בייַשפּיל פֿראַגן וואָס דיסקוטירן די שטאַרקייט פֿון זויערן און באַזעס

בייַשפּיל פֿראַגעס דיסקוטירן די שטאַרקייט פון זויערן און באַזעס

זויער און באזע שטארקייט זענען וויכטיגע קאנצעפטן אין כעמיע וואס ווייזן ווי עפעקטיוו א זויער אדער באזע מאלעקול קען שענקען א פראטאן (H⁺) אדער אננעמען א פראטאן, בהתאמה. אין דעם דיסקוסיע וועלן מיר קוקן אויף עטלעכע ביישפיל פראבלעמען וואס וועלן אונז העלפן פארשטיין זויער און באזע שטארקייט, ווי אויך ווי אזוי צו רעכענען זייער pH און pOH. איידער מיר גייען אריין אין די פראבלעם דיסקוסיעס, לאמיר ערשט פארשטיין די גרונטלעכע זאכן פון זויער און באזע טעאריע.

הקדמה צו דער שטאַרקייט פון זויערן און באַזעס

די שטאַרקייט פון אַ זויער אָדער באַזע קען באַשטימט ווערן דורך איר גראַד פון יאָניזאַציע אין לייזונג. אַ שטאַרקע זויער איז איינער וואָס איז כּמעט גאָר יאָניזירט אין לייזונג, בשעת אַ שוואַכע זויער איז בלויז טיילווייז יאָניזירט. דאָס זעלבע איז אמת פֿאַר באַזעס.

שטאַרקע זויערן און שוואַכע זויערן

שטאַרקע זויערן, ווי למשל:
– הידראָכלאָרישע זויער (HCl)
– שוועבל זויער (H₂SO₄)
– שטיקשטאָף זויער (HNO₃)

עס איז כּמעט גאָר יאָניזירט אין לייזונג. למשל, HCl אין וואַסער וועט זיך צעשפּאַלטן אין H⁺ און Cl⁻ כּמעט גאָר.

שוואַכע זויערן, ווי למשל:
– עסיק זויער (CH₃COOH)
– הידראָפלאָריק זויער (HF)
– ציטרישע זויער (C₆H₈O₇)

נאָר טיילווייז יאָניזירט אין לייזונג. דאָס מיינט אַז אין יעדער געגעבענער צייט בלייבן עטלעכע פון ​​די זויער מאַלעקולן אין מאָלעקולאַרער פאָרעם און צעטיילן זיך נישט אין יאָנען.

שטאַרקע באַזעס און שוואַכע באַזעס

שטאַרקע באַזעס, אַזאַ ווי:
– נאַטריום הידראָקסייד (NaOH)
– קאַליום הידראָקסייד (KOH)
– קאַלסיום הידראָקסייד (Ca(OH)₂)

עס איז כּמעט גאָר יאָניזירט אין וואַסעריקער לייזונג, פּראָדוצירנדיק גרויסע מאָסן פון OH⁻ יאָנען.

שוואַכע באַזעס, אַזאַ ווי:
– אַמאָניאַק (NH₃)
– מעטילאמין (CH₃NH₂)

עס יאָניזירט נאָר טיילווייז אין לייזונג, פּראָדוצירנדיק רעלאַטיוו קליינע מאָסן פון OH⁻ יאָנען.

בייַשפּיל פֿראַגן און דיסקוסיע

לאָמיר פּרובירן עטלעכע בייַשפּיל פּראָבלעמען צו בעסער פֿאַרשטיין דעם באַגריף.

בייַשפּיל קשיא 1: קאַלקולירן די pH פון אַ שטאַרק זויער

פראגע:
רעכנט אויס דעם pH פון אַ 0,1 M HCl לייזונג.

פֿאַרעפֿנטלעכט:
HCl איז אַ שטאַרקע זויער, אַזוי עס וועט גאָר יאָניזירן אין לייזונג:

\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]

זינט HCl איז גאָר יאָניזירט, איז די קאָנצענטראַציע פון ​​[H⁺] גלייך צו דער קאָנצענטראַציע פון ​​HCl:

\[ [\text{H}^+] = 0,1 \, \text{M} \]

\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(0,1) \]
\[ \טעקסט{pH} = 1 \]

אַזוי, די pH פון 0,1 M HCl לייזונג איז 1.

בייַשפּיל קשיא 2: קאַלקולירן די pH פון אַ שוואַכער זויער

פראגע:
רעכנט אויס דעם pH פון א 0,1 M CH₃COOH לייזונג. מען ווייסט אז די Ka (זויער דיסאסאציאציע קאנסטאנט) פון CH₃COOH איז 1,8 מאל 10⁻⁵.

