ا الرقم الهيدروجيني من محلول يشير إلى محتوى (قياس) أيونات الهيدرونيوم (H3ا+) موجودة في المنتصف. يحدد هذا المحتوى ما إذا كان للمحلول الذي تم تحليله صفة حمضية أو أساسية أو محايدة.
ملاحظة: يشار إلى أن محتوى الهيدرونيوم (H3ا+ أو H.+) يمكن الحصول عليها ببساطة في المختبر باستخدام أشرطة مؤشر الأس الهيدروجيني - والتي ، مع ذلك ، لا تتمتع بدقة كبيرة في القياس - أو عن طريق معدات تسمى مقياس peagometer ، والتي ، على العكس من ذلك ، لديها دقة كبيرة في قياس الرقم الهيدروجيني لـ المحلول.
عداد الخطى أو مقياس الجهد لقياس درجة الحموضة في المحلول
لتنفيذ حسابات تتضمن الأس الهيدروجيني لحل ، يمكننا استخدام المعادلة اللوغاريتمية التالية:
الرقم الهيدروجيني = - سجل [H.3ا+]
أو
الرقم الهيدروجيني = - سجل [H.+]
مهم: في العمليات الحسابية التي تتضمن الرقم الهيدروجيني لأحد الحلول ، نستخدم دائمًا لوغاريتم الأساس 10.
الخريطة الذهنية: حساب الرقم الهيدروجيني للحلول
* لتنزيل الخريطة الذهنية بصيغة PDF ، انقر هنا!
من المعادلة اللوغاريتمية أعلاه ، لا يزال بإمكاننا استخدام التبسيط التالي (الذي تم الحصول عليه من خلال تطبيق دالة لوغاريتمية) لهذه المعادلة:
[ح3ا+] = 10-س
ملاحظة: لا يمكن استخدام التعبير المبسط أعلاه إلا إذا كانت قيمة الأس الهيدروجيني عددًا صحيحًا ؛ وإلا ، يجب استخدام الوظيفة اللوغاريتمية.
من المهم التأكيد على أن الحسابات التي تتضمن الرقم الهيدروجيني لمحلول ما ترتبط دائمًا بـ pOH (احتمال الهيدروكسيلوني / OH-) ، نظرًا لأن كلتا الفاعليتين تعتمدان على التأين الذاتي للماء (K.ث = 10-14، وهي ظاهرة ينتج فيها الماء الكثير من الهيدروجين+ كم اه-) وقانون أوستوالد للتخفيف (كلما كان المحلول مخففًا ، زادت كمية الكاتيونات H+ ). هكذا:
حول الأيونات المائية:
كث = [ح+]. [أوه-] ، لذا فإن الرقم الهيدروجيني + الأس الهيدروجيني = 14
قانون تخفيف أوستوالد(يمكننا من خلاله معرفة مقدار تأين مادة معينة أو تفككها في الماء):
كأنا = م2
Ki = ثابت التأين لمادة في وسط مائي ؛
M = المولارية أو التركيز المولي للمادة في الوسط المائي ؛
α2 = درجة تأين أو تفكك المادة في الوسط.
سيكون لتصنيف المحلول على أنه حمضي أو أساسي أو محايد المعايير التالية (أ 25 اج):
-
واحد سيكون الحل محايدًا عند تركيز H+ يساوي تركيز OH- أو أن الرقم الهيدروجيني يساوي 7.
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
[ح+] = [أوه-]
واحد سيكون المحلول حامضيًا عند تركيز H+ أكبر من تركيز OH- أو أن الرقم الهيدروجيني بين 0 و 7.
[ح+]> [أوه-]
واحد سيكون الحل أساسيًا عند تركيز H+ أقل من تركيز OH- أو أن الرقم الهيدروجيني بين 7 و 14.
