Nimûneyên Pirsên ku li ser pH-ya Asîd û Bazan nîqaş dikin
Dema ku em li ser asîd û bingehan diaxivin, têgeheke girîng ku divê em fêm bikin pH e. pH pîvana asîdîtî an jî alkalînîteya çareseriyekê ye. Formûleke ku ji bo destnîşankirina pH tê bikar anîn ev e:
\[ \text{pH} = -\log [H^+] \]
Di vê formulê de, \([H^+]\) rêjeya îyonên hîdrojenê di çareseriyê de ye ku bi molarîteyê tê pîvandin (\(\text{mol/L}\)). Ji bilî pH, em jî \(\text{pOH}\) xwedî dikin, ku ji bo destnîşankirina alkalîteya çareseriyê tê bikar anîn:
\[ \text{pOH} = -\log [OH^-] \]
Piştre, têkiliya di navbera pH û pOH de ji hêla hevkêşeya jêrîn ve tê rêve kirin:
\[ pH + pOH = 14 \]
Li jêr em ê çend mînakên pirsan ên di derbarê çawaniya hesabkirina pH-ya çareseriyên asîd û baz de, digel nîqaşên wan, nîqaş bikin.
Nimûneya Pirsa 1: Hesabkirina pH-ya Çareseriyek Asîda Xurt
Pirsyar:
pH-ya çareseriyeke HCl (asîda hîdroklorîk) bi rêjeya 0,01 M hesab bike.
Gotûbêj:
HCl asîdeke bihêz e ku di nav avê de bi temamî ji hev vediqete:
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Ji ber ku HCl bi temamî ji hev veqetiyaye, rêjeya îyonên hîdrojenê \([H^+]\) di çareseriyê de dê wekî rêjeya destpêkê ya HCl be, ku 0,01 M e.
\[ [H^+] = 0,01 \, \text{M} \]
Piştre, em formula pH-ê bi kar tînin:
\[ \text{pH} = -\log [H^+] \]
\[ \text{pH} = -\log (0,01) \]
\[ \text{pH} = -\log (10^{-2}) \]
\[ \text{pH} = 2 \]
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriyek HCl ya 0,01 M 2 e.
Nimûneya Pirsa 2: Hesabkirina pH-ya Çareseriya Bingeheke Xurt
Pirsyar:
pH-ya çareseriyeke NaOH (sodyûm hîdroksîd) bi rêjeya 0,001 M hesab bike.
Gotûbêj:
NaOH bingehek bihêz e ku di avê de bi tevahî disos dibe:
\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
Rêjeya îyonên hîdroksîdê \([OH^-]\) di çareseriyê de dê wekî rêjeya destpêkê ya NaOH be, ango 0,001 M.
\[ [OH^-] = 0,001 \, \text{M} \]
Piştre, em pOH hesab dikin:
\[ \text{pOH} = -\log [OH^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log (0,001) \]
\[ \text{pOH} = -\log (10^{-3}) \]
\[ \text{pOH} = 3 \]
Piştî vê yekê, em têkiliya di navbera pH û pOH de bi kar tînin:
\[ pH + pOH = 14 \]
\[ \text{pH} + 3 = 14 \]
\[ \text{pH} = 11 \]
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriyek NaOH ya 0,001 M 11 e.
Nimûneya Pirsa 3: Hesabkirina pH-ya Çareseriya Asîda Qels
Pirsyar:
pH-ya çareseriyeke CH3COOH (asîda asetîk) bi rêjeya 0,01 M û sabîta veqetandinê \(K_a = 1,8 \times 10^{-5}\) hesab bike.
Gotûbêj:
Dema ku asîdeke qels, wek asîda asetîk, hebe ku bi tevahî ji hev veqete, divê em sabîta veqetandina asîdê (\(K_a\)) bikar bînin da ku rêjeya îyonên H+ di çareseriyê de bibînin.
