Tusaalaha Su'aalaha Doodda ee ku saabsan Milixda iyo Hawada
Hydrolysis-ka milixda waa dhacdo kiimiko ah oo ku lug leh falgalka milixda iyo biyaha, taasoo soo saarta aashito ama saldhig ahaan wax soo saar ka baxsan. Habkani badanaa waa mawduuc muhiim ah oo ku jira casharrada kiimikada sababtoo ah fahamka hydrolysis-ka milixda wuxuu bixin karaa aragti aasaasi ah oo ku saabsan sifooyinka xalalka wuxuuna ka caawin karaa go'aaminta pH-ga xalalka. Maqaalkan, waxaan ka wada hadli doonnaa dhowr dhibaato oo tusaale ah iyo xalalkooda la xiriira hydrolysis-ka milixda.
Fikradaha Aasaasiga ah ee Hydrolysis-ka Cusbada
Biyo-soo-saarista milixda waxay dhacdaa marka milixdu ku qudhunto biyaha oo ay aayooyinkiisuna la falgalaan molecules-ka biyaha si ay u soo saaraan aashito ama saldhig. Dhammaan milixdu ma milmaan biyaha; qaarkood waa dhexdhexaad, taasoo la macno ah inaysan beddelin pH-ga xalka. Si kastaba ha ahaatee, milixyada qaar waxay soo saari karaan xalal aashito ama aasaasi ah, iyadoo ku xiran isha aashitada iyo saldhigga sameeyay milixda.
Si loo fahmo farsamadan, waa muhiim inaad ogaato in:
- Cusbada asiidhyada xooggan iyo saldhigyada xooggan (sida NaCl) badanaa ma maraan biyo-dhalin, xalkuna wuxuu noqdaa mid dhexdhexaad ah.
– Cusbo asiidhyada daciifka ah iyo saldhigyada xooggan (sida CH3COONa) badanaa waxay soo saaraan xalal aasaasi ah.
– Cusbada asiidhyada xooggan iyo saldhigyada daciifka ah (sida NH4Cl) badanaa waxay soo saaraan xalal asiidh ah.
- Cusbada asiidhyada daciifka ah iyo saldhigyada daciifka ah waxay la falgeli karaan biyaha waxayna go'aamin karaan pH-ga kama dambaysta ah iyadoo ku xiran xoogga asiidhka iyo salka.
Su'aalo iyo Doodo Tusaale ah
Su'aasha 1aad: Haydarooliga Potassium Acetate (CH3COOK)
Su'aal:
Xalka potassium acetate (CH3COOK) ma asiidh baa, waa aasaasi, mise waa dhexdhexaad? Qor falgalka hydrolysis ee dhaca oo go'aami pH-ga xalka.
Dood:
Potassium acetate (CH3COOK) waa milix asiidh daciif ah (acetic acid, CH3COOH) iyo saldhig xooggan (potassium hydroxide, KOH). Tan, waxaan ku soo gabagabeyn karnaa in xalka CH3COOK uu u badan yahay inuu yahay mid aasaasi ah sababtoo ah acetate ion (CH3COO⁻) wuxuu ku milmi karaa biyaha.
Falcelintu waa sidan soo socota:
\[ CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^- \]
Aayooyinka Acetate (CH3COO⁻) waxay ka aqbalaan protons (H⁺) biyaha (H2O) si ay u sameeyaan aashitada acetic (CH3COOH) iyo aayadaha hydroxide (OH⁻). Joogitaanka aayadaha hydroxide (OH⁻) ee xalka ayaa ka dhigaysa mid aasaasi ah.
Si loo go'aamiyo pH, waxaan u baahanahay isku-darka ayoonada OH⁻. Tusaale ahaan, waxaan haysannaa xal 0,1 M CH3COOK ah, joogtada ionization-ka ee asiidhka acetic (Ka) waa 1,8 × 10⁻⁵.