[ح+] -]
شاهد بعض الأمثلة على الحسابات التي تتضمن الرقم الهيدروجيني للحلول:
1º)مع العلم أن تركيز الهيدرونيوم في القهوة يساوي 1.10-5، ما هو الرقم الهيدروجيني الموجود في هذا الحل؟
كيفية التمرين شريطة تركيز الهيدرونيوم فنستطيع القهوة استخدم صيغة الأس الهيدروجيني المبسطة:
[ح3ا+] = 10-س
1.10-5 = 10-س
10-5 = 10-س
-5 = -درجة الحموضة
الرقم الهيدروجيني = 5
نظرًا لأن الرقم الهيدروجيني أقل من 7 ، فإن المحلول حمضي.
2º) (UFU) ما هو الرقم الهيدروجيني لمحلول حمض الخليك 0.045 مول / لتر ، بافتراض Kأنا = 1,.10-5? البيانات: سجل 2 = 0.3 ؛ سجل 3 = 0.48.
بيانات التمرين:
م = 0.045 مول / لتر
كأنا = 1,8.10-5
سجل 2 = 0.3
سجل 3 = 0.48
كيف قدم التمرين المولارية (M) وثابت التأين (K.أنا),في البداية لنحدد درجة تأين الحمض المذكور ، لأن تركيز الهيدرونيوم (H3ا+ أو H.+) دائمًا نتيجة المضاعفة بين المولارية ودرجة التأين. هكذا:
بعد ذلك ، دعنا نحسب كمية الهيدرونيوم مضاعفة المولارية من الحمض حسب درجة التأين وجدت:
[ح3ا+] = م
[ح3ا+] = 0,045.2.10-2
[ح3ا+] = 0,09.10-4
[ح3ا+] = 9.10-4 مول / لتر
أخيرًا ، نضع ملف قيمة تركيز الهيدرونيوم في معادلة الأس الهيدروجيني اللوغاريتمي:
الرقم الهيدروجيني = - سجل [H.3ا+]
الرقم الهيدروجيني = - سجل 9.10-4
الرقم الهيدروجيني = 4 - سجل 9
الرقم الهيدروجيني = 4-السجل 32
الرقم الهيدروجيني = 4 - 2. (سجل 3)
الرقم الهيدروجيني = 4- (2.0.48)
الرقم الهيدروجيني = 4-0.96
الرقم الهيدروجيني = 3.04
نظرًا لأن الرقم الهيدروجيني أقل من 7 ، فإن المحلول حمضي.
3º)(Cefet-PR) أ 45 اC ، Kw للحل المحايد يساوي 4.10-4. إذن ما قيمة الرقم الهيدروجيني لهذا المحلول عند درجة الحرارة هذه؟ بيانات السجل 2 = 0.3.
كيف يخبرك التمرين بالحل حيادي، هكذا [ح3ا+] يساوي [OH-]:
أخيرًا ، نضع ملف قيمة تركيز الهيدرونيوم في معادلة الأس الهيدروجيني اللوغاريتمي:
الرقم الهيدروجيني = - سجل [H.+]
الرقم الهيدروجيني = - سجل 2.10-7
الرقم الهيدروجيني = 7 - السجل 2
الرقم الهيدروجيني = 7-0.3
الرقم الهيدروجيني = 6.7
نظرًا لأن الرقم الهيدروجيني يساوي 7 تقريبًا ، فإن المحلول محايد (كما هو موضح في بيان التمرين) لأن درجة الحرارة تبلغ 45 اج.
بي ديوغو لوبيز دياس
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:
DAYS ، ديوغو لوبيز. "حسابات تتضمن الأس الهيدروجيني للحلول" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. تم الوصول إليه في 28 يونيو 2021.
قانون أوستوالد ، ثابت التأين ، التركيز المولي ، درجة التأين ، إلكتروليت ضعيف ، عدد الجزيئات المتأينة ، فريدريش فيلهلم أوستوالد ، أحاديات الأحماض ، أحاديات القاعدة.
