كيف تحسب ثاني نقاط المعادلة

حدد ما إذا كان الحمض أو القاعدة موجودًا في التحليل ، وأي نوع من الحمض أو القاعدة كان موجودًا ، ومقدار وجوده. إذا كنت تعمل على هذا السؤال من أجل واجب منزلي ، فسيتم تقديم المعلومات لك. من ناحية أخرى ، إذا كنت قد أجريت للتو معايرة في المختبر ، فستكون قد جمعت المعلومات أثناء إجراء المعايرة بالتحليل الحجمي.

تذكر أن الأحماض أو القواعد ثنائية البروز (الأحماض / القواعد التي يمكنها التبرع أو قبول أكثر من أيون هيدروجين واحد) هي النوع الذي سيكون له نقاط تكافؤ ثانية. تذكر أيضًا أن Ka1 هو ثابت التوازن (نسبة المنتجات إلى المواد المتفاعلة) للتبرع بالبروتون الأول ، بينما Ka2 هو ثابت التوازن للتبرع بالبروتون الثاني. ابحث عن Ka2 عن الحمض أو القاعدة في نص مرجعي أو جدول عبر الإنترنت (انظر الموارد).

حدد كمية الحمض المترافق أو القاعدة في التحليل الخاص بك. سيكون هذا معادلاً لكمية الحمض أو القاعدة الموجودة أصلاً. اضرب تركيز المادة التحليلية الأصلي في حجمها. على سبيل المثال ، لنفترض أنك بدأت بـ 40 مل من حمض الأكساليك المولي. حول التركيز إلى ملليلتر بالقسمة على 1000 ، ثم اضرب هذا الحجم في تركيزه. سيعطيك هذا عدد مولات حمض الأكساليك الموجودة أصلاً: (40/1000) × 1 = 0.04. يوجد 0.04 مول من حمض الأكساليك.

خذ حجم محلول المعايرة (المادة الكيميائية التي أضفتها أثناء المعايرة) لتحييد الحمض أو المادة التحليلية القاعدية وإضافتها إلى حجم المادة التحليلية الموجودة أصلاً. هذا سوف يعطيك الحجم النهائي الخاص بك. على سبيل المثال ، افترض أنه للوصول إلى التكافؤ الثاني ، تمت إضافة 80 مل من 1 مولار NaOH إلى 40 مل من حمض الأكساليك المولي 1. سيكون الحساب 80 مل من المعاير + 40 مل من محلل = 120 مل الحجم النهائي.

اقسم عدد مولات الحمض أو القاعدة الموجودة أصلاً في التحليل على الحجم النهائي. سيعطيك هذا التركيز النهائي للحمض المتقارن أو القاعدة. على سبيل المثال ، كان 120 مل هو الحجم النهائي وكان 0.04 مول موجودًا في الأصل. قم بتحويل مل إلى لتر وقسم عدد المولات على عدد اللترات: 120/1000 = 0.12 لتر ؛ 0.04 مول / 0.12 لتر = 0.333 مول لكل لتر.

أوجد Kb للقاعدة المترافقة (أو Ka إذا كان حمضًا مترافقًا). تذكر أن القاعدة المترافقة هي الأنواع التي تتكون عندما تزيل كل البروتونات من الحمض ، بينما الحمض المترافق هو النوع الذي يتكون عندما تتبرع بالبروتونات لقاعدة. نتيجة لذلك ، عند نقطة التكافؤ الثانية ، سيكون الحمض ثنائي البروتونات (حمض الأكساليك ، على سبيل المثال) قد تم إزالته تمامًا وسيساوي Kb 1 × 10 ^ -14 / كا الثاني لحمض الأكساليك. بالنسبة للقاعدة ، فإن Ka عند نقطة التكافؤ الثانية ستكون مساوية لـ 1 × 10 ^ -14 / كيلو بايت الثاني للقاعدة ثنائية النواة. على سبيل المثال ، كان حمض الأكساليك هو التحليل. كا هو 5.4 × 10 ^ -5. قسّم 1 × 10 ^ -14 على 5.4 × 10 ^ -5: (1 × 10 ^ -14) / (5.4 × 10 ^ -5) = 1.852 × 10 ^ -10. هذا هو كيلو بايت للشكل الكامل لحمض الأكساليك ، أيون الأكسالات.

قم بإعداد معادلة توازن ثابت بالشكل التالي: Kb = ([OH -] [حمض مترافق]) / [قاعدة مترافقة]. تمثل الأقواس المربعة التركيز.

عوّض x ^ 2 عن الحدين الموجودين في أعلى المعادلة و حل ل x كما هو موضح: Kb = x ^ 2 / [قاعدة مترافقة]. على سبيل المثال ، كان تركيز أكسالات الصوديوم 0.333 مول / لتر ، وكان كيلو بايت 1.852 × 10 ^ -10. عند توصيل هذه القيم ، ينتج عنها الحساب التالي: 1.852 x 10 ^ -10 = x ^ 2 / 0.333. اضرب طرفي المعادلة في 0.333: 0.333 × (1.852 × 10 ^ -10) = س ^ 2 ؛ 6.167 × 10 ^ -11 = س ^ 2. خذ الجذر التربيعي لكلا الطرفين لإيجاد قيمة x: (6.167 x 10 ^ -11) ^ 1/2 = x. ينتج عن ذلك ما يلي: x = 7.85 x 10 ^ -6. هذا هو تركيز أيونات الهيدروكسيد في المحلول.

التحويل من تركيز أيون الهيدروكسيد أو أيون الهيدروجين إلى الرقم الهيدروجيني. إذا كان لديك تركيز أيون الهيدروجين ، فأنت تأخذ اللوغاريتم السالب لتحويله إلى الرقم الهيدروجيني. إذا كان لديك تركيز أيون الهيدروكسيد ، خذ اللوغاريتم السالب ثم اطرح إجابتك من 14 لإيجاد الرقم الهيدروجيني. على سبيل المثال ، كان التركيز الموجود 7.85 × 10 ^ -6 مول لكل لتر من أيونات الهيدروكسيد: السجل 7.85 × 10 ^ -6 = -5.105 ، لذلك ، -log 7.85 × 10 ^ -6 = 5.105.

اطرح إجابتك من 14. على سبيل المثال ، 14 - 5.105 = 8.90. الرقم الهيدروجيني عند نقطة التكافؤ الثانية هو 8.90.

• قلم
• ورق
• آلة حاسبة

• لم يأخذ هذا الحساب التأين التلقائي للماء في الاعتبار ، والذي يمكن أن يصبح عاملاً في الحلول المخففة للغاية للقواعد أو الأحماض الضعيفة. ومع ذلك ، فهو تقدير جيد لهذه الأغراض ونوع الإجابة التي يتوقع منك تقديمها لهذا النوع من المشاكل.