د ارینیوس اسیدونو او اساساتو په اړه د مثالونو پوښتنې او بحث
اسیدونه او قشرونه په کیمیا کې بنسټیز مفاهیم دي. د اسیدونو او قشرونو د چلند تشریح کولو لپاره یو له خورا مشهورو تیوریو څخه د ارینیوس تیوري ده. د ارینیوس په وینا، اسید یو مرکب دی چې کله په اوبو کې منحل شي، H⁺ (یا H₃O⁺) ایونونه تولیدوي، پداسې حال کې چې ارینیوس یو مرکب دی چې کله په اوبو کې منحل شي، OH⁻ ایونونه تولیدوي. پدې مقاله کې، موږ به د ارینیوس تیوري سره سم د اسیدونو او قشرونو په اړه د څو مثالونو ستونزو په اړه بحث وکړو، د هغوی حل لارې هم.
بېلګه پوښتنه ۱
پوښتنه:
د 0,1 M هایدروکلوریک اسید (HCl) محلول په اوبو کې حل کیږي. په محلول کې د H⁺ ایونونو غلظت محاسبه کړئ.
بحث:
د ارینیوس تیوري له مخې، HCl یو اسید دی ځکه چې دا په اوبو کې د حل کیدو په وخت کې H⁺ ایونونه تولیدوي. په اوبو کې د HCl لپاره د ایونیزیشن معادله په لاندې ډول ده:
\[ \متن{HCl} \ته \متن{H}^+ + \متن{Cl}^- \]
د HCl لومړنی غلظت 0,1 M دی. څرنګه چې HCl یو قوي اسید دی چې په اوبو محلول کې په بشپړ ډول ایونایز کیږي، نو د HCl هر مالیکول به یو H⁺ ایون او یو Cl⁻ ایون تولید کړي. له همدې امله، په محلول کې د H⁺ ایونونو غلظت هم د HCl غلظت سره مساوي دی، یعنې:
\[ [\متن{H}^+] = 0,1 \متن{ M} \]
نو، د 0,1 M HCl محلول کې د H⁺ ایونونو غلظت 0,1 M دی.
بېلګه پوښتنه ۱
پوښتنه:
د 0,01 M نایټریک اسید (HNO₃) محلول pH محاسبه کړئ.
بحث:
HNO₃ یو قوي اسید دی چې په اوبو کې په بشپړه توګه ایونایز کیږي، نو د HNO₃ لپاره د ایونایزیشن معادله په لاندې ډول ده:
\[ \متن{HNO}_3 \ته \متن{H}^+ + \متن{NO}_3^- \]
د HNO₃ ورکړل شوی غلظت 0,01 M دی. څرنګه چې HNO₃ یو قوي اسید دی، د HNO₃ هر مالیکول به یو H⁺ ایون تولید کړي. له همدې امله، په محلول کې د H⁺ ایونونو غلظت د HNO₃ غلظت سره مساوي دی، یعنې:
\[ [\متن{H}^+] = 0,01 \متن{ M} \]
د pH محاسبه د لاندې فورمول په کارولو سره کیدی شي:
\[ \متن{pH} = -\ننوتل [\متن{H}^+] \]
د H⁺ ایونونو غلظت په فورمول کې په ځای کولو سره، موږ ترلاسه کوو:
\[ \متن{pH} = -\لاګ (0,01) = -\لاګ (10^{-2}) = 2 \]
نو، د 0,01 M HNO₃ محلول pH 2 دی.
بېلګه پوښتنه ۱
پوښتنه:
د 0,05 M NaOH محلول کې د OH⁻ ایونونو غلظت معلوم کړئ.
بحث:
NaOH یو قوي اساس دی چې په اوبو کې په بشپړ ډول ایونایز کیږي، نو د NaOH لپاره د ایونایزیشن معادله په لاندې ډول ده:
\[ \text{NaOH} \to \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
د NaOH غلظت 0,05 M دی. څرنګه چې NaOH یو قوي اساس دی، نو هر NaOH مالیکول به یو OH⁻ ایون تولید کړي. له همدې امله، په محلول کې د OH⁻ ایونونو غلظت د NaOH غلظت سره مساوي دی، یعنې:
\[ [\متن{OH}^-] = 0,05 \متن{ M} \]
نو، د 0,05 M NaOH محلول کې د OH⁻ ایونونو غلظت 0,05 M دی.
بېلګه پوښتنه ۱
پوښتنه:
د 0,01 M KOH محلول pH محاسبه کړئ.
