ဆား ဟိုက်ဒရိုလိုက်ဆစ် ဆွေးနွေးမှု မေးခွန်းများ ဥပမာ
ဆားဓာတ်ပြိုကွဲခြင်းဆိုသည်မှာ ဆားနှင့်ရေ ဓာတ်ပြုမှုပါဝင်သော ဓာတုဗေဒဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ဘေးထွက်ပစ္စည်းအဖြစ် အက်ဆစ် သို့မဟုတ် ဘေ့စ်ကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။ ဆားဓာတ်ပြိုကွဲခြင်းကို နားလည်ခြင်းသည် ပျော်ရည်များ၏ ဂုဏ်သတ္တိများအကြောင်း အခြေခံကျကျ ထိုးထွင်းသိမြင်မှုကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး ပျော်ရည်များ၏ pH ကို ဆုံးဖြတ်ရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေနိုင်သောကြောင့် ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် ဓာတုဗေဒ သင်ခန်းစာများတွင် အရေးကြီးသော အကြောင်းအရာတစ်ခု ဖြစ်လေ့ရှိသည်။ ဤဆောင်းပါးတွင်၊ ဆားဓာတ်ပြိုကွဲခြင်းနှင့် ဆက်စပ်သော ဥပမာပြဿနာများစွာနှင့် ၎င်းတို့၏ ပျော်ရည်များကို ဆွေးနွေးပါမည်။
ဆား ဟိုက်ဒရိုလစ်ဆစ်၏ အခြေခံသဘောတရားများ
ဆားသည် ရေတွင် ပြိုကွဲပြီး ၎င်း၏အိုင်းယွန်းများသည် ရေမော်လီကျူးများနှင့် ဓာတ်ပြုပြီး အက်ဆစ် သို့မဟုတ် ဘေ့စ်ကို ထုတ်လုပ်သည့်အခါ ဆားဓာတ်ပြိုကွဲမှု ဖြစ်ပေါ်သည်။ ဆားအားလုံးသည် ရေတွင် ဓာတ်ပြိုကွဲမည်မဟုတ်ပါ။ အချို့မှာ ကြားနေဖြစ်သောကြောင့် ပျော်ရည်၏ pH ကို မပြောင်းလဲပါ။ သို့သော် ဆားအချို့ကို ဆားကို ဖွဲ့စည်းပေးသော အက်ဆစ်နှင့် ဘေ့စ်၏ အရင်းအမြစ်ပေါ် မူတည်၍ အက်ဆစ် သို့မဟုတ် ဘေ့စ် ပျော်ရည်များကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။
ဤယန္တရားကို နားလည်ရန်အတွက် အောက်ပါအချက်များကို သိရှိထားရန် အရေးကြီးပါသည်-
– အက်ဆစ်အပြင်းစားများနှင့် ဘေ့စ်အပြင်းစားများ (ဥပမာ NaCl) ၏ ဆားများသည် များသောအားဖြင့် ရေဓာတ်ပြိုကွဲမှု မဖြစ်ပေါ်ဘဲ ပျော်ရည်သည် ကြားနေအဖြစ် ရှိနေပါသည်။
– အက်ဆစ်အားနည်းခြင်းနှင့် ဘေ့စ်အားကောင်းခြင်းတို့၏ ဆားများ (ဥပမာ CH3COONa) သည် အခြေခံပျော်ရည်များကို ထုတ်လုပ်လေ့ရှိသည်။
– အက်ဆစ်အပြင်းများနှင့် ဘေ့စ်အပျော့များ၏ ဆားများ (ဥပမာ NH4Cl) သည် အက်ဆစ်ဓာတ်ပါဝင်သော အရည်များကို ထုတ်လုပ်လေ့ရှိသည်။
– အက်ဆစ်အားနည်းခြင်းနှင့် ဘေ့စ်အားနည်းခြင်းတို့၏ ဆားများသည် ရေနှင့် ဓာတ်ပြုနိုင်ပြီး အက်ဆစ်နှင့် ဘေ့စ်၏ ဆွေမျိုးအစွမ်းသတ္တိပေါ် မူတည်၍ နောက်ဆုံး pH ကို ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်။
နမူနာမေးခွန်းများနှင့် ဆွေးနွေးချက်
မေးခွန်း ၁: ပိုတက်စီယမ် အက်စီတိတ် (CH3COOK) ၏ ဟိုက်ဒရိုလစ်စစ်
မေးခွန်း:
ပိုတက်ဆီယမ် အက်စီတိတ် (CH3COOK) ပျော်ရည်သည် အက်ဆစ်ဓာတ်လား၊ အယ်ကာလီလား သို့မဟုတ် ကြားနေလား။ ဖြစ်ပေါ်သော ဟိုက်ဒရိုလစ်စစ် ဓာတ်ပြုမှုကို ရေးပြီး ပျော်ရည်၏ pH ကို ဆုံးဖြတ်ပါ။
ဆွေးနွေးချက်:
ပိုတက်ဆီယမ်အက်စီတိတ် (CH3COOK) သည် အက်စီတစ်အက်ဆစ် (CH3COOH) နှင့် အပျော့စားဘေ့စ် (ပိုတက်ဆီယမ်ဟိုက်ဒရောက်ဆိုဒ်၊ KOH) တို့၏ ဆားတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ ဤအချက်မှ အက်စီတိတ်အိုင်းယွန်း (CH3COO⁻) သည် ရေတွင် ဟိုက်ဒရိုလိုက်နိုင်သောကြောင့် CH3COOK ပျော်ရည်သည် အယ်ကာလိုင်းဖြစ်နိုင်ခြေရှိသည်ဟု ကျွန်ုပ်တို့ ကောက်ချက်ချနိုင်သည်။
တုံ့ပြန်မှုမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
\[ CH_3COO^- + H_2O \ညာဘယ်ထောင့် CH_3COOH + OH^- \]
အက်စီတိတ်အိုင်းယွန်းများ (CH3COO⁻) သည် ရေ (H2O) မှ ပရိုတွန်များ (H⁺) ကိုလက်ခံပြီး အက်စီတိတ်အက်ဆစ် (CH3COOH) နှင့် ဟိုက်ဒရောက်ဆိုဒ်အိုင်းယွန်းများ (OH⁻) ကို ဖွဲ့စည်းပေးသည်။ ပျော်ရည်တွင် ဟိုက်ဒရောက်ဆိုဒ်အိုင်းယွန်းများ (OH⁻) ရှိနေခြင်းက ၎င်းကို အယ်ကာလိုင်းဖြစ်စေသည်။
pH ကို ဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် OH⁻ အိုင်းယွန်းများ၏ ပါဝင်မှု လိုအပ်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့တွင် 0,1 M CH3COOK ပျော်ရည်ရှိပြီး acetic acid (Ka) ၏ ionization constant သည် 1,8 × 10⁻⁵ ဖြစ်သည်။
လုပ်ဆောင်ခဲ့သော အဆင့်များမှာ-
၁။ CH3COO⁻ အိုင်းယွန်းအတွက် အခြေခံကိန်းသေ (Kb) ကိုအသုံးပြုခြင်း-
\[ K_b = \frac{K_w}{K_a} = \frac{10^{-14}}{1,8 \x10^{-5}} = 5,56 \x10^{-10} \]
၂။ ပျော်ရည်ရှိ CH3COO⁻ အိုင်းယွန်းများကို ခွဲထုတ်ပါ-
\[ K_b = \frac{[CH_3COOH][OH^-]}{[CH_3COO^-]} \]
ပြိုကွဲမှုဒီဂရီကို 'x' ဖြစ်ပါစေ။
\[ ၅.၅၆ \x ၁၀^{-၁၀} = \frac{x^2}{0,1-x} \]
ပိုင်းခြေရှိ သေးငယ်သော \(x\) ကို လျစ်လျူရှုခြင်းဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အောက်ပါအတိုင်း ရိုးရှင်းအောင် ပြုလုပ်နိုင်သည်-
\[ x^2 \approx 5,56 x ၏ 10^{-11} \right arrow လုပ်ပါ။ x = \sqrt{5,56 x ၏ 10^{-11}} = 7,45 x ၏ 10^{-6} \]
OH⁻ ပါဝင်မှု:
\[ [OH^-] = ၇.၄၅ \x၁၀^{-၆} \]
ဖျော်ရည်၏ pOH:
\[ pOH = -\log [OH^-] = -\log (၇.၄၅ x ၁၀^{-၆}) \ခန့်မှန်းခြေ ၅.၁၃ \]
pH နှင့် pOH အကြား ဆက်နွယ်မှုကို အသုံးပြု၍
\[ pH = 14 – pOH = 14 – 5,13 = 8,87 \]
ထို့ကြောင့် CH3COOK ပျော်ရည်သည် pH 8,87 ခန့်ရှိသော အခြေခံအရည်ဖြစ်သည်။
မေးခွန်း ၂: အမိုးနီယမ်ကလိုရိုက် (NH4Cl) ၏ ရေဓာတ်ပြိုကွဲခြင်း
မေးခွန်း:
အမိုးနီးယားကလိုရိုက် (NH4Cl) ပျော်ရည်ဟာ အက်ဆစ်ဓာတ်လား၊ အယ်ကာလီလား၊ ဒါမှမဟုတ် ကြားနေလား။ ဖြစ်ပေါ်တဲ့ ဟိုက်ဒရိုလစ်စစ် ဓာတ်ပြုမှုကို ရေးပြီး ပျော်ရည်ရဲ့ pH ကို ဆုံးဖြတ်ပါ။
ဆွေးနွေးချက်:
အမိုးနီယမ်ကလိုရိုက် (NH4Cl) သည် အပြင်းစားအက်ဆစ် (HCl) နှင့် အပျော့စားဘေ့စ် (NH3) တို့၏ ဆားတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ ဤအချက်မှ အမိုးနီယမ်အိုင်းယွန်း (NH4⁺) သည် ရေတွင် ရေဓာတ်ပြိုကွဲနိုင်သောကြောင့် ပျော်ရည်သည် အက်ဆစ်ဓာတ်ပါဝင်သည်ဟု ကောက်ချက်ချနိုင်သည်။