Tallaabooyinka la qaaday waa:
1. Isticmaalka joogtada salka (Kb) ee CH3COO⁻ ion:
\[ K_b = \frac{K_w}{K_a} = \frac{10^{-14}}{1,8 \jeer 10^{-5}} = 5,56 \jeer 10^{-10} \]
2. Kala saar aayoonnada CH3COO⁻ ee xalka ku jira:
\[ K_b = \frac{[CH_3COOH][OH^-]}{[CH_3COO^-]} \]
Heerka kala-goynta ha ahaado 'x':
\[ 5,56 \jeer 10^{-10} = \frac{x^2}{0,1-x} \]
Marka la iska indho tiro \(x\) yar ee ku jira hoos-u-dhigaha, waxaan fududeyn karnaa:
\[ x^2 \qiyaastii 5,56 \jeer 10^{-11} \Ferraarta Midig x = \sqrt{5,56 \jeer 10^{-11}} = 7,45 \jeer 10^{-6} \]
Xoog-saarista OH⁻:
\[ [OH^-] = 7,45 \jeer 10^{-6} \]
pOH ee xalka:
\[ pOH = -\log [OH^-] = -\log (7,45 \jeer 10^{-6}) \qiyaastii 5,13 \]
Isticmaalka xiriirka ka dhexeeya pH iyo pOH:
pH = 14 - pOH = 14 - 5,13 = 8,87 \]
Markaa, xalka CH3COOK waa mid aasaasi ah oo leh pH qiyaastii 8,87.
Su'aasha 2aad: Haydarooliga Ammonium Chloride (NH4Cl)
Su'aal:
Xalka ammonium chloride (NH4Cl) ma asiidh baa, waa aasaasi, mise waa dhexdhexaad? Qor falgalka hydrolysis ee dhaca oo go'aami pH-ga xalka.
Dood:
Ammonium chloride (NH4Cl) waa milix aashito xooggan (HCl) iyo saldhig daciif ah (NH3). Tan, waxaan ku soo gabagabeyn karnaa in xalku uu yahay aashito sababtoo ah amooniyam ion (NH4⁺) ayaa biyaha ku milmi kara.
Falcelintu waa sidan soo socota:
\[ NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^+ \]
Aamooniyada Amooniyamka (NH4⁺) waxay protons (H⁺) ugu deeqaan molecules-ka biyaha (H2O) si ay u sameeyaan amooniyamka (NH3) iyo aayooniyada hydronium (H3O⁺). Joogitaanka aayooniyada hydronium (H3O⁺) ee xalkan wuxuu sababaa in xalka uu noqdo mid aashito leh.
Tusaale ahaan, waxaan haynaa xal 0,1 M NH4Cl ah. Joogtada ionization-ka salka (Kb) ee NH3 waa 1,8 × 10⁻⁵.
Tallaabooyinka la qaaday waa:
1. Isticmaalka joogtada aashitada (Ka) ee ion-ka NH4⁺:
\[ K_a = \frac{K_w}{K_b} = \frac{10^{-14}}{1,8 \jeer 10^{-5}} = 5,56 \jeer 10^{-10} \]
2. Kala saar aayoonnada NH4⁺ ee xalka:
\[ K_a = \ frac {[NH_3][H_3O^+]}{[NH_4^+]} \]
Heerka kala-goynta ha ahaado 'x':
\[ 5,56 \jeer 10^{-10} = \frac{x^2}{0,1-x} \]
Marka la iska indho tiro \(x\) yar ee ku jira hoos-u-dhigaha, waxaan fududeyn karnaa:
\[ x^2 \qiyaastii 5,56 \jeer 10^{-11} \Ferraarta Midig x = \sqrt{5,56 \jeer 10^{-11}} = 7,45 \jeer 10^{-6} \]
Fiirsashada H3O⁺:
\[ [H_3O^+] = 7,45 \jeer 10^{-6} \]
pH ee xalka:
\[ pH = -\log [H_3O^+] = -\log (7,45 \times 10^{-6}) \qiyaastii 5,13 \]
Markaa, xalka NH4Cl waa aashito leh pH qiyaastii ah 5,13.
Labada tusaale ee kor ku xusan, waxaan ku aragnaa sida aqoonsashada nooca hydrolysis ay gacan uga geysan karto go'aaminta nooca xalka. Adigoo adeegsanaya joogtada dheelitirka ionization (Ka ama Kb) iyo dhowr male-awaal oo fudud, waxaan si fudud u xallin karnaa dhibaatooyinkan.
Dooddan ku saabsan dhibaatooyinka hydrolysis-ka milixda kuma tababarayso oo keliya xirfadaha falanqaynta ee xisaabinta xisaabta laakiin waxay sidoo kale sii qoto dheeraynaysaa fahamka fikradaha aasaasiga ah ee kiimikada xalka. Fahmidda sida ay ion-yada asal ahaan kala duwan uga qayb qaataan protons-ka ama kuwa aqbalaya molecules-ka biyaha, iyo sida tani u saamayso pH-ga xalka, waa aasaasi u ah barashada mawduucyo badan oo horumarsan oo ku saabsan kiimikada.
