Su'aalo Tusaale ah oo Ka Hadlaya pH-ga Asiidhyada iyo Salka
Marka aan ka hadlayno asiidhyada iyo saldhigyada, hal fikrad oo muhiim ah oo ay tahay inaan fahanno waa pH. pH waa cabbiraadda aashitada ama alkalinity-ga xalka. Hal qaacido oo loo isticmaalo in lagu go'aamiyo pH waa:
\[ \text{pH} = -\log [H^+] \]
Qaaciddadan, \([H^+]\) waa isku-darka aayoonka haydarojiin ee xalka lagu cabbiray molarity (\(\text{mol/L}\)). Marka laga soo tago pH, waxaan sidoo kale haysannaa \(\text{pOH}\), kaas oo loo isticmaalo in lagu go'aamiyo aasaaska xalka:
\[ \text{pOH} = -\log [OH^-] \]
Kadib, xiriirka ka dhexeeya pH iyo pOH waxaa lagu maamulaa isla'egta soo socota:
\[ \qoraal{pH} + \qoraal{pOH} = 14 \]
Hoos waxaan ka wada hadli doonnaa dhowr su'aalood oo tusaale ah oo ku saabsan sida loo xisaabiyo pH-ga xalalka aashitada iyo salka, iyo sidoo kale doodahooda.
Su'aal Tusaale ah 1: Xisaabinta pH-ga Xalka Aashitada Xooggan
Su'aal:
Xisaabi pH-ga xalka HCl (hydrochloric acid) adigoo isticmaalaya xoogsaar 0,01 M.
Dood:
HCl waa aashito xooggan oo gebi ahaanba ku kala go'i doonta biyaha:
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Maadaama HCl uu gebi ahaanba kala go'an yahay, isku-darka ayoonada haydarojiin \([H^+]\) ee xalka wuxuu la mid noqon doonaa isku-darka bilowga ah ee HCl, kaasoo ah 0,01 M.
\[ [H^+] = 0,01 \, \qoraal{M} \]
Marka xigta, waxaan isticmaalnaa qaacidada pH:
\[ \text{pH} = -\log [H^+] \]
\[ \text{pH} = -\log (0,01) \]
\[ \text{pH} = -\log (10^{-2}) \]
\[ \qoraal{pH} = 2 \]
Markaa, pH-ga xalka HCl ee 0,01 M waa 2.
Su'aal Tusaale 2: Xisaabinta pH-ga Xalka Saldhigga Xooggan
Su'aal:
Xisaabi pH-ga xalka NaOH (sodium hydroxide) oo leh xoog dhan 0,001 M.
Dood:
NaOH waa saldhig xooggan oo gebi ahaanba ka go'a biyaha:
\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
Isugeynta aayoonada hydroxide \([OH^-]\) ee xalka waxay la mid noqon doontaa isku-darka bilowga ah ee NaOH, oo ah 0,001 M.
\[ [OH^-] = 0,001 \, \qoraal{M} \]
Marka xigta, waxaan xisaabineynaa pOH:
\[ \text{pOH} = -\log [OH^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log (0,001) \]
\[ \text{pOH} = -\log (10^{-3}) \]
\[ \qoraalka{pOH} = 3 \]
Intaa ka dib, waxaan isticmaalnaa xiriirka ka dhexeeya pH iyo pOH:
\[ \qoraal{pH} + \qoraal{pOH} = 14 \]
\[ \text{pH} + 3 = 14 \]
\[ \qoraal{pH} = 11 \]
Markaa, pH-ga xalka NaOH ee 0,001 M waa 11.
Su'aal Tusaale ah 3: Xisaabinta pH-ga ee Xalka Aashitada Daciifka ah
Su'aal:
Xisaabi pH-ga xalka CH3COOH (asiidh acetic ah) oo leh isku-darka 0,01 M iyo kala-goynta joogtada ah ee \(K_a = 1,8 \times 10^{-5}\).
Dood:
Marka aan helno aashito daciif ah, sida aashitada acetic, oo aan gebi ahaanba kala go'in, waa inaan isticmaalnaa joogtada kala-goynta aashitada (\(K_a\)) si aan u helno isku-darka aashitada H+ ee xalka.