တုံ့ပြန်မှုမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
\[ NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^+ \]
အမိုးနီယမ်အိုင်းယွန်းများ (NH4⁺) သည် ပရိုတွန်များ (H⁺) ကို ရေမော်လီကျူးများ (H2O) သို့ လှူဒါန်းပြီး အမိုးနီးယား (NH3) နှင့် ဟိုက်ဒရိုနီယမ်အိုင်းယွန်းများ (H3O⁺) ကို ဖွဲ့စည်းပေးသည်။ ဤပျော်ရည်တွင် ဟိုက်ဒရိုနီယမ်အိုင်းယွန်းများ (H3O⁺) ရှိနေခြင်းကြောင့် ပျော်ရည်သည် အက်ဆစ်ဓာတ်ပါရှိသည်။
ဥပမာအားဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့တွင် 0,1 M NH4Cl ပျော်ရည်တစ်ခုရှိသည်။ NH3 အတွက် အခြေခံအိုင်းယွန်းဓာတ်ပြောင်းလဲမှု ကိန်းသေ (Kb) သည် 1,8 × 10⁻⁵ ဖြစ်သည်။
လုပ်ဆောင်ခဲ့သော အဆင့်များမှာ-
၁။ NH4⁺ အိုင်းယွန်းအတွက် အက်ဆစ်ကိန်းသေ (Ka) ကို အသုံးပြုခြင်း-
\[ K_a = \frac{K_w}{K_b} = \frac{10^{-14}}{1,8 \x10^{-5}} = 5,56 \x10^{-10} \]
၂။ ပျော်ရည်ရှိ NH4⁺ အိုင်းယွန်းများကို ခွဲထုတ်ပါ-
\[ K_a = \frac{[NH_3][H_3O^+]}{[NH_4^+]} \]
ပြိုကွဲမှုဒီဂရီကို 'x' ဖြစ်ပါစေ။
\[ ၅.၅၆ \x ၁၀^{-၁၀} = \frac{x^2}{0,1-x} \]
ပိုင်းခြေရှိ သေးငယ်သော \(x\) ကို လျစ်လျူရှုခြင်းဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အောက်ပါအတိုင်း ရိုးရှင်းအောင် ပြုလုပ်နိုင်သည်-
\[ x^2 \approx 5,56 x ၏ 10^{-11} \right arrow လုပ်ပါ။ x = \sqrt{5,56 x ၏ 10^{-11}} = 7,45 x ၏ 10^{-6} \]
H3O⁺ ပါဝင်မှု:
\[ [H_3O^+] = ၇.၄၅ x ၁၀^{-၆} \]
ဖျော်ရည်၏ pH:
pH = -\log [H_3O^+] = -\log (၇.၄၅ x ၁၀^{-၆}) \ခန့်မှန်းခြေ ၅.၁၃ \]
ထို့ကြောင့် NH4Cl ပျော်ရည်သည် အက်ဆစ်ဓာတ်ရှိပြီး pH 5,13 ခန့်ရှိသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ ဥပမာနှစ်ခုလုံးတွင်၊ hydrolisis အမျိုးအစားကို ဖော်ထုတ်ခြင်းသည် ပျော်ရည်၏ သဘောသဘာဝကို ဆုံးဖြတ်ရာတွင် မည်သို့ အထောက်အကူပြုနိုင်သည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ မြင်တွေ့ရပါသည်။ ionization equilibrium constant (Ka သို့မဟုတ် Kb) နှင့် ရိုးရှင်းသော ယူဆချက်အနည်းငယ်ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ဤပြဿနာများကို အလွယ်တကူ ဖြေရှင်းနိုင်ပါသည်။
ဆားရေဓာတ်ပြိုကွဲခြင်းပြဿနာများအကြောင်း ဤဆွေးနွေးချက်သည် သင်္ချာတွက်ချက်မှုများတွင် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်စွမ်းကို လေ့ကျင့်ပေးရုံသာမက ပျော်ရည်ဓာတုဗေဒ၏ အခြေခံသဘောတရားများကိုပါ နားလည်မှုကို နက်ရှိုင်းစေသည်။ မူလအစအမျိုးမျိုးရှိသော အိုင်းယွန်းများသည် ရေမော်လီကျူးများတွင် ပရိုတွန်များ သို့မဟုတ် လက်ခံကိရိယာများကို မည်သို့ပံ့ပိုးပေးသည်နှင့် ၎င်းသည် ပျော်ရည်၏ pH ကို မည်သို့အကျိုးသက်ရောက်သည်ကို နားလည်ခြင်းသည် ဓာတုဗေဒတွင် အဆင့်မြင့်ခေါင်းစဉ်များစွာကို ကျွမ်းကျင်ပိုင်နိုင်စေရန် အခြေခံကျသည်။
