Tanjaky ny asidra-base sy ny pH
Ny asidra sy ny foto-kevitra fototra roa amin'ny simia izay mitana anjara toerana lehibe amin'ny fihetsika simika isan-karazany sy ny fizotran'ny fiainana. Ny fahatakarana ny tanjaky ny asidra sy ny foto-kevitra, ary koa ny fandrefesana azy ireo, dia tena ilaina na amin'ny laboratoara na amin'ny fampiharana andavanandro. Ity lahatsoratra ity dia handinika ny tanjaky ny asidra sy ny foto-kevitra momba ny pH, ary ny fomba ifandraisan'izy ireo sy ny fampiharana azy ireo.
Famaritana ny asidra sy ny fotony
Raha lazaina tsotra, ny asidra dia zavatra afaka manome iôna hidrôzenina (H⁺) ao anaty vahaolana, raha ny fototra kosa dia zavatra afaka mandray ireo iôna hidrôzenina ireo. Mifototra amin'ny teôrian'i Bronsted-Lowry io famaritana io. Raha tsy izany, araka ny teôrian'i Arrhenius, ny asidra dia fitambarana izay mamokatra iôna hidrôniuma (H₃O⁺) ao anaty rano, ary ny fototra dia fitambarana izay mamokatra iôna hidrôksida (OH⁻) ao anaty rano.
Tanjaky ny asidra sy ny fotony
Tanjaky ny asidra
Ny tanjaky ny asidra dia manondro ny fahafahany mamoaka iôna hidrôzenina (H⁺) ao anaty vahaolana. Saika misaraka tanteraka ao anaty rano ny asidra matanjaka, midika izany fa saika ny molekiolan'ny asidra rehetra no mamoaka H⁺. Ohatra amin'ny asidra matanjaka ny asidra hidroklorika (HCl), asidra solifara (H₂SO₄), ary asidra nitrika (HNO₃).
Mifanohitra amin'izany kosa, ny asidra malemy dia misaraka ampahany fotsiny ao anaty vahaolana. Ohatra amin'ny asidra malemy ny asidra asetika (CH₃COOH) sy ny asidra karbonika (H₂CO₃). Ny haavon'ny fisarahana amin'ny asidra malemy dia matetika aseho amin'ny alàlan'ny tsy miovaovan'ny fisarahana amin'ny asidra (Ka).
Tanjaky ny fototra
Mitovy amin'ny asidra, ny fototra dia azo sokajiana ho fototra matanjaka na fototra malemy. Ny fototra matanjaka dia ireo izay saika miotrika tanteraka ao anaty vahaolana. Ny ohatra amin'ny fototra matanjaka dia ny hydroxide sodium (NaOH) sy ny hydroxide potassium (KOH).
Ny fototra malemy kosa dia tsy mi-ionize afa-tsy amin'ny ampahany ao anaty vahaolana. Ohatra amin'ny fototra malemy ny amoniaka (NH₃). Ny tanjaky ny fototra dia refesina amin'ny alàlan'ny tsy miovaovan'ny fisarahana fototra (Kb) ihany koa.
Hevitra momba ny pH
Ny pH dia fandrefesana ny asidra na ny alkalinity amin'ny vahaolana. Mizana logaritmika manomboka amin'ny 0 ka hatramin'ny 14 izy io. Ity mizana ity dia faritana toy izao:
\[
pH = -log[H⁺]
\]
Izay [H⁺] no fifantohan'ny iôna hidrôzenina ao anaty vahaolana. Ny pH 7 dia heverina ho tsy miandany (toy ny rano madio), ny pH latsaky ny 7 dia asidra, ary ny pH mihoatra ny 7 dia fototra.
Fifandraisana eo amin'ny Tanjaka sy ny pH
Ny tanjaky ny asidra na ny base dia misy fiantraikany lehibe amin'ny pH-n'ny vahaolana. Ho an'ny asidra matanjaka, satria misaraka tanteraka izy ireo, ny pH dia azo kajy mivantana avy amin'ny fifantohany molar. Ohatra, ny vahaolana HCl 0.1 M dia manana pH:
\[
pH = -log[0.1] = 1
\]
Ho an'ny asidra malemy, tsy feno ny haavon'ny fisarahana, ka tsy azo kajy mivantana avy amin'ny fifantohana molar voalohany ny pH. Fa kosa, mampiasa ny equation Ka isika mba hamaritana ny fifantohana ion hidrôzenina amin'ny fifandanjana.
Ohatra: Ho an'ny asidra asetika (CH₃COOH) miaraka amin'ny Ka = 1.8 x 10⁻⁵, dia afaka manao kajy ny pH-n'ny vahaolana 0.1 M isika amin'ny fampiasana ny raikipohy:
\[
Ka = \frac{[H⁺][A⁻]}{[HA]}
\]
Raha heverina fa x ny [H⁺] sy [A⁻] ary [HA] ≈ 0.1 – x. Avy eo, vahao ny x izay [H⁺], ary avy eo kajy ny pH.
