Eisimpleirean de Cheistean a’ Deasbad Feartan agus Bun-bheachdan Aigéid is Bhunaidean
Tha feartan agus bun-bheachdan aigéid is bhunaitean nan cuspairean cudromach ann an ceimigeachd, le tagraidhean farsaing ann an diofar raointean, a’ gabhail a-steach gnìomhachas, cungaidhean-leighis agus bith-cheimigeachd. Tha tuigse air bun-bheachdan agus tagraidhean fheartan searbhag-bonn deatamach do dh’ oileanaich agus luchd-rannsachaidh. Bruidhnidh an t-artaigil seo air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan air feartan agus bun-bheachdan aigéid is bhunaitean, còmhla ris na fuasglaidhean aca, gus dealbh nas soilleire a thoirt do luchd-leughaidh.
Bun-bheachdan mu Aigéid is Bunaitean
Mus dèan sinn ath-sgrùdadh air na ceistean agus na còmhraidhean mun deidhinn, leig dhuinn ath-sgrùdadh a dhèanamh air cuid de bhun-bheachdan mu aigéid agus bunaitean.
Searbh:
– Is e co-thàthaidhean a th’ ann an aigéid a dh’ fhaodas ianan haidridean (H⁺) a thoirt seachad ann am fuasgladh.
– Tha feartan searbhagach aig aigéid, mar eisimpleir blas searbh (coltach ri fìon-geur) agus an comas freagairt le meatailtean.
Beus:
– Is e bunaid todhar a ghabhas ianan haidridean no a ghiùlain ianan haidreocsaid (OH⁻) ann am fuasgladh.
– Tha feartan bunaiteach aig bunaitean, leithid blas searbh agus inneach sleamhainn (coltach ri siabann).
Teòiridh searbhag-bhun:
– Teòiridh Arrhenius: Bidh searbhagan a’ dèanamh H⁺ agus bidh bunaitean a’ dèanamh OH⁻ ann am fuasgladh uisgeach.
– Teòiridh Brønsted-Lowry: Is e tabhartairean H⁺ a th’ ann an aigéid agus is e gabhadairean H⁺ a th’ ann am bunaitean.
– Teòiridh Lewis: Is e gabhadairean paidhrichean electron a th’ ann an aigéid agus is e tabhartairean paidhrichean electron a th’ ann am bunaitean.
Ceistean is Deasbadan Eisimpleir
Eisimpleir Ceist 1: A’ tomhas pH fuasgladh searbhag làidir
Ceist:
Obraich a-mach pH fuasgladh HCl 0,01 M.
Deasbad:
'S e searbhag làidir a th' ann an HCl a sgaras gu tur ann am fuasgladh gus H⁺ agus Cl⁻ a thoirt gu buil. Tha dùmhlachd H⁺ mar an ceudna ris a' chiad dùmhlachd de HCl.
[[H⁺] = 0,01, M]
Tha pH air a mhìneachadh mar logarithm àicheil bonn 10 de dùmhlachd ian haidridean:
[pH = -log[H⁺]]
[pH = -log(0,01)]
[pH = 2]
Mar sin, is e 2 pH fuasgladh HCl 0,01 M.
Eisimpleir Ceist 2: A’ tomhas pH fuasgladh bunait làidir
Ceist:
Obraich a-mach pH fuasgladh NaOH 0,001 M.
Deasbad:
'S e bunait làidir a th' ann an NaOH a sgaras gu tur ann am fuasgladh, a' dèanamh Na⁺ agus OH⁻. Tha dùmhlachd OH⁻ mar an ceudna ris a' chiad dùmhlachd de NaOH.
[[OH⁻] = 0,001, M]
Tha PoH air a mhìneachadh mar logaritam àicheil bonn 10 de dùmhlachd ian haidreocsaid:
[pOH = -log[OH⁻]]
[pOH = -log(0,001)]
\[ \text{pOH} = 3 \]
Tha pH agus pOH co-cheangailte ris a’ cho-aontar:
[pH + pOH = 14]
[pH = 14 – 3]
[pH = 11]
Mar sin, is e 11 pH fuasgladh NaOH 0,001 M.
Eisimpleir 3: A’ tomhas pH searbhag lag
Ceist:
Obraich a-mach pH fuasgladh searbhag aiseatach (CH₃COOH) 0,1 M, aig a bheil cunbhalachd dì-cheangal searbhagach (Ka) de 1,8 × 10⁻⁶.
