Eisimpleirean de Cheistean a’ Deasbad Neart Aigéid is Bhunaidean
Tha neart searbhag is bonn nan bun-bheachdan cudromach ann an ceimigeachd a tha a’ sealltainn cho èifeachdach ‘s as urrainn do mholaciul searbhag no bonn proton (H⁺) a thoirt seachad no proton a ghabhail, fa leth. Anns a’ chòmhradh seo, coimheadaidh sinn air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan a chuidicheas sinn gus neart searbhag is bonn a thuigsinn, a bharrachd air mar a nì sinn obrachadh a-mach am pH agus am pOH aca. Mus tèid sinn a-steach do na còmhraidhean mu na duilgheadasan, tuigidh sinn an toiseach bunaitean teòiridh searbhag is bonn.
Ro-ràdh do Neart Aigéid is Bhunaidean
Faodar neart searbhag no bonn a dhearbhadh leis an ìre ianachaidh a th’ aige ann am fuasgladh. Is e searbhag làidir searbhag a tha cha mhòr gu tur ianichte ann am fuasgladh, agus chan eil searbhag lag ach air a ianachadh gu ìre. Tha an aon rud fìor airson bonnan.
Aigéid làidir agus aigéid lag
Aigéid làidir, leithid:
– searbhag haidreaclòrach (HCl)
– searbhag sulfarach (H₂SO₄)
– searbhag nitreach (HNO₃)
Tha e cha mhòr gu tur ianichte ann am fuasgladh. Mar eisimpleir, bidh HCl ann an uisge a’ dealachadh gu H⁺ agus Cl⁻ cha mhòr gu tur.
Aigéid lag, leithid:
– searbhag aiseatach (CH₃COOH)
– searbhag haidreafluarach (HF)
– searbhag citreach (C₆H₈O₇)
dìreach air a ionachadh gu ìre ann am fuasgladh. Tha seo a’ ciallachadh aig àm sam bith, gu bheil cuid de na moileciuilean searbhagach a’ fuireach ann an cruth moileciuil agus nach eil iad a’ dealachadh gu bhith nan ianan.
Bunaitean làidir agus bunaitean lag
Bunait làidir, leithid:
– haidreocsaid sodium (NaOH)
– potasium hydroxide (KOH)
– Cailcium haidreocsaid (Ca(OH)₂)
Tha e cha mhòr gu tur ianichte ann am fuasgladh uisgeach, a’ toirt a-mach meudan mòra de ianan OH⁻.
Bunaitean lag, leithid:
– Amonia (NH₃)
– Meatail-aimín (CH₃NH₂)
chan eil e a’ ianachadh ach gu ìre ann am fuasgladh, a’ toirt a-mach meudan beaga de ian OH⁻.
Ceistean Eisimpleir agus Deasbad
Feuchaidh sinn ri beagan eisimpleirean de dhuilgheadasan a mhìneachadh gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air a’ bhun-bheachd seo.
Eisimpleir Ceist 1: A’ tomhas pH searbhag làidir
Ceist:
Obraich a-mach pH fuasgladh HCl 0,1 M.
Deasbad:
'S e searbhag làidir a th' ann an HCl, agus mar sin bidh e làn ianaichte ann am fuasgladh:
[\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Leis gu bheil HCl làn ianichte, tha dùmhlachd [H⁺] co-ionann ri dùmhlachd HCl:
[[H^+] = 0,1, M]
[pH = -log[H+]
[pH = -log(0,1)]
[pH = 1]
Mar sin, is e 1 pH fuasgladh HCl 0,1 M.
Eisimpleir Ceist 2: A’ tomhas pH searbhag lag
Ceist:
Obraich a-mach pH fuasgladh 0,1 M CH₃COOH. Tha fios againn gu bheil an Ka (cunbhalachd dì-cheangal searbhagach) aig CH₃COOH co-ionann ri 1,8 × 10⁻⁶.