Isle'egta kala-goynta asiidhka acetic ee biyaha:
\[ \text{CH}_3\text{COOH} \leftrightarrow \text{H}^+ + \text{CH}_3\text{COO}^- \]
Joogtada kala-goynta (\(K_a\)):
\[ K_a = \frac{[H^+] [\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} \]
Aan u qaadanno in isku-darka aayoonka haydarojiin iyo aayoonka acetate uu yahay \(x\), markaa:
\[ K_a = \frac{x \cdot x}{0,01 – x} \]
Maadaama \(K_a\) uu aad u yar yahay, waxaan u qaadan karnaa in \(0,01 – x \qiyaastii 0,01\):
\[ 1,8 \jeer 10^{-5} = \frac{x^2}{0,01} \]
\[ x^2 = 1,8 \jeer 10^{-5} \jeer 0,01 \]
\[ x^2 = 1,8 \jeer 10^{-7} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \jeer 10^{-7}} \]
\[ x \qiyaastii 1,34 \jeer 10^{-4} \]
Markaa, isku-darka aayoonka haydarojiin \([H^+]\) waa \(1,34 \times 10^{-4} \, \text{M}\).
Marka xigta, waxaan xisaabineynaa pH:
\[ \text{pH} = -\log [H^+] \]
\[ \text{pH} = -\log (1,34 \times 10^{-4}) \]
\[ \text{pH} \qiyaastii 3,87 \]
Markaa, pH-ga xalka aashitada M ee 0,01 waa qiyaastii 3,87.
Su'aal Tusaale ah 4: Xisaabinta pH-ga Xalka Saldhigga Liita
Su'aal:
Xisaabi pH-ga xalka NH3 (ammonia) oo leh isku-darka 0,01 M iyo joogto kala-goynta salka ah \(K_b = 1,8 \jeer 10^{-5}\).
Dood:
NH3 waa saldhig daciif ah oo aan gebi ahaanba kala go'in. Waa inaan isticmaalnaa joogtada kala-goynta salka (\(K_b\)) si aan u helno isku-darka OH^-aions ee xalka.
Falcelinta kala-goynta ammonia ee biyaha:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \leftrightarrow \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
Joogtada kala-goynta salka (\(K_b\)):
\[ K_b = \frac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_3]} \]
Aan u qaadanno in isku-darka amooniyamka iyo ayooniyamka hydroxide uu yahay \(x\), markaa:
\[ K_b = \frac{x \cdot x}{0,01 – x} \]
Maadaama \(K_b\) uu aad u yar yahay, waxaan u qaadan karnaa in \(0,01 – x \qiyaastii 0,01\):
\[ 1,8 \jeer 10^{-5} = \frac{x^2}{0,01} \]
\[ x^2 = 1,8 \jeer 10^{-5} \jeer 0,01 \]
\[ x^2 = 1,8 \jeer 10^{-7} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \jeer 10^{-7}} \]
\[ x \qiyaastii 1,34 \jeer 10^{-4} \]
Markaa, isku-darka aayoonka haydarojiin \([OH^-]\) waa \(1,34 \times 10^{-4} \, \text{M}\).
Marka xigta, waxaan xisaabineynaa pOH:
\[ \text{pOH} = -\log [OH^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log (1,34 \times 10^{-4}) \]
\[ \text{pOH} \qiyaastii 3,87 \]
Intaa ka dib, waxaan isticmaalnaa xiriirka ka dhexeeya pH iyo pOH:
\[ \qoraal{pH} + \qoraal{pOH} = 14 \]
\[ \text{pH} + 3,87 = 14 \]
\[ \text{pH} \qiyaastii 10,13 \]
Markaa, pH-ga xalka ammonia ee 0,01 M waa qiyaastii 10,13.
Gabagabo
Daraasadda pH, waxaa muhiim ah in la fahmo farqiga u dhexeeya asiidhyada xooggan iyo kuwa daciifka ah iyo saldhigyada, iyo sida mid walba uu u kala baxo xalka. Tani waxay si toos ah u saamaysaa sida aan u xisaabinno pH-ga xalka la bixiyay. Xisaabinta pH waxay ku lug leedahay isticmaalka logarithms-ka iyo mabaadi'da kiimikada ee aasaasiga ah. Fahmidda fikradahan waxay naga caawin kartaa codsiyada maalinlaha ah ee kiimikada iyo bayoolajiga.
