Elektrolitoei buruzko eztabaida-galderen adibidea
Elektrolitoak uretan edo beste disolbatzaile batzuetan disolbatzean elektrizitatea eroaten duten substantziak dira. Elektrolitoak bi mota nagusitan banatzen dira: elektrolito sendoak eta elektrolito ahulak. Elektrolito sendoak erabat ionizatzen dira disoluzioan, eta elektrolito ahulak, berriz, partzialki bakarrik. Elektrolitoek funtsezko zeregina dute hainbat erreakzio kimikotan eta eguneroko bizitzan. Artikulu honetan, hainbat arazo-adibide eta haien azalpenak aztertuko ditugu elektrolitoei dagokienez.
1. galderaren adibidea: Ionizazio-maila zehaztea
Galdera: Azido azetikoaren (CH₃COOH) disoluzioak % 0,1 M-ko kontzentrazioa eta % 4ko ionizazio-maila (α) dituela ezagutzen da. Zein da disoluzioan dauden ioien kontzentrazioa?
Eztabaida:
1. Zehaztu ionizazio-maila:
Ionizazio-maila (α) disoluzioan ionizatuta dagoen substantzia baten proportzioa da. α = % 4 = 0.04 dela kontuan hartuta.
2. Azido azetikoaren ionizazio-ekuazioa:
\[
\text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+
\]
3. Kontzentrazioa kalkulatzea:
CH₃COOH-ren hasierako kontzentrazioa 0,1 M da. Ionizazio-maila 0,04 denez, orduan:
\[
[CH_3 COO^-] = [H^+] = 0.1 × 0.04 = 0.004 M
\]
CH₃COOH ez-ionizatuaren kontzentrazioa:
\[
[CH_3 COOH] = 0.1 M – 0.004 M = 0.096 M
\]
Erantzuna:
\[
[CH_3 COO^-] = 0.004 M
[H+] = 0.004 M
[\text{CH}_3\text{COOH}] ionizatu gabe = 0.096 \text{ M}
\]
2. galderaren adibidea: Ksp kalkulatzea (disolbagarritasun-produktua)
Galdera: Uretan apur bat disolbagarria den eta 1,0 × 10⁻⁵ M-ko disolbagarritasuna duen BaSO₄ gatz bat emanik, kalkulatu BaSO₄-ren Ksp.
Eztabaida:
1. BaSO₄ gatzaren disolbagarritasun-ekuazioa:
\[
\text{BaSO}_4 (s) \rightleftharpoons \text{Ba}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq)
\]
2. Disolbagarritasuna:
BaSO₄-ren disolbagarritasuna = 1,0 × 10⁻⁵ M dela kontuan hartuta.
3. Kalkulatu ioien kontzentrazioa:
BaSO₄-ren disolbagarritasuna = s = 1,0 × 10⁻⁵ M bada, orduan:
\[
[\text{Ba}^{2+}] = 1,0 \times 10^{-5} \text{ M}
\]
\[
[\text{SO}_4^{2-}] = 1,0 \times 10^{-5} \text{ M}
\]
4. Ksp kalkulatzea:
\[
K_{sp} = [\text{Ba}^{2+}] \times [\text{SO}_4^{2-}]
\]
\[
K_{sp} = (1,0 × 10^{-5}) × (1,0 × 10^{-5})
\]
\[
K_{sp} = 1,0 \times 10^{-10}
\]
Erantzuna:
\[
K_{sp} \text{ BaSO₄} = 1,0 \times 10^{-10}
\]
3. galderaren adibidea: Azido eta base disoluzioen pH-a
Galdera: Kalkulatu 0,01 M-ko kontzentrazioa duen HCl disoluzio baten pHa.
Eztabaida:
1. HCl-ren ionizazio-ekuazioa:
\[
\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-
\]
HCl azido sendoa da, beraz, ionizazioa osoa da.
2. Kalkulatu hidrogeno ioien kontzentrazioa:
HCl kontzentrazioa = 0,01 M-k esan nahi du:
\[
[H+] = 0.01 M
\]
3. pH-a kalkulatzea:
\[
pH = -log[H+]
\]
\[
pH = -log(0.01)
\]
\[
pH = 2
\]
Erantzuna:
\[
\text{pH} \text{HCl disoluzioa} = 2
\]
4. galderaren adibidea: Disoluzio base baten pOH kalkulatzea
Galdera: Kalkulatu 0,001 M-ko kontzentrazioa duen KOH disoluzio baten pOH eta pH.
Eztabaida:
1. KOH-ren ionizazio-ekuazioa:
\[
\text{KOH} \rightarrow \text{K}^+ + \text{OH}^-
\]
KOH base sendoa da, beraz, ionizazioa osoa da.
2. Kalkulatu hidroxido ioien kontzentrazioa:
KOH kontzentrazioa = 0,001 M-k esan nahi du:
\[
[OH] = 0.001 M
\]
3. pOH kalkulatzea:
\[
pOH = -log[OH]
\]
\[
pOH = -log(0.001)
\]
\[
pOH = 3
\]
4. pH-a kalkulatzea:
\[
pH = 14 – pOH
\]
\[
pH = 14 – 3
\]
\[
pH = 11
\]
Erantzuna:
\[
\text{pOH} \text{KOH disoluzioa} = 3
\text{pH} \text{ KOH disoluzioa} = 11
\]
5. galderaren adibidea: Hidroxido ioien kontzentrazioa zehaztea
Galdera: Azido fluorhidriko (HF) disoluzio batek 3ko pHa du. Zein da hidroxido ioien (OH⁻) kontzentrazioa disoluzioan?
Eztabaida:
1. Zehaztu hidrogeno ioien kontzentrazioa:
pH = 3 dela kontuan hartuta, orduan:
\[
[H}^+] = 10^{-3} M
\]
2. pH eta pOH arteko erlazioaren kontzeptua erabiliz:
\[
pH + pOH = 14
\]
3. pOH kalkulatzea:
\[
pOH = 14 – pH
\]
\[
pOH = 14 – 3 = 11
\]
4. Kalkulatu hidroxido ioien kontzentrazioa:
\[
[OH]^-] = 10^-pOH
\]
\[
[OH] = 10-11 M
\]
Erantzuna:
\[
[\text{OH}^-] \text{ HF disoluzioan} = 1 \times 10^{-11} \text{ M}
\]
Ondorioa
Kimikan ezinbestekoa da elektrolitoen eta disolbagarritasunaren oinarrizko kontzeptuak ulertzea. Ionizazio-maila, Ksp, pH eta pOH kalkulatzen jakinda, elektrolitoen disoluzioekin lotutako hainbat arazo konpondu ditzakegu. Artikulu honek hainbat arazo-adibide eta haien irtenbideak aztertu ditu, elektrolitoekin lotutako arazoak nola konpondu argi ulertzeko. Zorionez, azalpen hau lagungarria izango da kimikan elektrolitoei buruzko ezagutza sakondu nahi duten irakurleentzat.