Fampiharana amin'ny fiainana andavanandro
Ny fahatakarana ny tanjaky ny asidra sy ny base ary ny pH dia azo ampiharina betsaka amin'ny fiainana andavanandro:
1. Indostrian'ny sakafo sy zava-pisotro
Mitana anjara toerana lehibe ny pH amin'ny fanodinana sakafo sy zava-pisotro. Ohatra, ilaina ny pH sahaza amin'ny fanamasinana labiera sy divay. Ampiasaina ihany koa izy io mba hihazonana ny kalitao sy ny fiarovana ny vokatra sakafo.
2. Fahasalamana sy fifandanjana ara-batana
Mila pH marin-toerana ny vatan'olombelona amin'ny rafitra samihafa ao aminy. Ohatra, ny ran'olombelona dia manana pH manodidina ny 7.4. Ny fiovana kely eo amin'ny pH-n'ny ra dia mety hiteraka olana ara-pahasalamana lehibe.
3. Fambolena
Ny tany manana pH marina no fanalahidin'ny fambolena mahomby. Ny pH-n'ny tany dia misy fiantraikany amin'ny fahafahan'ny zavamaniry mahazo otrikaina. Noho izany, matetika ny tantsaha dia manitsy ny pH-n'ny tany amin'ny alàlan'ny fanampiana sokay mba hampiakatra azy na solifara mba hampidina azy.
4. Fitsaboana ny rano
Ny pH-n'ny rano dia mari-pamantarana manan-danja amin'ny kalitaon'ny rano. Ny fitantanana ny pH-n'ny rano dia mety hisy fiantraikany amin'ny anton-javatra maro, anisan'izany ny tsiro, ny loko ary ny famonoana otrikaretina. Matetika ny asidra na ny base dia ampiana amin'ny rano mba hahazoana ny pH irina mandritra ny dingana fitsaboana rano.
5. Fanaraha-maso ny fandotoana
Manara-maso tsy tapaka ny pH-n'ny rano malotony ireo orinasa mba hanarahana ny fenitra momba ny tontolo iainana sy hampihenana ny fahalotoana. Alohan'ny hamoahana ny rano maloto eny amin'ny tontolo iainana, matetika dia ahena ny asidra na ny base mba hampitovy ny pH amin'ny tsy miandany.
Ireo anton-javatra misy fiantraikany amin'ny tanjaky ny asidra sy ny fotony
Misy antony maromaro izay misy fiantraikany amin'ny tanjaky ny asidra sy ny fotony, dia ny:
1. Rafitra molekiola
Ny firafitry ny molekiola dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny famaritana ny tanjaky ny asidra na ny fotony. Ny asidra manana fifamatorana matanjaka eo amin'ny atôma hidrôzenina sy ny atôma mifamatotra dia mazàna malemy satria sahirana amin'ny famoahana iôna hidrôzenina izy ireo. Mifanohitra amin'izany kosa, ny asidra manana fifamatorana malemy dia mazàna matanjaka.
2. Elektronegativite
Mifandray tsara amin'ny tanjaky ny asidra ny elektrônegativan'ireo atôma mifamatotra. Ireo atôma manana elektrônegativa avo dia mirona hisarika elektrôna bebe kokoa, ka mahatonga azy ireo ho mora kokoa amin'ny famoahana iôna hidrôzenina.
3. Solvent
Misy fiantraikany amin'ny tanjaky ny asidra sy ny fotony koa ny ranoka solvent. Ohatra, ny rano dia solvent tena tsara ho an'ny asidra sy ny fotony noho ny polarity avo lenta.
4. Vokatra Induktiva
Ny fiantraikan'ny vondrona atôma samihafa ao amin'ny molekiola iray dia misy fiantraikany amin'ny tanjany ihany koa. Ny vondrona misintona elektrôna (toy ny halôgène) ao amin'ny molekiola dia mirona hampitombo ny asidra.
Famaranana
Ny fahalalana ny asidra sy ny fotony, anisan'izany ny tanjany sy ny pH-ny, dia fototra iorenan'ny fahatakarana ireo fihetsika simika maro sy ny fampiharana azy amin'ny sehatra samihafa. Ny tanjaky ny asidra sy ny fotony dia voafaritry ny fahafahany mamoaka na mandray iôna hidrôzenina, izay misy fiantraikany mivantana amin'ny pH-n'ny vahaolana. Ny fahatakarana izany fahalalana izany dia tsy vitan'ny hoe mahasoa amin'ny sehatra siantifika ihany fa amin'ny fiainana andavanandro sy amin'ny indostria isan-karazany ihany koa. Izany fahatakarana izany dia manokatra lalana ho an'ny fampiharana mivelatra kokoa ary manampy amin'ny fampiharana fomba mety amin'ny dingana isan-karazany, manomboka amin'ny indostrian'ny sakafo ka hatramin'ny fitsaboana rano sy ny fahasalamana. Noho izany, ny fahaizana azy no zava-dehibe amin'ny fandrosoana ara-teknolojia sy ny fanatsarana ny kalitaon'ny fiainana.
