Ohatra amin'ny Fanontaniana Fifanakalozan-kevitra momba ny Asidra-Base Brønsted-Lowry
Hevitra manan-danja amin'ny simia ny asidra sy ny foto-kevitra fototra izay novolavolain'ny mpahay siansa maro sy nohatsaraina nandritra ny taona maro. Ny iray amin'ireo teoria malaza indrindra dia ny teoria Brønsted-Lowry, izay natolotr'i Johannes Nicolaus Brønsted sy Thomas Martin Lowry tamin'ny 1923. Ity teoria ity dia manolotra fomba fijery mivelatra kokoa momba ny fomba fifandraisan'ny asidra sy ny foto-kevitra fototra amin'ny fihetsika simika. Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia hiresaka momba ny olana maromaro mifandraika amin'ny foto-kevitra Brønsted-Lowry momba ny asidra sy ny foto-kevitra fototra isika ary ny fomba hamahana azy ireo.
Hevitra fototra momba ny asidra sy ny fotony Brønsted-Lowry
Araka ny teoria Brønsted-Lowry, ny asidra dia zavatra afaka manome prôtôna (H+), raha ny fototra kosa dia zavatra afaka mandray prôtôna. Amin'ny fihetsika simika, ny asidra sy ny fototra dia mifandray amin'ny alàlan'ny dingana famindrana prôtôna, izay miasa toy ny asidra ny fitambarana iray amin'ny alàlan'ny famoahana prôtôna, ary ny fitambarana iray hafa dia miasa toy ny fototra amin'ny alàlan'ny fanekena prôtôna.
Ohatra amin'ny fihetsiky ny asidra-base
Ohatra iray amin'ny fihetsika tsotra eo amin'ny asidra sy ny fotony araka ny teoria Brønsted-Lowry ny fihetsika eo amin'ny varahina(II) sulfate (H2SO4) sy ny sodium hydroxide (NaOH):
\[ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaHSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
Amin'ity fihetsehana ity, ny asidra solifara (H2SO4) dia miasa toy ny asidra Brønsted-Lowry satria manome prôtôna (H+) amin'ny NaOH fototra, izay manaiky ny prôtôna.
Fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra santionany
Fanontaniana 1: Famantarana ny asidra sy ny fotony
Fanontaniana:
Fantaro ireo asidra sy fotony Brønsted-Lowry amin'ireto fihetsika manaraka ireto:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
Dinika:
Amin'ity fihetsika ity, ny amoniaka (NH3) sy ny rano (H2O) no mpihetsiketsika, raha ny ion amoniaka (NH4+) sy ny ion hidroksida (OH-) kosa no vokatra azo avy amin'izany. Andeha hojerentsika hoe iza no miasa toy ny asidra ary iza no miasa toy ny fototra.
– Miasa toy ny fototra ny NH3 satria manaiky prôtôna (H+) avy amin'ny H2O mba hamorona NH4+.
– Miasa toy ny asidra ny H2O satria manome prôtôna (H+) amin'ny NH3 mba hamorona OH-.
Koa, amin'ity fihetsika ity:
– Ny NH3 dia fototra Brønsted-Lowry.
– Asidra Brønsted-Lowry ny H2O.
Fanontaniana 2: Fanoratana ny Fihetseham-po amin'ny Fifanekena
Fanontaniana:
Soraty ny tsiroaroa asidra-base konjugate ho an'ireto fihetsika manaraka ireto:
\[ \text{HCl} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_3\text{O}^+ + \text{Cl}^- \]
Dinika:
Amin'ity fihetsika ity, ny HCl dia miasa toy ny asidra Brønsted-Lowry amin'ny fanomezana prôtôna (H+) ho an'ny H2O. Ny rano (H2O) dia mandray ny prôtôna ary miasa toy ny fototra Brønsted-Lowry. Rehefa very prôtôna ny HCl dia mivadika ho Cl-, ary ny H2O, rehefa mahazo prôtôna, dia mivadika ho H3O+.
– Asidra (HCl) sy ny fotony mifampitohy (Cl-)
– Base (H2O) sy ny asidra konjugate (H3O+)
Noho izany, ny mpivady asidra-base konjugate amin'ity fihetsika ity dia:
– HCl / Cl-
– H2O / H3O+
Fanontaniana 3: Fikajiana ny pH-n'ny vahaolana asidra malemy
Fanontaniana:
Kajio ny pH-n'ny vahaolana 0.1 M misy asidra asetika (CH3COOH) raha fantatra fa ny tsy miovaovan'ny fisarahan'ny asidra (Ka) dia \(1.8 \times 10^{-5}\).
Dinika:
Asidra malemy ny asidra asetika, ary ao anaty rano dia mi-ionika ampahany ihany izy araka ity fampitoviana manaraka ity:
\[ \text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+ \]
Ireto avy ireo dingana arahina amin'ny fikajiana ny pH:
1. Amboary ny fanehoana ny fifandanjana amin'ny fampiasana ny fifantohana voalohany sy ny fiovan'ny fifantohana:
\[ \text{Ka} = \frac{[\text{CH}_3\text{COO}^-][\text{H}^+]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} \]
2. Soloy ireo soatoavina fantatra ary vahao ny \([H^+]\):
\[ 1.8 x 10^{-5} = \frac{x^2}{0.1 – x} \]
Koa satria kely dia kely ny \(x\) raha oharina amin'ny 0.1, dia azontsika tombanana ho \(0.1 – x \approx 0.1\):
\[ 1.8 x 10^{-5} = \frac{x^2}{0.1} \]
\[ x^2 = 1.8 x 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{1.8 \times 10^{-6}} \]
\[ x \ eo ho eo 1.34 \ fotoana 10^{-3} \]
3. Kajy ny pH:
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(1.34 \x 10^{-3}) \]
\[ \text{pH} \eo amin'ny 2.87 eo ho eo \]
Noho izany, eo amin'ny 2.87 eo ho eo ny pH-n'ny vahaolana asidra asetika 0.1.
Fanontaniana 4: Famantarana ny Vahaolana Amphiprotika
Fanontaniana:
Fantaro ny vahaolana amphiprotika amin'ity fihetsika manaraka ity ary hazavao ny antony:
\[ \text{HCO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3 + \text{OH}^- \]
Dinika:
Ny vahaolana amphiprotika dia vahaolana izay afaka miasa toy ny asidra na ny fototra, arakaraka ny fepetran'ny fihetsika. Ao amin'ny ohatra fihetsika etsy ambony:
– Miasa ho toy ny fototra ny \(\text{HCO}_3^-\) rehefa manaiky prôtôna avy amin'ny \(\text{H}_2\text{O}\), ka mamokatra \(\text{H}_2\text{CO}_3\).
– Afaka miasa toy ny asidra ihany koa ny \(\text{HCO}_3^-\) amin'ny toe-javatra hafa, mamoaka prôtôna ary mamokatra \(\text{CO}_3^{2-}\).
Mampiseho izany fa amphiprotika ny iôna \(\text{HCO}_3^-\) . Afaka miasa ho asidra (mpanome prôtôna) sy fototra (mpandray prôtôna) izy, arakaraka ny akora hafa ifandraisan'izy ireo.
Amin'ireto ohatra olana ireto dia afaka mahatakatra tsara kokoa ny fomba ampiasana ny teoria asidra-base Brønsted-Lowry handinihana sy haminavina ny fifandraisana simika isika. Ny fahatakarana matanjaka an'io teoria io no fototry ny fampiharana maro amin'ny simia, biokimia ary siansa hafa.
