Fa'ata'ita'iga o Fesili ma Talanoaga o Acid ma Bases o Arrhenius
O 'asita ma fa'avae o ni manatu autū ia i le kemisi. O se tasi o manatu e sili ona lauiloa e fa'amatala ai le amioga o 'asita ma fa'avae o le a'oa'oga a Arrhenius. E tusa ai ma Arrhenius, o le 'asita o se vaila'au e, pe a fa'a'asu'uina i le vai, e maua ai ni iona H⁺ (po'o H₃O⁺), ae o le fa'avae o se vaila'au e, pe a fa'a'asu'uina i le vai, e maua ai ni iona OH⁻. I totonu o lenei tusiga, o le a tatou talanoaina ai ni fa'ata'ita'iga o fa'afitauli e fa'atatau i 'asita ma fa'avae e tusa ai ma le a'oa'oga a Arrhenius, fa'atasi ai ma a latou fofo.
Fa'ata'ita'iga Fesili 1
Fesili:
Ua fa'afefiloi se vaila'au hydrochloric acid (HCl) e 0,1 M i le vai. Fuafua le maualuga o H⁺ ions i totonu o le vaila'au.
Talanoaga:
E tusa ai ma le talitonuga o Arrhenius, o le HCl o se acid auā e gaosia ai H⁺ ions pe a fa'a'asu'uina i le vai. O le fua fa'atatau o le ionization mo le HCl i le vai e fa'apea:
\[ \text{HCl} \to \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
O le maualuga muamua o le HCl e 0,1 M. Talu ai o le HCl o se acid malosi e fa'aionize atoatoa i totonu o le vai, o mole mole HCl ta'itasi o le a gaosia ai le tasi le H⁺ ion ma le tasi le Cl⁻ ion. O le mea lea, o le maualuga o le H⁺ ions i totonu o le vai e tutusa fo'i ma le maualuga o le HCl, e pei o:
\[ [\text{H}^+] = 0,1 \text{ M} \]
O lea la, o le maualuga o H⁺ ions i totonu o se vailaʻau HCl e 0,1 M e 0,1 M.
Fa'ata'ita'iga Fesili 2
Fesili:
Fuafua le pH o se vaila'au e 0,01 M nitric acid (HNO₃).
Talanoaga:
O le HNO₃ o se 'esi malosi e fa'a-ionize atoatoa i le vai, o lea la o le fua fa'atatau o le ionization mo le HNO₃ e fa'apea:
\[ \text{HNO}_3 \to \text{H}^+ + \text{NO}_3^- \]
O le maualuga o le HNO₃ ua tuʻuina atu e 0,01 M. Talu ai o le HNO₃ o se acid malosi, o mole mole taʻitasi o le HNO₃ o le a gaosia ai le tasi le H⁺ ion. O le mea lea, o le maualuga o le H⁺ ions i totonu o le vailaʻau e tutusa ma le maualuga o le HNO₃, e pei o:
\[ [\text{H}^+] = 0,01 \text{ M} \]
E mafai ona fuafuaina le pH e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ \text{pH} = -\log [\text{H}^+] \]
I le fa'apipi'iina o le maualuga o ions H⁺ i totonu o le fua fa'atatau, tatou te maua ai:
\[ \text{pH} = -\log (0,01) = -\log (10^{-2}) = 2 \]
O lea la, o le pH o se vailaʻau HNO₃ e 0,01 M e 2.
Fa'ata'ita'iga Fesili 3
Fesili:
Fuafua le maualuga o ions OH⁻ i totonu o se fofo NaOH e 0,05 M.
Talanoaga:
O le NaOH o se fa'avae malosi e fa'a-ionize atoatoa i le vai, o lea la o le fua fa'atatau o le ionization mo le NaOH e fa'apea:
\[ \text{NaOH} \to \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
O le maualuga o le NaOH ua tuʻuina atu e 0,05 M. Talu ai o le NaOH o se faʻavae malosi, o molekiu NaOH taʻitasi o le a gaosia ai le tasi le ion OH⁻. O le mea lea, o le maualuga o ion OH⁻ i totonu o le vailaʻau e tutusa ma le maualuga o le NaOH, e pei o:
\[ [\text{OH}^-] = 0,05 \text{ M} \]
O lea la, o le maualuga o OH⁻ ions i totonu o le 0,05 M NaOH solution e 0,05 M.
Fa'ata'ita'iga Fesili 4
Fesili:
Fuafua le pH o se vailaʻau KOH e 0,01 M.