Deasbad:
Airson aigéid lag, feumar ìre an ianachaidh a thoirt fa-near. Is e seo an co-aontar cothromachaidh airson dealachadh searbhag aiseatach:
[ \text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{CH}_3\text{COO}^- \]
Le bhith a’ cleachdadh Ka:
[Ka = [H+][CH3COO-]}{[CH3COOH]]
Ma ghabhas sinn ris gu bheil an dealachadh [H⁺] = [CH₃COO⁻] = x agus gu bheil an [CH₃COOH] tùsail 0,1 M, an uairsin:
[1,8 × 10⁻⁵ = [x²/0,1 – x]]
Leis gu bheil Ka beag, faodar dearmad a dhèanamh air x an taca ri 0,1:
[1,8 × 10⁻⁶ × 5] timcheall air x² = 0,1
[x² = 1,8 × 10⁻⁶]
[x = 1,8 × 10-6]
[x timcheall air 1,34 × 10-3]
An uairsin, [H⁺] ≈ (1,34 × 10-3):
[pH = -log[H+]
[pH = -log(1,34 × 10-3)]
pH timcheall air 2,87
Mar sin, tha pH fuasgladh 0,1 M CH₃COOH mu 2,87.
Eisimpleir Ceist 3: A’ tomhas pOH agus pH bhunait làidir
Ceist:
Obraich a-mach pOH agus pH fuasgladh NaOH 0,01 M.
Deasbad:
'S e bunait làidir a th' ann an NaOH a tha làn ianichte ann an uisge:
[\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
Leis gu bheil NaOH làn ianichte, tha dùmhlachd [OH⁻] co-ionann ri dùmhlachd NaOH:
[[OH-] = 0,01, M]
[pOH = -log[OH-]
[pOH = -log(0,01)]
\[ \text{pOH} = 2 \]
Tha fios gu bheil pH agus pOH co-cheangailte tron cho-aontar:
[pH + pOH = 14]
Mar sin,
[pH = 14 – pOH]
[pH = 14 – 2]
[pH = 12]
Mar sin, tha pOH fuasgladh 0,01 M NaOH 2, agus tha am pH 12.
Eisimpleir Ceist 4: A’ tomhas pH Bunait Lag
Ceist:
Obraich a-mach pH fuasgladh NH₃ 0,1 M. Tha fios gu bheil Kb (bun-sgaradh cunbhalach) NH₃ co-ionann ri 1,76 × 10⁻⁶.
Deasbad:
Bidh NH₃ ann an uisge ag ath-fhreagairt gus NH₄⁺ agus OH⁻ a thoirt gu buil:
[\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \text{leftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
Le bhith a’ cleachdadh Kb,
[Kb = [NH4+][OH-]}{[NH3]]
Ma ghabhas sinn ris gu bheil an dealachadh [OH⁻] = [NH₄⁺] = x, agus gu bheil an [NH₃] tùsail 0,1 M, an uairsin:
[1,76 × 10⁻⁵ = [x²/0,1 – x]]
Mar bharail, tha x glè bheag an taca ri 0,1:
[1,76 × 10⁻⁶ × 5] timcheall air x² = 0,1
[x² = 1,76 × 10⁻⁶]
[x = 1,76 × 10-6]
[x timcheall air 1,33 × 10-3]
An uairsin, [OH⁻] ≈ (1,33 × 10-3):
[pOH = -log[OH-]
[pOH = -log(1,33 × 10-3)]
\[ \text{pOH} \timcheall air 2,88 \]
An uairsin, thèid am pH obrachadh a-mach le:
[pH = 14 – pOH]
[pH = 14 – 2,88]
pH timcheall air 11,12
Mar sin, tha pH fuasgladh 0,1 M NH₃ mu 11,12.
Co-dhùnadh
Tha tuigse air neart aigéid is bhunaitean bunaiteach do cheimigeachd. Le bhith a’ tuigsinn mar a nì thu obrachadh a-mach pH agus pOH, agus le bhith eòlach air mar a chomharraicheas tu aigéid is bhunaitean lag is làidir, bidh thu nas ullaichte airson dèiligeadh ri measgachadh de dhuilgheadasan ceimigeachd anns a bheil fuasglaidhean. Tha sinn an dòchas gun soilleirich na h-eisimpleirean a tha air an toirt seachad na bun-bheachdan seo agus gun toir iad bunait làidir airson tuilleadh sgrùdaidh.