Deasbad:
Chan eil aigéid lag a’ dealachadh gu tur ann am fuasgladh. Gus pH obrachadh a-mach, feumaidh sinn an toiseach dùmhlachd ianan H⁺ a dhearbhadh a’ cleachdadh luach Ka.
[ CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^- \]
Ma tha \(x \) na dùmhlachd H⁺ a chaidh a thoirt a-mach:
[Ka = \frac{{[H^+][CH_3COO^-]}}{{[CH_3COOH]}}]
[Ka = \frac{{x \cdot x}}{{0,1 – x}}]
Leis gur searbhag lag a th’ ann, gabh ris gu bheil \(x \) glè bheag agus mar sin tha \(0,1 – x \approx 0,1 \):
[1,8 × 10⁻⁶ = [x²/0,1]]
[x² = 1,8 × 10⁻⁶]
[x = 1,8 × 10-6]
[x timcheall air 1,34 × 10-3]
Tha dùmhlachd nan ianan H⁺ mu 1,34 × 10⁺:
[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 4: A’ tomhas pH Bunait Lag
Ceist:
Obraich a-mach pH fuasgladh ammonia (NH₃) 0,05 M, aig a bheil cunbhalachd dì-cheangal bonn (Kb) de 1,8 × 10⁻⁶.
Deasbad:
Chan eil bunaitean lag a’ dealachadh gu tur ann am fuasgladh. Gus pH obrachadh a-mach, feumaidh sinn an toiseach dùmhlachd nan ianan OH⁻ a dhearbhadh a’ cleachdadh luach Kb.
[NH3 + H2O \rightleftharpoons NH4^+ + OH^- \]
Ma tha \(x \) na dùmhlachd de OH⁻ a chaidh a thoirt a-mach:
[Kb = \frac{{[NH_4^+][OH^-]}}{{[NH_3]}}]
[Kb = \frac{{x \cdot x}}{{0,05 – x}}]
Gabh ris gu bheil \(x \) glè bheag agus mar sin tha \(0,05 – x \approx 0,05 \):
[1,8 × 10⁻⁶ = [x²/0,05]]
[x² = 9,0 × 10⁻⁶]
[x = 9,0 × 10-7]
[x timcheall air 9,49 × 10-4]
Tha dùmhlachd nan ianan OH⁻ mu 9,49 × 10⁻⁻):
[pOH = -log[OH-]]
[pOH = -log(9,49 × 10-4)]
\[ \text{pOH} \timcheall air 3,02 \]
Tha pH agus pOH co-cheangailte ris a’ cho-aontar:
[pH + pOH = 14]
[pH = 14 – 3,02]
pH timcheall air 10,98
Eisimpleir Ceist 5: Neodrachadh Aigéid is Bhunaidean
Ceist:
Dè an tomhas-lìonaidh de fhuasgladh 0,1 M NaOH a tha a dhìth gus 50 mL de fhuasgladh 0,1 M HCl a neodachadh?
Deasbad:
Bidh an ath-bhualadh neodrachaidh eadar searbhag agus bonn a’ toirt a-mach uisge agus salann:
\[ HCl + NaOH \ saighead dheas NaCl + H_2O \]
Àireamh mhòlan de HCl:
\[ n_{HCl} = Molarity \times Meud \]
[n_{HCl} = 0,1, M × 0,05, L]
[n_{HCl} = 0,005 \, mol \]
Leis gu bheil gach mòl de HCl ag ath-fhreagairt le aon mhòl de NaOH, tha an àireamh de mhòlan de NaOH a tha a dhìth mar an ceudna, is e sin 0,005 mòl.
Meud na NaOH a tha a dhìth:
\[ n_{NaOH} = Molarity_{NaOH} \times Meud \]
[Meud_{NaOH} = \frac{n_{NaOH}}{Mòlarachd_{NaOH}}]
[Meud_{NaOH} = \frac{0,005 \, mol}{0,1 \, M} \]
\[ Volume_{NaOH} = 0,05 \, L \]
\[ Volume_{NaOH} = 50 \, mL \]
Mar sin, tha feum air 50 mL de fhuasgladh NaOH 0,1 M gus 50 mL de fhuasgladh HCl 0,1 M a neodachadh.
Le bhith a’ beachdachadh air na ceistean gu h-àrd, tha sinn an dòchas gu bheil ar tuigse air feartan agus bun-bheachdan aigéid is bhunaitean air fàs nas soilleire. Tha na feartan agus na bun-bheachdan seo gu math buntainneach ann an diofar thagraidhean ceimigeachd làitheil, bho mhion-sgrùdadh obair-lann gu gnìomhachas.
