Ohatra amin'ny fanontaniana miresaka momba ny tanjaky ny asidra sy ny fotony
Ny tanjaky ny asidra sy ny foto-kevitra fototra amin'ny simia dia maneho ny fahombiazan'ny molekiola asidra na foto-kevitra iray amin'ny fanomezana prôtôna (H⁺) na ny fanekena prôtôna. Ato amin'ity fifanakalozan-kevitra ity dia hijery ohatra maromaro amin'ny olana isika izay hanampy antsika hahatakatra ny tanjaky ny asidra sy ny foto-kevitra, ary koa ny fomba fikajiana ny pH sy ny pOH-ny. Alohan'ny hidirantsika amin'ny fifanakalozan-kevitra momba ny olana dia andeha aloha hojerentsika ny fototry ny teoria momba ny asidra sy ny foto-kevitra.
Fampidirana ny tanjaky ny asidra sy ny fotony
Azo faritana amin'ny alalan'ny haavon'ny ionisation-ny ao anaty vahaolana ny tanjaky ny asidra na ny base. Ny asidra matanjaka dia asidra izay saika ionisé tanteraka ao anaty vahaolana, raha toa kosa ka ionisé ampahany fotsiny ny asidra malemy. Marina ihany koa izany ho an'ny base.
Asidra Matanjaka sy Asidra Malemy
Asidra mahery, toy ny:
- Asidra hidrôklôrika (HCl)
– Asidra solifara (H₂SO₄)
– Asidra nitrika (HNO₃)
Saika iônina tanteraka ao anaty vahaolana izy io. Ohatra, ny HCl ao anaty rano dia hisaraka ho H⁺ sy Cl⁻ saika tanteraka.
Asidra malemy, toy ny:
– Asidra asetika (CH₃COOH)
– Asidra hidrôfluorika (HF)
- Asidra sitrika (C₆H₈O₇)
ampahany ihany no iônina ao anaty vahaolana. Midika izany fa amin'ny fotoana rehetra, ny sasany amin'ireo molekiola asidra dia mijanona amin'ny endrika molekiola ary tsy misaraka ho iôna.
Fototra matanjaka sy fototra malemy
Fototra matanjaka, toy ny:
- Sodium hydroxide (NaOH)
- Potasioma hidroksida (KOH)
– Kalsioma hidroksida (Ca(OH)2)
Saika mivaingana tanteraka ao anaty rano izy io, ka mamokatra iôna OH⁻ be dia be.
Fototra malemy, toy ny:
– Amoniaka (NH₃)
– Metilaminina (CH₃NH₂)
Miovaova ampahany amin'ny iônina ao anaty vahaolana ihany izy io, ka mamokatra iôna OH⁻ kely dia kely.
Fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra santionany
Andeha isika hijery ohatra amin'ny olana mba hahatakarana bebe kokoa ity hevitra ity.
Ohatra Fanontaniana 1: Fikajiana ny pH-n'ny Asidra Mahery
Fanontaniana:
Kajy ny pH-n'ny vahaolana HCl 0,1 M.
Dinika:
Asidra mahery ny HCl, ka hivadika ho iôniôna tanteraka ao anaty vahaolana:
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Koa satria iônisina tanteraka ny HCl, ny fifantohan'ny [H⁺] dia mitovy amin'ny fifantohan'ny HCl:
\[ [\text{H}^+] = 0,1 \, \text{M} \]
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(0,1) \]
\[ \text{pH} = 1 \]
Noho izany, ny pH an'ny vahaolana HCl 0,1 M dia 1.
Ohatra Fanontaniana 2: Fikajiana ny pH-n'ny Asidra Malemy
Fanontaniana:
Kajio ny pH-n'ny vahaolana CH₃COOH 0,1 M. Fantatra fa ny Ka (tsy miovaovan'ny fisaraham-bazana asidra) an'ny CH₃COOH dia \(1,8 \times 10^{-5}\).