بحث:
KOH یو قوي اساس دی چې په اوبو کې په بشپړه توګه ایونایز کیږي. په اوبو کې د KOH لپاره د ایونایزیشن معادله په لاندې ډول ده:
\[ \متن{KOH} \ته \متن{K}^+ + \متن{OH}^- \]
د KOH ورکړل شوی غلظت 0,01 M دی. څرنګه چې KOH یو قوي اساس دی، نو د KOH هر مالیکول به یو OH⁻ ایون تولید کړي. له همدې امله، په محلول کې د OH⁻ ایونونو غلظت د KOH غلظت سره مساوي دی، یعنې:
\[ [\متن{OH}^-] = 0,01 \متن{ M} \]
pH په محلول کې د H⁺ ایونونو د غلظت اندازه ده. موږ کولی شو د pH، H⁺ ایونونو، او OH⁻ ایونونو ترمنځ اړیکه وکاروو چې د اوبو ایون محصول (Kw) لخوا ورکړل شوي:
\[ \متن{Kw} = [\متن{H}^+][\متن{OH}^-] = ۱ \وختونه ۱۰^{-۱۴} \]
د [OH⁻] ارزښت په پوهیدو سره، موږ کولی شو [H⁺] محاسبه کړو:
\[ [\text{H}^+] = \frac{\text{Kw}}{[\text{OH}^-]} = \frac{1 \times 10^{-14}}{0,01} = 1 \times 10^{-12} \text{M} \]
د pH محاسبه د لاندې فورمول په کارولو سره کیدی شي:
\[ \متن{pH} = -\ننوتل [\متن{H}^+] \]
د H⁺ ایونونو غلظت په فورمول کې په ځای کولو سره، موږ ترلاسه کوو:
\[ \متن{pH} = -\log (۱ \وختونه ۱۰^{-۱۲}) = ۱۲ \]
نو، د 0,01 M KOH محلول pH 12 دی.
بېلګه پوښتنه ۱
پوښتنه:
یو محلول pH = 3 لري. په محلول کې د H⁺ ایونونو غلظت محاسبه کړئ.
بحث:
pH په محلول کې د H⁺ ایونونو غلظت اندازه ده او د فورمول په واسطه څرګند کیدی شي:
\[ \متن{pH} = -\ننوتل [\متن{H}^+] \]
د H⁺ ایونونو غلظت محاسبه کولو لپاره، موږ فورمول په لاندې ډول بدلوو:
\[ [\متن{H}^+] = ۱۰^{-\متن{pH}} \]
د ورکړل شوي pH ارزښتونو په پلګ کولو سره، موږ ترلاسه کوو:
\[ [\متن{H}^+] = ۱۰^{-۳} = ۰.۰۰۱ \متن{ م} \]
نو، د pH = 3 سره په محلول کې د H⁺ ایونونو غلظت 0,001 M دی.
بېلګه پوښتنه ۱
پوښتنه:
د NH₄OH محلول غلظت 0,1 M دی. که چیرې د NH₄OH لپاره د Kb ارزښت 1,8 x 10⁻⁵ وي، د محلول pH محاسبه کړئ.
بحث:
NH₄OH یو کمزوری اساس دی چې په اوبو کې په بشپړه توګه ایونایز نه کیږي. په اوبو کې د NH₄OH لپاره د ایونایزیشن معادله په لاندې ډول ده:
\[ \text{NH}_4\text{OH} \leftrightarrow \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
د NH₄OH د ایونیزیشن لپاره د توازن ثابت Kb نومیږي او د لاندې لخوا ورکول کیږي:
\[ K_b = \frac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_4\text{OH}} \]
څرنګه چې NH₄OH یو کمزوری اساس دی، موږ د OH⁻ ایونونو غلظت محاسبه کولو لپاره Kb کاروو. فرض کړئ چې \(x\) د ایون شوي NH₄OH غلظت دی، د ایونیزیشن معادله کیږي:
\[ K_b = \frac{x^2}{0,1 – x} \تقریباً \frac{x^2}{0,1} \]
څرنګه چې د Kb ارزښت ډېر کوچنی دی، موږ فرض کوو \(0,1 – x \تقریبا 0,1\):
\[ ۱.۸ \ ځله ۱۰^{-۵} = \frac{x^2}{0,1} \]
\[ x^2 = 1,8 \ ځله 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{۱،۸ \وختونه ۱۰^{-۷}} \]
\[ x \تقریبا 1,34 \وختونه 10^{-3} \متن{ M} \]
نو، د OH⁻ ایونونو غلظت \(1,34 \times 10^{-3} \text{ M}\) دی.
د دې غلظت څخه، موږ کولی شو د Kw په کارولو سره د H⁺ ایونونو غلظت محاسبه کړو:
\[ [\متن{H}^+] = \frac{1 \ ځله 10^{-14}}{1,34 \ ځله 10^{-3}} \]
\[ [\متن{H}^+] = 7,46 \ ځله 10^{-12} \متن{ M} \]
pH:
\[ \متن{pH} = -\لاګ (۱.۳۴ \وختونه ۱۰^{-۴}) \]
\[ \متن{pH} \تقریبا ۱۰.۱۳ \]
نو، د 0,1 M NH₄OH محلول pH شاوخوا 11,13 دی.
پایله
د ارینیوس تیوري د دې پوهیدو لپاره یو ارزښتناکه بنسټ چمتو کوي چې څنګه اسیدونه او اساسات په محلول کې چلند کوي. پدې بحث کې، موږ د څو مثالونو ستونزو ته کتنه کړې چې دا روښانه کوي چې دا مفکورې څنګه د H⁺ او OH⁻ ایونونو غلظت او د مختلفو محلولونو pH محاسبه کولو لپاره کارول کیدی شي. د دې تیوري پوهیدل د هر هغه چا لپاره اړین دي چې په کیمیا کې مسلک تعقیبوي، که په لیسه کې وي یا د لوړو زده کړو په کچه.
