ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් පිළිබඳ සාකච්ඡා ප්‍රශ්න සඳහා උදාහරණ

ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් පිළිබඳ සාකච්ඡා ප්‍රශ්න සඳහා උදාහරණ

විද්‍යුත් විච්ඡේදක යනු ජලයේ හෝ වෙනත් ද්‍රාවකවල දිය කළ විට විදුලිය සන්නයනය කළ හැකි ද්‍රව්‍ය වේ. විද්‍යුත් විච්ඡේදක ප්‍රධාන වර්ග දෙකකට බෙදා ඇත: ශක්තිමත් විද්‍යුත් විච්ඡේදක සහ දුර්වල විද්‍යුත් විච්ඡේදක. ශක්තිමත් විද්‍යුත් විච්ඡේදක ද්‍රාවණයේදී සම්පූර්ණයෙන්ම අයනීකරණය වන අතර දුර්වල විද්‍යුත් විච්ඡේදක අර්ධ වශයෙන් පමණක් අයනීකරණය වේ. විවිධ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා සහ එදිනෙදා ජීවිතයේදී විද්‍යුත් විච්ඡේදක වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. මෙම ලිපියෙන්, විද්‍යුත් විච්ඡේදක සම්බන්ධයෙන් උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් සහ ඒවායේ පැහැදිලි කිරීම් අපි සාකච්ඡා කරමු.

උදාහරණ ප්‍රශ්නය 1: අයනීකරණ මට්ටම තීරණය කිරීම

ප්‍රශ්නය: ඇසිටික් අම්ලය (CH₃COOH) ද්‍රාවණය 0,1 M සාන්ද්‍රණයක් සහ අයනීකරණ (α) උපාධිය 4% ක් බව දන්නා කරුණකි. ද්‍රාවණයේ අයන සාන්ද්‍රණය කොපමණද?

සාකච්ඡාව:

1. අයනීකරණ මට්ටම තීරණය කරන්න:
අයනීකරණ උපාධිය (α) යනු ද්‍රාවණයක අයනීකරණය වූ ද්‍රව්‍යයක අනුපාතයයි. α = 4% = 0.04 බව සලකන විට.

2. ඇසිටික් අම්ලයේ අයනීකරණ සමීකරණය:
\[
\text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+
\]

3. සාන්ද්‍රණය ගණනය කිරීම:
CH₃COOH හි ආරම්භක සාන්ද්‍රණය 0,1 M වේ. අයනීකරණ උපාධිය 0,04 වන බැවින්, එසේ නම්:
\[
[\පෙළ{CH}_3\පෙළ{COO}^-] = [\පෙළ{H}^+] = 0.1 \times 0.04 = 0.004 \පෙළ{ M}
\]
අයනීකෘත නොවන CH₃COOH සාන්ද්‍රණය:
\[
[\පෙළ{CH}_3\පෙළ{COOH}] = 0.1 \පෙළ{ M} – 0.004 \පෙළ{ M} = 0.096 \පෙළ{ M}
\]

පිළිතුර:
\[
[\පෙළ{CH}_3\පෙළ{COO}^-] = 0.004 \පෙළ{ M}
[\පෙළ{H}^+] = 0.004 \පෙළ{M}
[\පෙළ{CH}_3\පෙළ{COOH}] අයනීකරණය නොකළ = 0.096 \පෙළ{ M}
\]

උදාහරණ ප්‍රශ්නය 2: Ksp (ද්‍රාව්‍යතා නිෂ්පාදනය) ගණනය කිරීම

ප්‍රශ්නය: 1,0 × 10⁻⁵ M ද්‍රාව්‍යතාවයක් සහිත ජලයේ තරමක් ද්‍රාව්‍ය වන BaSO₄ ලවණයක් ලබා දී ඇත. BaSO₄ හි Ksp ගණනය කරන්න.

සාකච්ඡාව:

1. BaSO₄ ලුණු සඳහා ද්‍රාව්‍යතා සමීකරණය:
\[
\text{BaSO}_4 (s) \rightleftharpoons \text{Ba}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq)
\]

2. ද්‍රාව්‍යතාව:
BaSO₄ හි ද්‍රාව්‍යතාව 1,0 × 10⁻⁵ M ලෙස සලකන විට.

3. අයන සාන්ද්‍රණය ගණනය කරන්න:
BaSO₄ හි ද්‍රාව්‍යතාව = s = 1,0 × 10⁻⁵ M නම්, එසේ නම්:
\[
[\text{Ba}^{2+}] = 1,0 \times 10^{-5} \text{ M}
\]
\[
[\text{SO}_4^{2-}] = 1,0 \times 10^{-5} \text{ M}
\]

4. Ksp ගණනය කිරීම:
\[
K_{sp} = [\text{Ba}^{2+}] \times [\text{SO}_4^{2-}]
\]
\[
K_{sp} = (1,0 \times 10^{-5}) \times (1,0 \times 10^{-5})
\]
\[
K_{sp} = 1,0 \times 10^{-10}
\]

පිළිතුර:
\[
K_{sp} \text{ BaSO₄} = 1,0 \times 10^{-10}
\]

උදාහරණ ප්‍රශ්නය 3: අම්ල සහ භෂ්ම ද්‍රාවණවල pH අගය

ප්‍රශ්නය: 0,01 M සාන්ද්‍රණයක් සහිත HCl ද්‍රාවණයක pH අගය ගණනය කරන්න.