Talanoaga:
O le KOH o se fa'avae malosi e fa'a-ionize atoatoa i le vai. O le fua fa'atatau o le ionization mo le KOH i le vai e fa'apea:
\[ \text{KOH} \to \text{K}^+ + \text{OH}^- \]
O le maualuga o le KOH ua tuʻuina atu e 0,01 M. Talu ai o le KOH o se faʻavae malosi, o molekiu KOH taʻitasi o le a gaosia ai le tasi le ion OH⁻. O le mea lea, o le maualuga o ion OH⁻ i totonu o le vailaʻau e tutusa ma le maualuga o le KOH, e pei o:
\[ [\text{OH}^-] = 0,01 \text{ M} \]
O le pH o se fua lea o le maualuga o le aofaʻi o ion H⁺ i totonu o se vailaʻau. E mafai ona tatou faʻaaogaina le sootaga i le va o le pH, ion H⁺, ma ion OH⁻ e tuʻuina mai e le oloa o le ion vai (Kw):
\[ \text{Kw} = [\text{H}^+][\text{OH}^-] = 1 \times 10^{-14} \]
I le iloaina o le tau o le [OH⁻], e mafai ona tatou fuafuaina le [H⁺]:
\[ [\text{H}^+] = \frac{\text{Kw}}{[\text{OH}^-]} = \frac{1 \times 10^{-14}}{0,01} = 1 \times 10^{-12} \text{ M} \]
E mafai ona fuafuaina le pH e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ \text{pH} = -\log [\text{H}^+] \]
I le fa'apipi'iina o le maualuga o ions H⁺ i totonu o le fua fa'atatau, tatou te maua ai:
\[ \text{pH} = -\log (1 \times 10^{-12}) = 12 \]
O lea la, o le pH o se vailaʻau KOH e 0,01 M e 12.
Fa'ata'ita'iga Fesili 5
Fesili:
O le pH o se vaifofo e = 3. Fuafua le maualuga o le H⁺ ions i totonu o le vaifofo.
Talanoaga:
O le pH o se fua lea o le tele o ions H⁺ i totonu o se fofo ma e mafai ona faʻaalia e ala i le fua faʻatatau:
\[ \text{pH} = -\log [\text{H}^+] \]
Mo le fuafuaina o le maualuga o ions H⁺, matou te suia le fua fa'atatau i le:
\[ [\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}} \]
I le fa'aopoopoina o tau o le pH ua tu'uina atu, matou te maua:
\[ [\text{H}^+] = 10^{-3} = 0,001 \text{ M} \]
O lea la, o le maualuga o H⁺ ions i totonu o se vailaʻau e pH = 3 e 0,001 M.
Fa'ata'ita'iga Fesili 6
Fesili:
O le malosi o le vailaʻau NH₄OH e 0,1 M. Fuafua le pH o le vailaʻau pe afai o le tau Kb mo le NH₄OH e 1,8 x 10⁻⁵.
Talanoaga:
O le NH₄OH o se fa'avae vaivai e le atoatoa ona ionize i le vai. O le fua fa'atatau ionization mo le NH₄OH i le vai e fa'apea:
\[ \text{NH}_4\text{OH} \leftrightarrow \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
O le tumau paleni mo le ionization o le NH₄OH e taʻua o le Kb ma e tuʻuina mai e:
\[ K_b = \frac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_4\text{OH}} \]
Talu ai o le NH₄OH o se fa'avae vaivai, matou te fa'aaogaina le Kb e fuafua ai le maualuga o le OH⁻ ions. I le manatu o le \(x\) o le maualuga o le NH₄OH ua fa'aionisaina, o le fua fa'atatau o le ionization e avea ma:
\[ K_b = \frac{x^2}{0,1 – x} \approx \frac{x^2}{0,1} \]
Talu ai e matuā laʻititi lava le tau o Kb, matou te faʻapea \(0,1 – x \approx 0,1\):
\[ 1,8 \times 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1} \]
\[ x^2 = 1,8 \times 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \times 10^{-6}} \]
\[ x \approx 1,34 \times 10^{-3} \text{ M} \]
O lea la, o le maualuga o le OH⁻ ions e \(1,34 \times 10^{-3} \text{ M}\).
Mai lenei fa'aputuga, e mafai ona tatou fuafuaina le fa'aputuga o ions H⁺ e fa'aaoga ai le Kw:
\[ [\text{H}^+] = \frac{1 \times 10^{-14}}{1,34 \times 10^{-3}} \]
\[ [\text{H}^+] = 7,46 \times 10^{-12} \text{ M} \]
pH:
\[ \text{pH} = -\log (7,46 \times 10^{-12}) \]
\[ \text{pH} \pe tusa ma le 11,13 \]
O lea la, o le pH o se vailaʻau e 0,1 M NH₄OH e tusa ma le 11,13.
I'uga
O le aʻoaʻoga a Arrhenius ua maua ai se faʻavae taua mo le malamalama i le auala e gaoioi ai ʻasi ma faʻavae i totonu o fofo. I lenei talanoaga, ua tatou vaʻavaʻai i ni faʻataʻitaʻiga o faʻafitauli e faʻaalia ai le auala e mafai ai ona faʻaaogaina nei manatu e fuafua ai le maualuga o le H⁺ ma le OH⁻ ions ma le pH o fofo eseese. O le malamalama i lenei aʻoaʻoga e taua tele mo soʻo se tasi o loʻo tuliloaina se galuega i le kemisi, pe i le aʻoga maualuga pe maualuga atu foʻi.
