجهاز الإلكتروني التوصيل الكهربائي للمحلول ويحوله إلى مقياس قيم الأس الهيدروجيني.
تمارين امتحان القبول مع الملاحظات
1. (Enem / 2014) باحث يدرك أن ملصق أحد الكؤوس التي يحتفظ فيها بتركيز إنزيمات الجهاز الهضمي غير مقروء. إنه لا يعرف الإنزيم الذي يحتويه الزجاج ، لكنه يشتبه في أنه إنزيم البروتياز المعدي ، الذي يعمل في المعدة عن طريق هضم البروتين.
مع العلم أن الهضم في المعدة حمضي وأن الأمعاء أساسية ، يقوم بتجميع خمسة أنابيب اختبار مع الطعام بشكل مختلف ، أضف تركيز الإنزيم إلى المحاليل ذات الرقم الهيدروجيني المحدد وانتظر لمعرفة ما إذا كان الإنزيم يعمل في أي منها هم.
أنبوب الاختبار الذي يجب أن يعمل فيه الإنزيم للإشارة إلى صحة فرضية الباحث هو الأنبوب الذي يحتوي على:
أ) مكعب البطاطس في محلول مع الرقم الهيدروجيني = 9
ب) قطعة من اللحم في محلول مع الرقم الهيدروجيني = 5
ج) بياض البيض المسلوق في محلول مع الرقم الهيدروجيني = 9
د) جزء من المعكرونة في محلول مع الرقم الهيدروجيني = 5
ه) كرة الزبدة في محلول مع الرقم الهيدروجيني = 9
البديل الصحيح: ب) قطعة لحم في محلول مع الرقم الهيدروجيني = 5.
البروتياز هو إنزيم يهضم البروتينات ولأنه معدي فإنه يعمل في المعدة ، حيث يكون الرقم الهيدروجيني حمضيًا.
عند تحليل البدائل ، يتعين علينا:
من الخطأ. البطاطس غنية بالكربوهيدرات ودرجة حموضة التركيز أساسية.
ب) صحيح. تحتوي اللحوم على بروتينات ويمكن أن تعمل الإنزيمات عليها ، كما أن الرقم الهيدروجيني للتركيز حمضي ، مثل المعدة.
ج) خطأ. الرقم الهيدروجيني للتركيز أساسي.
د) خطأ. المعكرونة غنية بالكربوهيدرات.
هـ) خطأ. الرقم الهيدروجيني للتركيز أساسي.
2. (Udesc / 2009) "المطر الحمضي" هو مصطلح يشير إلى هطول الأمطار من الغلاف الجوي للمطر بكميات أكبر من المعتاد من أحماض النيتريك والكبريتيك.
تأتي بوادر المطر الحمضي من مصادر طبيعية ، مثل البراكين والنباتات المتحللة ، ومن العمليات الانبعاثات الصناعية ، وخاصة ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين من حرق الوقود الحفريات.
يعتبر الرقم الهيدروجيني لمياه الأمطار الطبيعي 5.5 (بسبب وجود حمض الكربونيك من إذابة ثاني أكسيد الكربون). لاحظ كيميائي يراقب منطقة صناعية عالية أن الرقم الهيدروجيني لمياه الأمطار كان 4.5.
بالنظر إلى أن الحموضة مرتبطة بتركيز H23ا+، من الصحيح القول أن الماء ذو الرقم الهيدروجيني 4.5 كان:
أ) ضعف الأساسي كالمعتاد.
ب) ضعف الحمضية كالمعتاد.
ج) أساسية أكثر بعشر مرات من المعتاد.
د) حمضية أكثر بعشر مرات من المعتاد.
هـ) مائة مرة أكثر حمضية من المعتاد.
البديل الصحيح: د) حمضية أكثر بعشر مرات من المعتاد.
وفقًا للتعبيرات pH = - log [H.+] و [H.+] = 10-س، يجب علينا:
الرقم الهيدروجيني = 5.5
[ح+] = 10-5,5
الرقم الهيدروجيني = 4.5
[ح+] = 10-4,5
الفرق بين القيم هو: 10- 5,5 - ( - 4,5) = 10 -1
بما أن مقياس الأس الهيدروجيني مقياس لوغاريتمي ، فإن تغيير وحدة واحدة يساوي 10 مرات أكثر من المحلول الحمضي.
3. (UFMG / 2009) ضع في اعتبارك كمية معينة من الماء وعصير الليمون المخلوط والموجود في كوب. راجع هذه العبارات الثلاثة بخصوص هذا النظام:
أنا. النظام حمضي.
II. الرقم الهيدروجيني للنظام أكبر من 7.
ثالثا. في النظام ، تركيز H أيونات+ أكبر من OH–.
بناءً على هذا التحليل ، من الصحيح القول:
أ) فقط العبارتان الأول والثاني صحيحان.
ب) فقط العبارات الأولى والثالثة صحيحة.
ج) فقط العبارتان II و III هي الصحيحة.
د) جميع العبارات الثلاثة صحيحة.
البديل الصحيح: ب) العبارات الأولى والثالثة فقط هي الصحيحة.
أنا. صيح يحتوي الليمون على حامض الستريك ، والذي في المحلول يطلق H أيونات+ وبالتالي فإن النظام حمضي.
II. خاطئ. الرقم الهيدروجيني أقل من 7 ، وهو ما يميز النظام الحمضي: كلما اقترب الرقم الهيدروجيني للمحلول من الصفر ، زاد الحموضة.
ثالثا. صيح الأس الهيدروجيني الحمضي هو نتيجة للتركيز العالي لأيونات الهيدروجين+ في المحلول ، حيث أن الرقم الهيدروجيني = - سجل [H+].
لمزيد من الأسئلة ، مع القرار المعلق ، تأكد من مراجعة:تمارين على الأس الهيدروجيني والأس الهيدروجيني.
