د اسیدونو او اساساتو د pH په اړه د بحث لپاره د مثال پوښتنې
کله چې موږ د اسیدونو او اساساتو په اړه خبرې کوو، یو مهم مفهوم چې موږ یې باید پوه شو pH دی. pH د محلول د تیزابیت یا القلي کولو اندازه ده. د pH ټاکلو لپاره یو فورمول کارول کیږي:
\[ \متن{pH} = -\لاګ [H^+] \]
په دې فورمول کې، \([H^+]\) په محلول کې د هایدروجن ایونونو غلظت دی چې په مولریت (\(\text{mol/L}\)) کې اندازه کیږي. د pH سربیره، موږ \(\text{pOH}\) هم لرو، کوم چې د محلول د بنسټیز والي د ټاکلو لپاره کارول کیږي:
\[ \متن{pOH} = -\log [OH^-] \]
بیا، د pH او pOH ترمنځ اړیکه د لاندې معادلې لخوا اداره کیږي:
\[ \متن{pH} + \متن{pOH} = ۱۴ \]
لاندې به موږ د اسید او بیس محلولونو د pH محاسبه کولو په اړه د څو مثالي پوښتنو په اړه بحث وکړو، او د هغوی بحثونه به هم ورسره شریک کړو.
د مثال لومړۍ پوښتنه: د قوي اسید محلول pH محاسبه کول
پوښتنه:
د 0,01 M غلظت سره د HCl (هایډروکلوریک اسید) محلول pH محاسبه کړئ.
بحث:
HCl یو قوي اسید دی چې په اوبو کې په بشپړه توګه منحل کیږي:
\[ \متن{HCl} \ښي خوا ته \متن{H}^+ + \متن{Cl}^- \]
څرنګه چې HCl په بشپړه توګه جلا شوی، نو په محلول کې د هایدروجن ایونونو غلظت \([H^+]\) به د HCl لومړني غلظت سره ورته وي، کوم چې 0,01 M دی.
\[ [H^+] = 0,01 \، \متن{M} \]
بیا، موږ د pH فورمول کاروو:
\[ \متن{pH} = -\لاګ [H^+] \]
\[ \متن{pH} = -\ننوتل (0,01) \]
\[ \متن{pH} = -\لاګ (10^{-2}) \]
\[ \متن{pH} = ۱۱ \]
نو، د 0,01 M HCl محلول pH 2 دی.
د مثال پوښتنه ۲: د قوي اساس محلول د pH محاسبه کول
پوښتنه:
د 0,001 M غلظت سره د NaOH (سوډیم هایدروکسایډ) محلول pH محاسبه کړئ.
بحث:
NaOH یو قوي اساس دی چې په اوبو کې په بشپړه توګه منحل کیږي:
\[ \متن{NaOH} \ښي تیر \متن{Na}^+ + \متن{OH}^- \]
په محلول کې د هایدروکسایډ ایونونو غلظت \([OH^-]\) به د NaOH لومړني غلظت سره ورته وي، یعنې 0,001 M.
\[ [OH^-] = 0,001 \، \متن{M} \]
بیا، موږ pOH محاسبه کوو:
\[ \متن{pOH} = -\log [OH^-] \]
\[ \متن{pOH} = -\لاګ (0,001) \]
\[ \متن{pOH} = -\لاګ (10^{-3}) \]
\[ \متن{pOH} = 3 \]
له هغې وروسته، موږ د pH او pOH ترمنځ اړیکه کاروو:
\[ \متن{pH} + \متن{pOH} = ۱۴ \]
\[ \متن{pH} + 3 = 14 \]
\[ \متن{pH} = ۱۱ \]
نو، د 0,001 M NaOH محلول pH 11 دی.
د مثال دریمه پوښتنه: د ضعیف اسید محلول pH محاسبه کول
پوښتنه:
د CH3COOH (اسیټیک اسید) محلول pH محاسبه کړئ چې غلظت یې 0,01 M وي او د جلا کیدو ثابت \(K_a = 1,8 \times 10^{-5}\) وي.
بحث:
کله چې موږ یو کمزوری اسید ولرو، لکه اسیتیک اسید، چې په بشپړه توګه نه جلا کیږي، موږ باید د اسید جلا کولو ثابت (\(K_a\)) وکاروو ترڅو په محلول کې د H+ ایونونو غلظت ومومئ.
