Nimûneyên Pirsên ku Taybetmendî û Têgehên Asîd û Bazan nîqaş dikin
Taybetmendî û têgehên asîd û bingehan di kîmyayê de mijarên girîng in, û di warên cûrbecûr de, di nav de pîşesazî, dermansazî û bîyokîmya, sepanên wan berfireh in. Fêmkirina têgeh û sepanên bingehîn ên taybetmendiyên asîd-baz ji bo xwendekar û lêkolîneran bingehîn e. Ev gotar dê çend mînakên pirsgirêkan li ser taybetmendî û têgehên asîd û bingehan, digel çareseriyên wan, nîqaş bike, da ku wêneyek zelaltir ji xwendevanan re peyda bike.
Têgehên bingehîn ên asîd û bingehan
Berî ku em pirsan û nîqaşên wan binirxînin, em li ser hin têgehên bingehîn ên li ser asîd û bingehan vekolînin.
Tirş:
Asîd terkîbên ku dikarin di çareseriyê de iyonên hîdrojenê (H⁺) bidin in.
- Asîd xwedî taybetmendiyên asîdî ne, bo nimûne tama tirş (wek sirkê) û şiyana reaksiyonê bi metalan re.
Bass:
– Bazek terkîbek e ku dikare di çareseriyê de iyonên hîdrojenê qebûl bike an jî iyonên hîdroksîd (OH⁻) bi rê ve bibe.
- Bingeh xwedî taybetmendiyên bingehîn in, wek tama tal û tevnûrek şemitok (wek sabûn).
Teoriya Asîd-Bazê:
– Teoriya Arrhenius: Asîd di çareseriya avî de H⁺ û baz jî OH⁻ çêdikin.
– Teoriya Brønsted-Lowry: Asîd donorên H⁺ ne û baz jî qebûlkerên H⁺ ne.
– Teoriya Lewis: Asîd qebûlkerên cotên elektronan in û baz jî donorên cotên elektronan in.
Nimûneyên Pirs û Gotûbêjan
Nimûneya Pirsa 1: Hesabkirina pH-ya Çareseriyek Asîda Xurt
Pirs:
pH-ya çareseriyeke HCl ya 0,01 M hesab bike.
Nîqaş:
HCl asîdeke bihêz e ku di çareseriyê de bi tevahî ji hev vediqete û dibe sedema H⁺ û Cl⁻. Tîraja H⁺ wekî tîraja destpêkê ya HCl ye.
\[ [H⁺] = 0,01 \, M \]
pH wekî logarîtma bingehîn a 10 a neyînî ya rêjeya îyonên hîdrojenê tê pênasekirin:
\[ \text{pH} = -\log[H⁺] \]
\[ \text{pH} = -\log(0,01) \]
\[ \text{pH} = 2 \]
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriyek HCl ya 0,01 M 2 e.
Nimûneya Pirsa 2: Hesabkirina pH-ya Çareseriya Bingeheke Xurt
Pirs:
pH-ya çareseriyeke NaOH ya 0,001 M hesab bike.
Nîqaş:
NaOH bingehek bihêz e ku di çareseriyê de bi tevahî ji hev vediqete, Na⁺ û OH⁻ çêdike. Têkeliya OH⁻ bi têkeliya destpêkê ya NaOH re yek e.
\[ [OH⁻] = 0,001 \, M \]
PoH wekî logarîtma bingehîn a 10 a neyînî ya rêjeya îyona hîdroksîd tê pênasekirin:
\[ \text{pOH} = -\log[OH⁻] \]
\[ \text{pOH} = -\log(0,001) \]
\[ \text{pOH} = 3 \]
pH û pOH bi vê hevkêşeyê ve girêdayî ne:
\[ pH + pOH = 14 \]
\[ \text{pH} = 14 – 3 \]
\[ \text{pH} = 11 \]
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriyek NaOH ya 0,001 M 11 e.
Nimûneya Pirsa 3: Hesabkirina pH-ya Asîdek Qels
Pirs:
pH-ya çareseriyeke asîda asetîk (CH₃COOH) ya 0,1 M hesab bike, ku sabîta veqetandina asîdê (Ka) \( 1,8 \times 10^{-5} \) e.