සාකච්ඡාව:

1. HCl හි අයනීකරණ සමීකරණය:
\[
\පෙළ{HCl} \දකුණු ඊතලය \පෙළ{H}^+ + \පෙළ{Cl}^-
\]
HCl ප්‍රබල අම්ලයක් බැවින් අයනීකරණය සම්පූර්ණ වේ.

2. හයිඩ්‍රජන් අයන සාන්ද්‍රණය ගණනය කරන්න:
HCl සාන්ද්‍රණය = 0,01 M යන්නෙන් අදහස් වන්නේ:
\[
[\පෙළ{H}^+] = 0.01 \පෙළ{M}
\]

3. pH අගය ගණනය කිරීම:
\[
\පෙළ{pH} = -\ලොගය[\පෙළ{H}^+]
\]
\[
\පෙළ{pH} = -\ලොග්(0.01)
\]
\[
\පෙළ{pH} = 2
\]

පිළිතුර:
\[
\text{pH} \text{ HCl ද්‍රාවණය} = 2
\]

උදාහරණ ප්‍රශ්නය 4: මූලික ද්‍රාවණයක pOH ගණනය කිරීම

ප්‍රශ්නය: 0,001 M සාන්ද්‍රණයක් සහිත KOH ද්‍රාවණයක pOH සහ pH අගය ගණනය කරන්න.

සාකච්ඡාව:

1. KOH හි අයනීකරණ සමීකරණය:
\[
\පෙළ{KOH} \දකුණු ඊතලය \පෙළ{K}^+ + \පෙළ{OH}^-
\]
KOH යනු ශක්තිමත් භෂ්මයක් බැවින් අයනීකරණය සම්පූර්ණ වේ.

2. හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයනවල සාන්ද්‍රණය ගණනය කරන්න:
KOH සාන්ද්‍රණය = 0,001 M යන්නෙන් අදහස් වන්නේ:
\[
[\පෙළ{OH}^-] = 0.001 \පෙළ{ M}
\]

3. pOH ගණනය කිරීම:
\[
\පෙළ{pOH} = -\ලොගය[\පෙළ{OH}^-]
\]
\[
\පෙළ{pOH} = -\ලොග්(0.001)
\]
\[
\පෙළ{pOH} = 3
\]

4. pH අගය ගණනය කිරීම:
\[
\පෙළ{pH} = 14 – \පෙළ{pOH}
\]
\[
\පෙළ{pH} = 14 – 3
\]
\[
\පෙළ{pH} = 11
\]

පිළිතුර:
\[
\text{pOH} \text{ KOH ද්‍රාවණය} = 3
\text{pH} \text{ KOH ද්‍රාවණය} = 11
\]

උදාහරණ ප්‍රශ්නය 5: හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන සාන්ද්‍රණය තීරණය කිරීම

ප්‍රශ්නය: හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ල (HF) ද්‍රාවණයක pH අගය 3 කි. ද්‍රාවණයේ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන (OH⁻) සාන්ද්‍රණය කොපමණද?

සාකච්ඡාව:

1. හයිඩ්‍රජන් අයනවල සාන්ද්‍රණය තීරණය කරන්න:
pH අගය = 3 ලබා දුන් විට, එවිට:
\[
[\පෙළ{H}^+] = 10^{-3} \පෙළ{M}
\]

2. pH සහ pOH අතර සම්බන්ධතාවය පිළිබඳ සංකල්පය භාවිතා කරමින්:
\[
\පෙළ{pH} + \පෙළ{pOH} = 14
\]

3. pOH ගණනය කිරීම:
\[
\පෙළ{pOH} = 14 – \පෙළ{pH}
\]
\[
\පෙළ{pOH} = 14 – 3 = 11
\]

4. හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයනවල සාන්ද්‍රණය ගණනය කරන්න:
\[
[\පෙළ{OH}^-] = 10^{-\පෙළ{pOH}}
\]
\[
[\පෙළ{OH}^-] = 10^{-11} \පෙළ{ M}
\]

පිළිතුර:
\[
[\text{OH}^-] \text{ HF ද්‍රාවණයේ} = 1 \times 10^{-11} \text{ M}
\]

නිගමනය

රසායන විද්‍යාවේදී ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් සහ ද්‍රාව්‍යතාව පිළිබඳ මූලික සංකල්ප අවබෝධ කර ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. අයනීකරණ මට්ටම, Ksp, pH සහ pOH ගණනය කරන්නේ කෙසේදැයි දැන ගැනීමෙන්, අපට ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් ද්‍රාවණවලට අදාළ විවිධ ගැටළු විසඳා ගත හැකිය. ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් ආශ්‍රිත ගැටළු විසඳන්නේ කෙසේද යන්න පිළිබඳ පැහැදිලි අවබෝධයක් ලබා දීම සඳහා උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් සහ ඒවායේ විසඳුම් මෙම ලිපියෙන් සාකච්ඡා කර ඇත. රසායන විද්‍යාවේ ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම ගැඹුරු කිරීමට කැමති පාඨකයින්ට මෙම පැහැදිලි කිරීම ප්‍රයෝජනවත් වනු ඇතැයි අපි බලාපොරොත්තු වෙමු.