لفهم كيفية حساب H3O من OH ، وكيفية حساب OH من H3O ، من المفيد فهم الرصيد بين هذين الأيونات. المحلول المائي عبارة عن محلول يكون فيه الماء هو المذيب.
جزيئات الماء (H2O) قطبية ، مما يعني أن لها نهاية سلبية (الأكسجين) ونهاية موجبة (الهيدروجين). عندما يكون هناك تفاعل في محلول مائي ، فإن جزيئات الماء لديها القدرة على جذب البروتون المتبرع به والاحتفاظ به مؤقتًا (H +). هذا يخلق أيون الهيدرونيوم (H3ا+).
في محلول مائي حمضي ، سيكون تركيز أيونات الهيدرونيوم أعلى من تركيز أيونات الهيدروكسيد (OH-). هناك علاقة بين H3ا+ و OH- تركيزات تجعل من السهل حلها واحد إذا كنت تعرف آخر.
ثابت المنتج الأيوني للماء (Kw)
الصيغة هي: K.ث = 1 * 10-14 = [ح3ا+] * [أوه-]
يمكن إعادة ترتيب صيغة ثابت المنتج الأيوني للماء لحل أي من H3ا+ أو OH-.
احسب H3ا+ عندما تعرف OH-: [H3ا+] = (1 * 10-14) / [أوه-]
احسب OH- عندما تعرف H3ا+: [أوه-] = (1 * 10-14) / [ح3ا+]
احسب H3O + من OH-
مثال 1: من المعروف أن تركيز أيون الهيدروكسيد يبلغ 4.0 * 10-11. حدد تركيز أيون الهيدرونيوم باستخدام ثابت المنتج الأيوني للماء.
[ح3ا+] = 1 * 10-14) / [أوه-]
[ح3ا+] = (1 * 10-14) / (4.0 * 10-11)
تم تبسيط العملية الحسابية بطرح الأسس:
10-14 ÷ 10-11 = 10-3
[H3O +] = (1 / 4.0) * 10-3
[H3O +] = 0.25 * 10-3 والتي يمكن كتابتها أيضًا كـ 2.5 * 10-4
احسب OH- من H3O +
مثال 2: إذا كنت تعلم أن تركيز أيون الهيدرونيوم هو 3.7 * 10-5، احسب تركيز أيون الهيدروكسيد على النحو التالي.
[أوه-] = (1 * 10-14) / [ح3ا+]
[أوه-] = (1 * 10-14) / (3.7 * 10-5) ملحوظة: اقسم بسهولة بطرح الأس (-14) - (- 5)
[أوه-] = 0.27 * 10-9
احسب H3O + من المولارية
إذا كنت تعرف تركيز محلول حمضي في المولارية ، يمكنك استخدام صيغة لحساب تركيز أيونات الهيدرونيوم.
تحدد المعاملات المتكافئة في المعادلات (الأرقام الموجودة أمام كل جزيء في المعادلة) نتيجة الحسابات.
2 نا2وبالتالي3 + س2 = 2 نا2وبالتالي4 | |
مركب |
معامل في الرياضيات او درجة |
نا2وبالتالي3 |
2 |
ا2 |
1 |
نا2وبالتالي4 |
2 |
المثال 3: محلول 2.0 لتر يحتوي على 0.5 مولار من حمض الهيدروكلوريك (HCl).
أولاً ، اكتب المعادلة الكيميائية لتفكك الحمض.
حمض الهيدروكلوريك (عبد القدير) + ح2يا = ح3ا+ (عبد القدير) + Cl- (عبد القدير)
ثانيًا ، احسب تركيز أيونات الهيدرونيوم.
في حالة حمض الهيدروكلوريك ، القياس المتكافئ المعاملات من الحمض وأيون الهيدرونيوم كلاهما واحد. إنهما متماثلان ، مما يجعل الأمر بسيطًا للغاية. تركيز أيونات الهيدرونيوم هو نفس تركيز حمض الهيدروكلوريك.
[ح3ا+] = [HCl]
المثال 4: محلول 2.0 لتر يحتوي على 0.5 مولار من حامض الكبريتيك (H2وبالتالي4).
ح2وبالتالي4 + 2 ح2س = 2 ح3ا+ + هكذا42-
ال معامل في الرياضيات او درجة التابع حامض هو واحد ومعامل أيون الهيدرونيوم هو اثنين. تركيز أيونات الهيدرونيوم هو ضعف تركيز الحمض.
[ح3ا+] = 2 * 0.5 م
[H3O +] = 1.0 م