ឧទាហរណ៍សំណួរដែលពិភាក្សាអំពី pH នៃអាស៊ីតខ្លាំង និងបាសខ្លាំង

ឧទាហរណ៍សំណួរពិភាក្សាអំពី pH នៃអាស៊ីតខ្លាំង និងបាសខ្លាំង

pH ឬសក្តានុពលនៃអ៊ីដ្រូសែន គឺជារង្វាស់នៃជាតិអាស៊ីត ឬអាល់កាឡាំងនៃដំណោះស្រាយមួយ។ មាត្រដ្ឋាន pH មានចាប់ពី 0 ដល់ 14 ដោយលេខក្រោម 7 បង្ហាញពីដំណោះស្រាយអាស៊ីត លេខលើសពី 7 បង្ហាញពីដំណោះស្រាយបាស និង 7 បង្ហាញពីដំណោះស្រាយអព្យាក្រឹត។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងពិភាក្សាអំពីបញ្ហាឧទាហរណ៍មួយចំនួនទាក់ទងនឹង pH នៃអាស៊ីតខ្លាំង និងបាសខ្លាំង រួមជាមួយនឹងដំណោះស្រាយរបស់វា។

Pendahuluan

គោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃ pH

pH គឺជារង្វាស់មួយដែលប្រើដើម្បីកំណត់ជាតិអាស៊ីត ឬអាល់កាឡាំងនៃដំណោះស្រាយដោយផ្អែកលើកំហាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែន (H+)។ រូបមន្តមូលដ្ឋានសម្រាប់គណនា pH គឺ៖

\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} \]

ដែល [H+] ជាកំហាប់អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនគិតជា mol/L។

ម៉្យាងវិញទៀត សម្រាប់ដំណោះស្រាយបាស (បាសខ្លាំង) យើងអាចគណនា pOH ជាមុនសិន ហើយបន្ទាប់មកបំប្លែងវាទៅជា pH ដោយប្រើរូបមន្តដូចខាងក្រោម៖

\[ \text{pOH} = -\log{[OH^-]} \]
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]

អាស៊ីតខ្លាំងទល់នឹងអាស៊ីតខ្សោយ

អាស៊ីតខ្លាំង គឺជាអាស៊ីតដែលបង្កើតអ៊ីយ៉ូដទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយទឹក។ នេះមានន័យថា កំហាប់អ៊ីយ៉ុង H+ នៅក្នុងដំណោះស្រាយគឺស្មើនឹងកំហាប់អាស៊ីតខ្លួនឯង។ ឧទាហរណ៍នៃអាស៊ីតខ្លាំងគឺ HCl (អាស៊ីតអ៊ីដ្រូក្លរីក) HNO3 (អាស៊ីតនីទ្រីក) និង H2SO4 (អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក)។

ផ្ទុយទៅវិញ អាស៊ីតខ្សោយមិនអ៊ីយ៉ូដទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយទេ ដូច្នេះការគណនា pH របស់វាមានភាពស្មុគស្មាញជាង និងតម្រូវឱ្យមានគោលគំនិតនៃថេរជាតិអាស៊ីត (Ka)។

មូលដ្ឋានខ្លាំងទល់នឹងមូលដ្ឋានខ្សោយ

ដូចអាស៊ីតខ្លាំងដែរ បាសខ្លាំងក៏បង្កើតអ៊ីយ៉ូដទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយទឹក។ ឧទាហរណ៍នៃបាសខ្លាំងគឺ NaOH (សូដ្យូមអ៊ីដ្រូស៊ីត) និង KOH (ប៉ូតាស្យូមអ៊ីដ្រូស៊ីត)។

បាសខ្សោយត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដដោយផ្នែកប៉ុណ្ណោះ ហើយតម្រូវឱ្យមានគោលគំនិតនៃថេរបាស (Kb) ដើម្បីគណនា pH។

សំណួរគំរូ និងការពិភាក្សា

ឧទាហរណ៍សំណួរទី 1: អាស៊ីតខ្លាំង

> គណនា pH នៃដំណោះស្រាយ HCl 0.01 M ។

ប៉េបាហាសាន៖

ដោយសារ HCl ជាអាស៊ីតខ្លាំង វានឹងអ៊ីយ៉ូដទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]

កំហាប់អ៊ីយ៉ុង H+ នៅក្នុងដំណោះស្រាយនឹងដូចគ្នានឹងកំហាប់ HCl ដែលបានផ្តល់ឲ្យ ពោលគឺ 0.01 M។

\[ [H^+] = 0.01 \, \text{M} \]

ដោយប្រើរូបមន្ត pH៖

\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} = -\log{0.01} = -\log{10^{-2}} = 2 \]

ដូច្នេះ pH នៃដំណោះស្រាយ HCl 0.01 M គឺ 2។

ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2: មូលដ្ឋានរឹងមាំ

> គណនា pH នៃដំណោះស្រាយ NaOH 0.001 M ។

ប៉េបាហាសាន៖

NaOH គឺជាបាសខ្លាំង ហើយនឹងអ៊ីយ៉ូដទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។
\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]

កំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុង OH- នៅក្នុងដំណោះស្រាយគឺដូចគ្នានឹងកំហាប់ NaOH ពោលគឺ 0.001 M។

\[ [OH^-] = 0.001 \, \text{M} = 10^{-3} \, \text{M} \]

ដំបូងគណនា pOH៖
\[ \text{pOH} = -\log[OH^-] = -\log{10^{-3}} = 3 \]

បំលែង pOH ទៅជា pH៖
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} = 14 – 3 = 11 \]

ដូច្នេះ pH នៃដំណោះស្រាយ NaOH 0.001 M គឺ 11។

ឧទាហរណ៍សំណួរទី 3: អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក (H2SO4)

> គណនា pH នៃដំណោះស្រាយ H2SO4 0.01 M ។

ប៉េបាហាសាន៖

H2SO4 គឺជាអាស៊ីតខ្លាំងដែលមានដំណាក់កាលអ៊ីយ៉ូដពីរ។ ដំណាក់កាលទីមួយ៖
\[ \text{H2SO4} \rightarrow \text{H}^+ + \text{HSO4}^- \]

លទ្ធផល​អ៊ីយ៉ូដ​ដំណាក់កាល​ទីមួយ​គឺ​ស្មើនឹង​កំហាប់ H2SO4 0.01 M សម្រាប់ H+ និង HSO4^- នីមួយៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដំណាក់កាលទីមួយផលិតអ៊ីយ៉ុង H+ ពីរពីម៉ូលេគុល H2SO4 មួយ។

ដូច្នេះ កំហាប់សរុប [H+] នឹងស្មើនឹងពីរដងនៃកំហាប់ដំបូង៖
\[ [H^+] = 2 \គុណ 0.01 = 0.02 \]

ដោយប្រើរូបមន្ត pH៖
\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} = -\log{0.02} = -\log{2 \ដង 10^{-2}} = -(\log{2} + \log{10^{-2}}) \]

សម្រាប់ព័ត៌មានរបស់អ្នក,
\[ \log{2} \ប្រហែល 0.301 \]

ដូច្នេះ៖
\[ pH = -(០.៣០១ + (-២)) = ១.៦៩៩]

ដូច្នេះ pH នៃដំណោះស្រាយ H2SO4 0.01 M គឺប្រហែល 1.699។

ឧទាហរណ៍សំណួរទី 4: បាសខ្លាំង (Ca(OH)2)

> គណនា pH នៃដំណោះស្រាយ Ca(OH)2 0.005 M ។

ប៉េបាហាសាន៖

Ca(OH)2 គឺជាបាសខ្លាំង ហើយម៉ូលេគុលនីមួយៗផ្តល់អ៊ីយ៉ុង OH- ចំនួនពីរ៖
\[ \text{Ca(OH)2} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^- \]

កំហាប់ OH- នឹងមានកំហាប់ Ca(OH)2 ទ្វេដង ពីព្រោះម៉ូលេគុលនីមួយៗនៃ Ca(OH)2 ផលិត OH- ពីរ។ ដូច្នេះ
\[ [OH^-] = 2 \គុណ 0.005 = 0.01 \, \text{M} \]

ដំបូងគណនា pOH៖
\[ \text{pOH} = -\log{[OH^-]} = -\log{0.01} = -\log{10^{-2}} = 2 \]

បំលែង pOH ទៅជា pH៖
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} = 14 – 2 = 12 \]

ដូច្នេះ pH នៃដំណោះស្រាយ Ca(OH)2 0.005 M គឺ 12។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងបានពិភាក្សាអំពីរបៀបគណនា pH សម្រាប់ឧទាហរណ៍ជាច្រើននៃដំណោះស្រាយអាស៊ីតខ្លាំង និងដំណោះស្រាយបាសខ្លាំង។ សូមចងចាំថា សម្រាប់អាស៊ីតខ្លាំង ឬបាសខ្លាំង យើងសន្មតថាពួកវាត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ ដូច្នេះ កំហាប់អ៊ីយ៉ុង H+ សម្រាប់អាស៊ីតខ្លាំង និងអ៊ីយ៉ុង OH- សម្រាប់បាសខ្លាំងនឹងស្មើនឹងកំហាប់ដំបូងនៃអាស៊ីត ឬបាស បន្ទាប់ពីកែតម្រូវកត្តាស្តូគីយ៉ូម៉ែត្រិចប្រសិនបើចាំបាច់។ នេះធ្វើឱ្យការគណនា pH សាមញ្ញដោយប្រើរូបមន្ត pH និង pOH មូលដ្ឋាន។

ការយល់ដឹងអំពីគោលគំនិតនេះគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ ជាពិសេសនៅក្នុងកម្មវិធីគីមី មិនថានៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍គីមី ឧស្សាហកម្ម ឬជីវិតប្រចាំថ្ងៃនោះទេ។ ជាមួយនឹងការអនុវត្ត និងការយល់ដឹងដ៏រឹងមាំ ការគណនា pH នៃអាស៊ីតខ្លាំង និងបាសខ្លាំងនឹងក្លាយជាកិច្ចការដ៏សាមញ្ញមួយ។