Nimûneyên Pirsên ku li ser pH-ya Asîdên Xurt û Bingehên Xurt nîqaş dikin
pH, an jî potansiyela hîdrojenê, pîvanek ji bo asîdîtî an alkalînîteya çareseriyekê ye. Pîvana pH ji 0 heta 14 diguhere, hejmarên li jêr 7 çareseriyek asîdî, hejmarên li jor 7 çareseriyek bingehîn û 7 çareseriyek bêalî nîşan didin. Di vê gotarê de, em ê çend mînakên pirsgirêkan ên di derbarê pH-ya asîdên bihêz û bazên bihêz de, digel çareseriyên wan, nîqaş bikin.
Pendahuluan
Têgehên bingehîn ên pH
pH pîvanek e ku ji bo destnîşankirina asîdîtî an alkalînîteya çareseriyekê li gorî rêjeya îyonên hîdrojenê (H+) tê bikar anîn. Formula bingehîn ji bo hesabkirina pH ev e:
\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} \]
Li vir [H+] rêjeya îyonên hîdrojenê ye bi mol/L.
Ji aliyê din ve, ji bo çareseriyên bingehîn (bazên bihêz), em dikarin pêşî pOH hesab bikin û dûv re bi karanîna formula jêrîn wê veguherînin pH:
\[ \text{pOH} = -\log{[OH^-]} \]
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]
Asîda Bi Hêz vs Asîda Qels
Asîda bihêz asîdeke ku di çareseriya avî de bi tevahî iyonîze dibe. Ev tê vê wateyê ku rêjeya îyonên H+ di çareseriyê de bi rêjeya asîdê bi xwe re wekhev e. Nimûneyên asîdên bihêz HCl (asîda hîdroklorîk), HNO3 (asîda nîtrîk), û H2SO4 (asîda sulfûrîk) in.
Berevajî vê, asîdên qels di çareseriyê de bi tevahî iyonîze nabin, ji ber vê yekê hesabkirina pH-ya wan tevlihevtir e û têgeha sabîta asîdîteyê (Ka) hewce dike.
Bingeha Xurt vs Bingeha Qels
Mîna asîdên bihêz, bazên bihêz jî di çareseriya avî de bi tevahî iyonîze dibin. Nimûneyên bazên bihêz NaOH (sodyûm hîdroksîd) û KOH (potasyûm hîdroksîd) in.
Bingehên qels tenê qismî îyonîzekirî ne û ji bo hesabkirina pH-ê pêdivî bi têgeha sabita bazîtiyê (Kb) heye.
Pirsên Nimûne û Gotûbêj
Nimûneya Pirsa 1: Asîda Bi Hêz
> pH-ya çareseriyeke HCl ya 0.01 M hesab bike.
Nîqaş:
Ji ber ku HCl asîdeke bihêz e, ew ê di çareseriyê de bi tevahî iyonîze bibe.
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Rêjeya îyonên H+ di çareseriyê de dê bi qasî rêjeya HCl ya hatî dayîn be, ango 0.01 M.
\[ [H^+] = 0.01 \, \text{M} \]
Bi karanîna formula pH-ê:
\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} = -\log{0.01} = -\log{10^{-2}} = 2 \]
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriyek HCl ya 0.01 M 2 e.
Nimûneya Pirsa 2: Bingehên Xurt
> pH-ya çareseriyeke NaOH ya 0.001 M hesab bike.
Nîqaş:
NaOH bingehek bihêz e û di çareseriyê de bi tevahî iyonîze dibe.
\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
Rêjeya îyonên OH- di çareseriyê de bi qasî rêjeya NaOH ye, ango 0.001 M.
\[ [OH^-] = 0.001 \, \text{M} = 10^{-3} \, \text{M} \]
Pêşî pOH hesab bike:
\[ \text{pOH} = -\log[OH^-] = -\log{10^{-3}} = 3 \]
pOH veguherîne pH:
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} = 14 – 3 = 11 \]
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriyek NaOH ya 0.001 M 11 e.
Nimûneya Pirsa 3: Asîda Sulfûrîk (H2SO4)
> pH-ya çareseriyeke H2SO4 ya 0.01 M hesab bike.
Nîqaş:
H2SO4 asîdeke bihêz e ku du qonaxên îyonîzasyonê hene. Qonaxa yekem:
\[ \text{H2SO4} \rightarrow \text{H}^+ + \text{HSO4}^- \]
Encama îyonîzasyonê ya qonaxa yekem wekhevî rêjeya H2SO4 ya 0.01 M ji bo her H+ û HSO4^- ye. Lêbelê, qonaxa yekem du îyonên H+ ji yek molekulek H2SO4 çêdike.
Ji ber vê yekê, tevahîya [H+] dê du qat ji konsantrasyona destpêkê be:
\[ [H^+] = 2 caran 0.01 = 0.02 \]
Bi karanîna formula pH-ê:
\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} = -\log{0.02} = -\log{2 \times 10^{-2}} = -(\log{2} + \log{10^{-2}}) \]
Ji bo agahdariya we,
\[ \log{2} \nêzîkî 0.301 \]
Wiha:
\[ \text{pH} = -(0.301 + (-2)) = 1.699 \]
Ji ber vê yekê, pH-ya çareseriyek H2SO4 ya 0.01 M nêzîkî 1.699 e.
Nimûneya Pirsa 4: Bingeha Xurt (Ca(OH)2)
> pH-ya çareseriyeke Ca(OH)2 ya 0.005 M hesab bike.
Nîqaş:
Ca(OH)2 bingehek bihêz e û her molekulek du îyonên OH- dide:
\[ \text{Ca(OH)2} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^- \]
Ji ber ku her molekulek Ca(OH)2 du OH- çêdike, rêjeya OH- dê du qat ji rêjeya Ca(OH)2 be. Ji ber vê yekê,
\[ [OH^-] = 2 \car 0.005 = 0.01 \, \text{M} \]
Pêşî pOH hesab bike:
\[ \text{pOH} = -\log{[OH^-]} = -\log{0.01} = -\log{10^{-2}} = 2 \]
pOH veguherîne pH:
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} = 14 – 2 = 12 \]
Ji ber vê yekê, pH-ya çareseriyek Ca(OH)2 ya 0.005 M 12 e.
Xelasî
Di vê gotarê de, me nîqaş kir ka meriv çawa pH-ê ji bo çend mînakên çareseriyên asîd û bazên bihêz hesab dike. Ji bîr mekin ku ji bo asîd an bazên bihêz, em texmîn dikin ku ew di çareseriyê de bi tevahî îyonîze ne. Ji ber vê yekê, piştî sererastkirina faktorên stoîkyometrîk heke pêwîst be, rêjeya îyonên H+ ji bo asîdek bihêz û rêjeya îyonên OH- ji bo bazek bihêz dê bi rêjeya destpêkê ya asîd an baz re wekhev be. Ev yek hesabên pH-ê bi karanîna formulên pH û pOH-ya bingehîn hêsan dike.
Têgihîştina vê têgehê pir girîng e, nemaze di sepanên kîmyayî de, çi di laboratuwara kîmyayê de, çi di pîşesaziyê de, çi jî di jiyana rojane de be. Bi pratîkê û têgihîştineke baş, hesabkirina pH-ya asîd û bazên bihêz dê bibe karekî hêsan.