په اوبو کې د اسیتیک اسید د جلا کیدو معادله:
\[ \text{CH}_3\text{COOH} \leftrightarrow \text{H}^+ + \text{CH}_3\text{COO}^- \]
د جلا کېدو ثابت (\(K_a\)):
\[ K_a = \frac{[H^+] [\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} \]
راځئ چې فرض کړو چې د هایدروجن ایونونو او اسټیټ ایونونو غلظت \(x\) دی، نو:
\[ K_a = \frac{x \cdot x}{0,01 – x} \]
څرنګه چې \(K_a\) ډېر کوچنی دی، موږ کولی شو فرض کړو چې \(0,01 – x \تقریبا 0,01\):
\[ ۱.۸ \ ځله ۱۰^{-۵} = \frac{x^2}{0,01} \]
\[ x^2 = 1,8 \ ځله 10^{-5} \ ځله 0,01 \]
\[ x^2 = 1,8 \ ځله 10^{-7} \]
\[ x = \sqrt{۱،۸ \وختونه ۱۰^{-۷}} \]
\[ x \تقریبا ۱.۳۴ \وختونه ۱۰^{-۴} \]
نو، د هایدروجن ایونونو غلظت \([H^+]\) \(1,34 \times 10^{-4} \, \text{M}\) دی.
بیا، موږ pH محاسبه کوو:
\[ \متن{pH} = -\لاګ [H^+] \]
\[ \متن{pH} = -\لاګ (۱.۳۴ \وختونه ۱۰^{-۴}) \]
\[ \متن{pH} \تقریبا ۱۰.۱۳ \]
نو، د 0,01 M اسیتیک اسید محلول pH شاوخوا 3,87 دی.
د مثال څلورمه پوښتنه: د کمزوري اساس محلول د pH محاسبه کول
پوښتنه:
د NH3 (امونیا) د محلول pH محاسبه کړئ چې غلظت یې 0,01 M وي او د اساس جلا کولو ثابت \(K_b = 1,8 \ ځله 10^{-5}\) وي.
بحث:
NH3 یو کمزوری اساس دی چې په بشپړه توګه نه جلا کیږي. موږ باید د اساس جلا کولو ثابت (\(K_b\)) وکاروو ترڅو په محلول کې د OH^- ایونونو غلظت ومومئ.
په اوبو کې د امونیا د جلا کیدو تعامل:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \leftrightarrow \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
د اساس جلا کولو ثابت (\(K_b\)):
\[ K_b = \frac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_3]} \]
راځئ چې فرض کړو چې د امونیم ایونونو او هایدروکسایډ ایونونو غلظت \(x\) دی، نو:
\[ K_b = \frac{x \cdot x}{0,01 – x} \]
څرنګه چې \(K_b\) ډېر کوچنی دی، موږ کولی شو فرض کړو چې \(0,01 – x \تقریبا 0,01\):
\[ ۱.۸ \ ځله ۱۰^{-۵} = \frac{x^2}{0,01} \]
\[ x^2 = 1,8 \ ځله 10^{-5} \ ځله 0,01 \]
\[ x^2 = 1,8 \ ځله 10^{-7} \]
\[ x = \sqrt{۱،۸ \وختونه ۱۰^{-۷}} \]
\[ x \تقریبا ۱.۳۴ \وختونه ۱۰^{-۴} \]
نو، د هایدروکسایډ ایونونو غلظت \([OH^-]\) \(1,34 \times 10^{-4} \, \text{M}\) دی.
بیا، موږ pOH محاسبه کوو:
\[ \متن{pOH} = -\log [OH^-] \]
\[ \متن{pOH} = -\لاګ (۱.۳۴ \وختونه ۱۰^{-۴}) \]
\[ \متن{pOH} \نږدې 3,87 \]
له هغې وروسته، موږ د pH او pOH ترمنځ اړیکه کاروو:
\[ \متن{pH} + \متن{pOH} = ۱۴ \]
\[ \متن{pH} + 3,87 = 14 \]
\[ \متن{pH} \تقریبا ۱۰.۱۳ \]
نو، د 0,01 M امونیا محلول pH شاوخوا 10,13 دی.
پایله
د pH په مطالعه کې، دا مهمه ده چې د قوي او ضعیف اسیدونو او اساساتو ترمنځ توپیر پوه شو، او دا چې هر یو څنګه په محلول کې جلا کیږي. دا په مستقیم ډول اغیزه کوي چې موږ څنګه د ورکړل شوي محلول pH محاسبه کوو. د pH محاسبه کول د لوګاریتمونو او اساسي کیمیاوي اصولو کارول شامل دي. د دې مفاهیمو پوهیدل کولی شي موږ سره د کیمیا او بیولوژي په مختلفو ورځني غوښتنلیکونو کې مرسته وکړي.