Hevkêşeya ji bo veqetandina asîda asetîk di avê de:
\[ \text{CH}_3\text{COOH} \leftrightarrow \text{H}^+ + \text{CH}_3\text{COO}^- \]
Sabita veqetandinê (\(K_a\)):
\[ K_a = \frac{[H^+] [\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} \]
Werin em texmîn bikin ku rêjeya îyonên hîdrojenê û îyonên asetatê \(x\) ye, wê demê:
\[ K_a = \frac{x \cdot x}{0,01 – x} \]
Ji ber ku \(K_a\) pir piçûk e, em dikarin texmîn bikin ku \(0,01 – x \nêzîkî 0,01\):
\[ 1,8 caran 10^{-5} = \frac{x^2}{0,01} \]
\[ x^2 = 1,8 caran 10^{-5} caran 0,01 \]
\[ x^2 = 1,8 \car 10^{-7} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \times 10^{-7}} \]
\[ x \nêzîkî 1,34 \car 10^{-4} \]
Ji ber vê yekê, rêjeya îyonên hîdrojenê \([H^+]\) \(1,34 \times 10^{-4} \, \text{M}\) ye.
Piştre, em pH-ê hesab dikin:
\[ \text{pH} = -\log [H^+] \]
\[ \text{pH} = -\log (1,34 \times 10^{-4}) \]
pH nêzîkî 3,87
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriyek asîda acetîk a 0,01 M nêzîkî 3,87 e.
Nimûneya Pirsa 4: Hesabkirina pH-ya Çareseriya Bingeha Qels
Pirsyar:
pH-ya çareseriyeke NH3 (amonyak) bi rêjeya 0,01 M û sabîta veqetandina baz (K_b = 1,8 caran 10^{-5}) hesab bike.
Gotûbêj:
NH3 bingehek qels e ku bi tevahî ji hev veqetiyaye. Divê em sabîta ji hev veqetîna bingehê (\(K_b\)) bikar bînin da ku rêjeya îyonên OH^- di çareseriyê de bibînin.
Reaksiyona veqetandina amonyakê di avê de:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}_2 \text{O} \leftrightarrow \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
Sabîta veqetandina bingehê (\(K_b\)):
\[ K_b = \frac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_3]} \]
Werin em texmîn bikin ku rêjeya îyonên amonyûm û îyonên hîdroksîd \(x\) ye, wê demê:
\[ K_b = \frac{x \cdot x}{0,01 – x} \]
Ji ber ku \(K_b\) pir piçûk e, em dikarin texmîn bikin ku \(0,01 – x \nêzîkî 0,01\):
\[ 1,8 caran 10^{-5} = \frac{x^2}{0,01} \]
\[ x^2 = 1,8 caran 10^{-5} caran 0,01 \]
\[ x^2 = 1,8 \car 10^{-7} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \times 10^{-7}} \]
\[ x \nêzîkî 1,34 \car 10^{-4} \]
Ji ber vê yekê, rêjeya îyonên hîdroksîdê \([OH^-]\) \(1,34 \times 10^{-4} \, \text{M}\) ye.
Piştre, em pOH hesab dikin:
\[ \text{pOH} = -\log [OH^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log (1,34 \times 10^{-4}) \]
\[ \text{pOH} \nêzîkî 3,87 \]
Piştî vê yekê, em têkiliya di navbera pH û pOH de bi kar tînin:
\[ pH + pOH = 14 \]
\[ \text{pH} + 3,87 = 14 \]
pH nêzîkî 10,13
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriya amonyakê ya 0,01 M nêzîkî 10,13 e.
Xelasî
Di lêkolîna pH-ê de, girîng e ku meriv cûdahiya di navbera asîd û bazên bihêz û qels de fam bike, û ka her yek çawa di çareseriyê de ji hev vediqete. Ev rasterast bandorê li ser awayê hesabkirina pH-ya çareseriyek diyarkirî dike. Hesabkirina pH-ê karanîna logarîtm û prensîbên kîmyewî yên bingehîn vedihewîne. Fêmkirina van têgehan dikare di cûrbecûr serîlêdanên rojane yên kîmya û biyolojiyê de alîkariya me bike.