Nîqaş:
Asîdên qels di çareseriyê de bi tevahî ji hev venaqetin. Ji bo hesabkirina pH-ê, divê em pêşî bi karanîna nirxa Ka rêjeya îyonên H⁺ diyar bikin.
\[ CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^- \]
Eger \(x\) rêjeya H⁺ ya hilberandî be:
\[ Ka = \frac{{[H^+][CH_3COO^-]}}{{[CH_3COOH]}} \]
\[ Ka = \frac{{x \cdot x}}{{0,1 – x}} \]
Ji ber ku ew asîdeke qels e, em texmîn bikin ku \(x\) pir piçûk e, ji ber vê yekê \(0,1 – x \nêzîkî 0,1\):
\[ 1,8 caran 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1} \]
\[ x^2 = 1,8 \car 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \times 10^{-6}} \]
\[ x \nêzîkî 1,34 \car 10^{-3} \]
Têkeliya îyonên H⁺ bi qasî \( 1,34 \times 10^{-3} \) ye:
\[ \text{pH} = -\log[H^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(1,34 \times 10^{-3}) \]
pH nêzîkî 2,87
Ji ber vê yekê, pH ya çareseriyek CH₃COOH ya 0,1 M nêzîkî 2,87 e.
Nimûneya Pirsa 4: Hesabkirina pH-ya bingehek qels
Pirs:
pH-ya çareseriyeke amonyakê (NH₃) ya 0,05 M hesab bike, ku sabîta veqetandina baz (Kb) ya wê \( 1,8 \times 10^{-5} \) e.
Nîqaş:
Bingehên qels di çareseriyê de bi tevahî ji hev venaqetin. Ji bo hesabkirina pH-ê, divê em pêşî bi karanîna nirxa Kb rêjeya îyonên OH⁻ diyar bikin.
\[ NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^- \]
Eger \(x\) rêjeya OH⁻ ya hilberandî be:
\[ Kb = \frac{{[NH_4^+][OH^-]}}{{[NH_3]}} \]
\[ Kb = \frac{{x \cdot x}}{{0,05 – x}} \]
Bifikirin ku \(x\) pir piçûk e, ji ber vê yekê \(0,05 – x \nêzîkî 0,05\):
\[ 1,8 caran 10^{-5} = \frac{x^2}{0,05} \]
\[ x^2 = 9,0 \car 10^{-7} \]
\[ x = \sqrt{9,0 \times 10^{-7}} \]
\[ x \nêzîkî 9,49 \car 10^{-4} \]
Têkeliya îyonên OH⁻ nêzîkî \( 9,49 \times 10^{-4} \) ye:
\[ \text{pOH} = -\log[OH^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(9,49 \times 10^{-4}) \]
\[ \text{pOH} \nêzîkî 3,02 \]
pH û pOH bi vê hevkêşeyê ve girêdayî ne:
\[ pH + pOH = 14 \]
\[ \text{pH} = 14 – 3,02 \]
pH nêzîkî 10,98
Nimûneya Pirsa 5: Bêalîkirina Asîd û Bazan
Pirs:
Ji bo bêbandorkirina 50 mL çareseriya HCl ya 0,1 M, çend heb çareseriya NaOH ya 0,1 M hewce ye?
Nîqaş:
Reaksiyona bêalîkirinê ya di navbera asîd û bingehekê de av û xwê çêdike:
\[ HCl + NaOH \ rastgira NaCl + H_2O \]
Hejmara molên HCl:
\[ n_{HCl} = Molarî \car Qebare \]
\[ n_{HCl} = 0,1 \, M \car 0,05 \, L \]
\[ n_{HCl} = 0,005 \, mol \]
Ji ber ku her molek HCl bi yek molek NaOH re reaksiyonê dike, hejmara molên NaOH yên pêwîst wek hev e, ango 0,005 mol.
Qebareya NaOH ya pêwîst:
\[ n_{NaOH} = Molarîteya_{NaOH} \car Qebare \]
\[ Cild_{NaOH} = \frac{n_{NaOH}}{Molarîte_{NaOH}} \]
\[ Cild_{NaOH} = \frac{0,005 \, mol}{0,1 \, M} \]
\[ Volume_{NaOH} = 0,05 \, L \]
\[ Volume_{NaOH} = 50 \, mL \]
Ji ber vê yekê, ji bo bêbandorkirina 50 mL çareseriya HCl ya 0,1 M, 50 mL çareseriya NaOH ya 0,1 M pêwîst e.
Bi nîqaşkirina pirsên jorîn, em hêvî dikin ku têgihîştina me ya li ser taybetmendî û têgehên asîd û bingehan zelaltir bûye. Ev taybetmendî û têgeh di cûrbecûr serîlêdanên kîmyaya rojane de, ji analîza laboratîfê bigire heya pîşesaziyê, pir girîng in.