פֿאַרעפֿנטלעכט:
פֿאַר שוואַכע זויערן, מוז מען נעמען אין באַטראַכט דעם גראַד פֿון יאָניזאַציע. די גלייכגעוויכט גלייכונג פֿאַר דער דיסאָסיאַציע פֿון עסיק זויער איז:

\[ \טעקסט{CH}_3\טעקסט{COOH} \רעכטלעפטהארפונס \טעקסט{H}^+ + \טעקסט{CH}_3\טעקסט{COO}^- \]

דורך ניצן קאַ:

\[ \text{Ka} = \frac{[\text{H}^+][\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} \]

אַננעמען אַז די דיסאָסיאַציע [H⁺] = [CH₃COO⁻] = x און די אָנהייב [CH₃COOH] איז 0,1 M, דעמאָלט:

[1,8 מאָל 10⁻⁴ = x²/0,1 – x]

זינט Ka איז קליין, קען מען פארנאכלעסיגן x קעגן 0,1:

[1,8 × 10⁻⁵ × 5⁻¹ × 2/0,1]
\[ x^2 = 1,8 \מאל 10^{-6} \]
[x = 1,8 × 10⁻⁶]
[x = אומגעפער 1,34 מאל 10⁻³]

דעמאָלט, [H⁺] ≈ \(1,34 \מאַל 10^{-3} \):

\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
[pH = -log(1,34 מאָל 10-3)]
pH איז אומגעפער 2,87

אַזוי, דער pH פון אַ 0,1 M CH₃COOH לייזונג איז אַרום 2,87.

בייַשפּיל קשיא 3: קאַלקולירן pOH און pH פון שטאַרקע באַזעס

פראגע:
רעכנט אויס די pOH און pH פון אַ 0,01 M NaOH לייזונג.

פֿאַרעפֿנטלעכט:
NaOH איז אַ שטאַרקע באַזע וואָס איז גאָר יאָניזירט אין וואַסער:

\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]

זינט NaOH איז גאָר יאָניזירט, איז די קאָנצענטראַציע פון ​​[OH⁻] גלייך צו דער קאָנצענטראַציע פון ​​NaOH:

\[ [\text{OH}^-] = 0,01 \, \text{M} \]

\[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(0,01) \]
\[ \text{pOH} = 2 \]

עס איז באַקאַנט אַז pH און pOH זענען פֿאַרבונדן דורך דער גלייכונג:

[pH + pOH = 14]

אַזוי,

[pH = 14 – pOH]
\[ \text{pH} = 14 – 2 \]
\[ \טעקסט{pH} = 12 \]

אַזוי, די pOH פון אַ 0,01 M NaOH לייזונג איז 2, און די pH איז 12.

בייַשפּיל קשיא 4: קאַלקולירן די pH פון אַ שוואַכער באַזע

פראגע:
רעכנט אויס דעם pH פון א 0,1 M NH₃ לייזונג. מען ווייסט אז Kb (באזע דיסאסאציאציע קאנסטאנט) פון NH₃ איז 1,76 מאל 10⁻⁶.

פֿאַרעפֿנטלעכט:
NH₃ אין וואַסער רעאַגירט צו פּראָדוצירן NH₄⁺ און OH⁻:

\[ \טעקסט{NH}_3 + \טעקסט{H}_2\טעקסט{O} \רעכטסלעפטהאַרפּונז \טעקסט{NH}_4^+ + \טעקסט{OH}^- \]

דורך ניצן Kb,

\[ \טעקסט{Kb} = \frac{[\טעקסט{NH}_4^+][\טעקסט{OH}^-]}{[\טעקסט{NH}_3]} \]

אַננעמען אַז די דיסאָסיאַציע [OH⁻] = [NH₄⁺] = x, און די אָנהייב [NH₃] איז 0,1 M, דעמאָלט:

[1,76 מאָל 10⁻⁴ = x²/0,1 – x]

אלס אן אנהאם, איז x פארנאכלעסיג קליין קאמפערד צו 0,1:

[1,76 × 10⁻⁵ × 5⁻¹ × 2/0,1]
\[ x^2 = 1,76 \מאל 10^{-6} \]
[x = 1,76 × 10⁻⁶]
[x = אומגעפער 1,33 מאל 10⁻³]

דעמאָלט, [OH⁻] ≈ \(1,33 \מאַל 10^{-3}\):

\[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(1,33 \times 10^{-3}) \]
\[ \text{pOH} \אומגעפער 2,88 \]

דערנאך, ווערט דער pH אויסגערעכנט דורך:

[pH = 14 – pOH]
\[ \text{pH} = 14 – 2,88 \]
pH איז אומגעפער 11,12

אַזוי, דער pH פון אַ 0,1 M NH₃ לייזונג איז אַרום 11,12.

קעסימפּולאַן

פֿאַרשטיין די שטאַרקייט פֿון זויערן און באַזעס איז יסודותדיק פֿאַר כעמיע. דורך פֿאַרשטיין ווי צו רעכענען pH און pOH, און וויסן ווי צו ידענטיפֿיצירן שוואַכע און שטאַרקע זויערן און באַזעס, וועט איר זיין בעסער צוגעגרייט צו באַהאַנדלען אַ פֿאַרשיידנקייט פֿון כעמיע פּראָבלעמען וואָס האָבן צו טאָן מיט לייזונגען. די ביישפּילן וואָס ווערן געגעבן וועלן האָפֿנטלעך קלאָר מאַכן די קאָנצעפּטן און צושטעלן אַ שטאַרקע יסוד פֿאַר ווייטערדיקע שטודיע.