ما هو الرقم الهيدروجيني للماء المقطر؟

الرقم الهيدروجيني للمحلول هو مقياس لتركيز أيونات الهيدروجين. يشير المصطلح نفسه بشكل فضفاض إلى "قوة الهيدروجين" ، وهو اللوغاريتم السالب لتركيز أيون الهيدروجين الفعلي. هذا يعني أن تركيز أيون الهيدروجين يتناقص مع زيادة الرقم الهيدروجيني وأن الاختلاف في وحدة واحدة من الأس الهيدروجيني يدل على تباين عشرة أضعاف في تركيز أيون الهيدروجين. يمكن أن تختلف قيمة الرقم الهيدروجيني من 0 إلى 14. المحاليل ذات الأس الهيدروجيني بين 0 و 7 هي محاليل حمضية ، بينما المحاليل ذات الأس الهيدروجيني بين 7 و 14 أساسية. يجب أن يكون الماء المقطر النقي محايدًا بدرجة حموضة 7 ، ولكن نظرًا لأنه يمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، فهو في الواقع حمضي قليلًا بدرجة حموضة 5.8.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

الرقم الهيدروجيني للماء المقطر بعد التقطير مباشرة هو 7 ، ولكن في غضون ساعات بعد التقطير ، يمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ويصبح حامضيًا بدرجة حموضة 5.8.

من المنطقي قياس الأس الهيدروجيني في محاليل المياه ؛ لا تحتوي السوائل مثل الزيوت المعدنية أو زيت التربنتين على درجة حموضة. في نظرية برونستيد-لوري للأحماض والقواعد ، الحمض هو مركب يطلق البروتونات الحرة في الماء ، والقاعدة هي التي تقبل البروتونات. البروتون ليس سوى نواة ذرة الهيدروجين. الأحماض القوية ، مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl) ، تقلل بشكل كبير من الرقم الهيدروجيني للمحلول ، في حين أن القواعد القوية ، مثل هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) ، تزيده بشكل كبير. تعمل الأحماض والقواعد على تحييد بعضها البعض في المحلول وتتحد لتكوين ملح. على سبيل المثال ، إذا قمت بخلط حمض الهيدروكلوريك مع هيدروكسيد الصوديوم في محلول ، تحصل على كلوريد الصوديوم ، وهو ملح الطعام.

تتضمن عملية التقطير غليان الماء ، مما يسمح للبخار بالتكثف في أنبوب وتجميع التكثيف في وعاء. قد يكون هناك العديد من المواد المذابة في الماء ، وقد يتبخر بعضها مع الماء ، لكن الأملاح والمواد المذابة الأخرى تُترك وراءها. يمكن لتقنيات التقطير المتطورة أن تقضي حتى على المواد المذابة المتطايرة ، وإذا كنت تستخدم واحدة من بينها ، يجب أن تكون المكثفات المجمعة خالية من أي مواد مذابة ، وتتوقع أن يكون الرقم الهيدروجيني لها 7. إذا قمت بقياس درجة الحموضة مباشرة بعد التقطير ، فمن المحتمل أن يكون هذا هو ما ستجده ، لكنه يتغير قريبًا.

يبلغ الرقم الهيدروجيني للمياه النقية حوالي 5.8 ، مما يجعله حامضيًا. والسبب هو أن الماء يمتص ثاني أكسيد الكربون ويستمر في فعل ذلك حتى يتوازن مع الغلاف الجوي. في المحلول ، يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء لإنتاج حمض الكربونيك ، والذي بدوره يطلق أيونات الهيدرونيوم في محلول - وهو ما يعادل إطلاق أيونات الهيدروجين الحرة.

2 ح₂0 + شركة₂ -> ح₂O + H₂كو₃ (حمض الكربونيك) -> H.₃ا⁺ (الهيدرونيوم) + HCO₃^- (أيونات بيكربونات)

تستغرق عينة من الماء المقطر حوالي ساعتين لامتصاص كل ثاني أكسيد الكربون الذي تستطيعه من الغلاف الجوي وتحقيق الرقم الهيدروجيني النهائي.