Eisimpleirean de cheistean a’ bruidhinn air Electrolytes làidir, Electrolytes lag, agus Neo-electrolytes
Tha electrolytes nam bun-bheachd ann an ceimigeachd a tha deatamach, gu h-àraidh ann an sgrùdadh ath-bheachdan anns a bheil fuasglaidhean. Is e todhar a th’ ann an electrolytes a bhios, nuair a thèid an sgaoileadh ann an uisge, a’ dèanamh ianan a leigeas leis an fhuasgladh dealan a ghiùlan. Stèidhichte air an comas dealachadh gu ianan, tha electrolytes air an roinn ann an trì roinnean: electrolytes làidir, electrolytes lag, agus neo-electrolytes. Bruidhnidh an artaigil seo air diofar eisimpleirean de dhuilgheadasan co-cheangailte ris na trì seòrsaichean electrolytes seo, còmhla ri mìneachaidhean furasta a thuigsinn.
Electrolyte làidir
Is e todhar a bhios ag ianachadh gu tur ann an uisge a th’ ann an electrolytes làidir. Tha seo a’ ciallachadh nuair a thèid electrolyte làidir a sgaoileadh ann an uisge, bidh cha mhòr a h-uile moileciuil aige a’ dealachadh gu bhith nan ianan. Am measg eisimpleirean cumanta de electrolytes làidir tha salainn leithid clòraid sodium (NaCl), aigéid làidir leithid searbhag haidreaclórach (HCl), agus bunaitean làidir leithid haidreocsaid sodium (NaOH).
Ceist 1:
Ciamar a nì thu obrachadh a-mach molarachd ianan ann am fuasgladh HCl 0,1 M?
Deasbad:
'S e searbhag làidir a th' ann an HCl a bhios a' dealachadh gu tur ann an uisge a rèir na co-aontar:
[\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Leis gur e electrolyte làidir a th’ ann an HCl, is urrainn dhuinn dùmhlachd tùsail HCl (0,1 M) a ghabhail mar dùmhlachd nan ianan H+ agus Cl- a chaidh a chruthachadh. Mar sin, ann am fuasgladh HCl 0,1 M:
[\(\text{H}^+\)] = 0,1 M
[\(\text{Cl}^-\)] = 0,1 M
Electrolyte Lag
Chan eil electrolytes lag a’ dèanamh ach pàirt de ianachadh ann am fuasgladh. Tha seo a’ ciallachadh nach eil ach bloigh bheag de mholacilean electrolyte lag a’ cruthachadh ianan nuair a thèid an sgaoileadh ann an uisge. Am measg eisimpleirean de electrolytes lag tha searbhagan lag leithid searbhag aiseatach (CH3COOH) agus bunaitean lag leithid ammonia (NH3).
Ceist 2:
Obraich a-mach ìre an ianachaidh agus dùmhlachd nan ian ann an 0,1 M CH3COOH. Is e 1,8 × 10⁻5 an cunbhalachd dì-cheangal searbhagach (\(K_a\)) airson CH3COOH.
Deasbad:
Faodar freagairt dì-cheangal CH3COOH ann an uisge a sgrìobhadh mar:
\[ \text{CH}_3 \text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3 \text{COO}^- + \text{H}^+ \]
Tha an ìre dealachaidh (\(\alpha\)) air a mhìneachadh mar an co-mheas den searbhag a bhios a’ dealachadh ann an ianan. A’ cleachdadh luach \(K_a\), is urrainn dhuinn an dàimh a leanas a sgrìobhadh airson fuasgladh 0,1 M CH3COOH:
[K_a = [CH3COO^-][H^+] / [CH3COOH]
Leis gu bheil ianachadh CH3COOH pàirteach, is e cα dùmhlachd nan ian a chruthaichear, far a bheil c a’ riochdachadh dùmhlachd tùsail CH3COOH (0,1 M). An uairsin bidh an co-aontar mar a leanas:
[1,8 × 10⁻⁶ = (0,1α)(0,1α)/0,1(1-α)]
Sìmplich gu:
[1,8 × 10⁻⁴ = 0,01 alpha² / 0,1 – 0,1 alpha]
Gabh ris gu bheil α beag gu leòr is gun urrainn dhuinn dearmad a dhèanamh air α san ainmiche:
[1,8 × 10⁻⁶ = 0,01 alpha⁻² / 0,1]
[1,8 × 10⁻⁵] timcheall air alpha²
[α timcheall air 1,8 × 10-5]
[α timcheall air 4,24 × 10⁻³]
Mar sin, is e 4,24 × 10^-3 no 0,424% an ìre ianachaidh.
Is e dùmhlachd nan ianan H+ agus CH3COO- anns an fhuasgladh:
[[H^+] = 0,1 × 4,24 × 10^{-3} timcheall air 4,24 × 10^{-4}]
[[CH_3COO-] = 0,1 × 4,24 × 10⁻⁴ (timcheall air 4,24 × 10⁻⁴)
Neo-electrolytes
Is e todhar nach eil ag ianachadh ann am fuasgladh uisgeach a th’ ann an neo-electrolytes. Tha seo a’ ciallachadh nach bi fuasglaidhean neo-electrolyte a’ dèanamh ianan, agus mar sin chan urrainn dhaibh dealan a ghiùlan. Am measg eisimpleirean de neo-electrolytes tha siùcar (siùcros), urea, agus deoch làidir.
Ceist 3:
Carson nach eil fuasgladh ethanol 0,1 M (C2H5OH) a’ giùlan dealan?
Deasbad:
Chan eil fuasgladh ethanol na electrolyte. Nuair a thèid ethanol a sgaoileadh ann an uisge, chan eil e a’ dealachadh ann an ianan. Tha structar moileciuil ethanol fhathast slàn ann am fuasgladh uisgeach. Air sgàth dìth ianan anns an fhuasgladh, chan urrainn dha ethanol dealan a ghiùlan. Mar sin, ged a tha ethanol furasta a sgaoileadh ann an uisge, leis nach eil ianan air an cruthachadh, chan urrainn dha fuasglaidhean ethanol dealan a ghiùlan eadhon aig dùmhlachd sam bith, a’ gabhail a-steach 0,1 M.
Co-dhùnadh
Tha tuigse air feartan electrolytes làidir, electrolytes lag, agus neo-electrolytes na bhunait riatanach ann an ceimigeachd fuasglaidh. Bidh electrolytes làidir a’ dèanamh làn ianachadh ann an uisge agus mar sin a’ giùlan dealan gu math, agus chan eil electrolytes lag a’ dèanamh ach pàirt ianachadh, a’ nochdadh seoltachd dealain nas ìsle. Air an làimh eile, chan eil neo-electrolytes a’ dèanamh ianachadh idir agus mar sin chan urrainn dhaibh dealan a ghiùlan. Bidh tuigse air a’ bhun-bheachd seo a’ cuideachadh oileanaich gus todhar aithneachadh stèidhichte air an giùlan ann am fuasgladh agus ceistean co-cheangailte a fhreagairt gu ceart.