Dinika:
Ho an'ny asidra malemy, ny haavon'ny ionisation dia tsy maintsy raisina an-tsaina. Ny equation équilibrium ho an'ny dissociation ny asidra asetika dia:
\[ \text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{CH}_3\text{COO}^- \]
Amin'ny fampiasana Ka:
\[ \text{Ka} = \frac{[\text{H}^+][\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} \]
Aoka hatao hoe ny fisarahana [H⁺] = [CH₃COO⁻] = x ary ny [CH₃COOH] voalohany dia 0,1 M, dia toy izao manaraka izao:
\[ 1,8 x 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1 – x} \]
Koa satria kely i Ka, dia azo atao tsinontsinona ny x raha ampitahaina amin'ny 0,1:
\[ 1,8 \times 10^{-5} \approx \frac{x^2}{0,1} \]
\[ x^2 = 1,8 x 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \times 10^{-6}} \]
\[ x \ eo ho eo 1,34 \ fotoana 10^{-3} \]
Dia, [H⁺] ≈ \(1,34 \times 10^{-3} \):
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(1,34 \x 10^{-3}) \]
\[ \text{pH} \eo amin'ny 2,87 eo ho eo \]
Noho izany, ny pH-n'ny vahaolana CH₃COOH 0,1 M dia eo amin'ny 2,87 eo ho eo.
Ohatra Fanontaniana 3: Fikajiana ny pOH sy ny pH an'ny Bases Matanjaka
Fanontaniana:
Kajy ny pOH sy ny pH-n'ny vahaolana NaOH 0,01 M.
Dinika:
Bazy matanjaka ny NaOH izay mi-ion tanteraka ao anaty rano:
\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
Koa satria iônisina tanteraka ny NaOH, dia mitovy amin'ny fifantohana NaOH ny fifantohan'ny [OH⁻]:
\[ [\text{OH}^-] = 0,01 \, \text{M} \]
\[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(0,01) \]
\[ \text{pOH} = 2 \]
Fantatra fa mifandray amin'ny alalan'ny fampitoviana ny pH sy ny pOH:
\[ \text{pH} + \text{pOH} = 14 \]
Koa,
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]
\[ \text{pH} = 14 – 2 \]
\[ \text{pH} = 12 \]
Noho izany, ny pOH an'ny vahaolana NaOH 0,01 M dia 2, ary ny pH dia 12.
Ohatra Fanontaniana 4: Fikajiana ny pH-n'ny Base Malemy
Fanontaniana:
Kajio ny pH-n'ny vahaolana NH₃ 0,1 M. Fantatra fa ny Kb (base dissociation constant) an'ny NH₃ dia \(1,76 \times 10^{-5}\).
Dinika:
Mihetsika ny NH₃ ao anaty rano ka mamokatra NH₄⁺ sy OH⁻:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
Amin'ny fampiasana Kb,
\[ \text{Kb} = \frac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_3]} \]
Aoka hatao hoe ny dissociation [OH⁻] = [NH₄⁺] = x, ary ny [NH₃] voalohany dia 0,1 M, dia toy izao manaraka izao:
\[ 1,76 x 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1 – x} \]
Raha fintinina, dia kely dia kely ny x raha oharina amin'ny 0,1:
\[ 1,76 \times 10^{-5} \approx \frac{x^2}{0,1} \]
\[ x^2 = 1,76 x 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{1,76 \times 10^{-6}} \]
\[ x \ eo ho eo 1,33 \ fotoana 10^{-3} \]
Dia, [OH⁻] ≈ \(1,33 \times 10^{-3}\):
\[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(1,33 \times 10^{-3}) \]
\[ \text{pOH} \eo amin'ny 2,88 eo ho eo \]
Avy eo, ny pH dia kajiana amin'ny alalan'ny:
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]
\[ \text{pH} = 14 – 2,88 \]
\[ \text{pH} \eo amin'ny 11,12 eo ho eo \]
Noho izany, ny pH-n'ny vahaolana NH3 0,1 M dia eo amin'ny 11,12 eo ho eo.
Famaranana
Ny fahatakarana ny tanjaky ny asidra sy ny fotony dia fototra iorenan'ny simia. Amin'ny fahatakarana ny fomba fikajiana ny pH sy ny pOH, ary amin'ny fahafantarana ny fomba hamantarana ny asidra sy fotony malemy sy matanjaka, dia ho vonona kokoa ianao hiatrika olana simia isan-karazany izay misy vahaolana. Ireo ohatra nomena dia antenaina fa hanazava ireo hevitra ireo ary hanome fototra mafy orina ho an'ny fianarana bebe kokoa.
