Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Agbára Àwọn Ásídì àti Àwọn Ìpìlẹ̀
Agbára ásíìdì àti ìpìlẹ̀ jẹ́ àwọn èrò pàtàkì nínú kẹ́mísírì tí ó ń fi bí ásíìdì tàbí mólékùlù ìpìlẹ̀ ṣe lè fúnni ní proton (H⁺) tàbí kí ó gba proton kan hàn ní ọ̀nà tó dára. Nínú ìjíròrò yìí, a ó wo ọ̀pọ̀lọpọ̀ àpẹẹrẹ àwọn ìṣòro tí yóò ràn wá lọ́wọ́ láti lóye agbára ásíìdì àti ìpìlẹ̀, àti bí a ṣe lè ṣírò pH àti pOH wọn. Kí a tó bẹ̀rẹ̀ sí í jíròrò ìṣòro náà, ẹ jẹ́ kí a kọ́kọ́ lóye àwọn ìpìlẹ̀ ti èrò ásíìdì àti ìpìlẹ̀ náà.
Ifihan si Agbara Awọn Acids ati Awọn ipilẹ
A le pinnu agbara acid tabi ipilẹ nipa iwọn ionization rẹ ninu ojutu. Acid to lagbara jẹ ọkan ti o fẹrẹ jẹ ion patapata ninu ojutu, lakoko ti acid alailagbara jẹ apakan ion nikan. Bakannaa ni o jẹ otitọ fun awọn ipilẹ.
Àwọn Ásídì Líle àti Àwọn Ásídì Líle
Àwọn acid tó lágbára, bíi:
– Àsídì hydrochloric (HCl)
– Súlúfúríìkì (H₂SO₄)
– Àsídì nitric (HNO₃)
Ó fẹ́rẹ̀ jẹ́ pé ó ti di ion pátápátá nínú omi. Fún àpẹẹrẹ, HCl nínú omi yóò yapa sí H⁺ àti Cl⁻ pátápátá.
Àwọn ásíìdì tí kò lágbára, bíi:
– Ásídì asíìdì (CH₃COOH)
– Àsídì hydrofluoric (HF)
– Sáàdì sítíríkì (C₆H₈O₇)
a fi ion díẹ̀ sínú omi. Èyí túmọ̀ sí wípé nígbàkigbà, àwọn molecule acid kan wà ní ìrísí molecule tí wọn kò sì ya ara wọn sí àwọn ion.
Àwọn ìpìlẹ̀ tó lágbára àti àwọn ìpìlẹ̀ tó lágbára
Awọn ipilẹ to lagbara, gẹgẹbi:
– Sódíọ̀mù hydroxide (NaOH)
– Potasiomu hydroxide (KOH)
– Kálísíọ́mù hydroxide (Ca(OH)₂)
Ó fẹ́rẹ̀ jẹ́ pé ó ti di ion pátápátá nínú omi olómi, ó sì ń mú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ions OH⁻ jáde.
Àwọn ìpìlẹ̀ tí kò lágbára, bíi:
– Amonia (NH₃)
– Mẹ́tílámínì (CH₃NH₂)
Ó kàn máa ń yí ioni padà díẹ̀ nínú omi, ó sì máa ń mú ìwọ̀n OH⁻ díẹ̀ jáde.
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò
Ẹ jẹ́ kí a gbìyànjú àwọn àpẹẹrẹ ìṣòro láti lóye èrò yìí dáadáa.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Ṣíṣírò pH ti Acid Lágbára kan
Ìbéèrè:
Ṣírò pH ti omi HCl 0,1 M kan.
Ìjíròrò:
HCl jẹ́ ásíìdì alágbára, nítorí náà yóò yọ́ ní ìdàpọ̀ pátápátá nínú omi:
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
Níwọ́n ìgbà tí HCl ti di ion pátápátá, ìṣọ̀kan [H⁺] dọ́gba pẹ̀lú ìṣọ̀kan HCl:
\[ [\text{H}^+] = 0,1 \, \text{M} \]
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(0,1) \]
\[ \text{pH} = 1 \]
Nítorí náà, pH ti ojutu HCl 0,1 M jẹ 1.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Ṣíṣírò pH ti Acid Aláìlera
Ìbéèrè:
Ṣírò pH omi CH₃COOH 0,1 M. A mọ̀ pé Ka (ìyípadà ìyapa ásídì) ti CH₃COOH jẹ́ \(1,8 \igba 10^{-5}\).
Ìjíròrò:
Fún àwọn ásíìdì aláìlera, a gbọ́dọ̀ gbé ìwọ̀n ionization yẹ̀ wò. Ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ́nsí fún ìpínyà ásíìdì acetic ni:
\[ \text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{CH}_3\text{COO}^- \]
Nípa lílo Ka:
\[ \text{Ka} = \frac{[\text{H}^+][\text{CH}_3\text{COO}^-]}{[\text{CH}_3\text{COOH}]} \]
Ẹ gbà pé ìpínyà [H⁺] = [CH₃COO⁻] = x àti pé [CH₃COOH] àkọ́kọ́ jẹ́ 0,1 M, lẹ́yìn náà:
\[ 1,8 \igba 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1 – x} \]
Níwọ́n ìgbà tí Ka kéré, a lè fojú fo x ní ìfiwéra pẹ̀lú 0,1:
\[ 1,8 \igba 10^{-5} \approx \frac{x^2}{0,1} \]
\[ x^2 = 1,8 \nígbà 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \igba 10^{-6}} \]
\[ x \nf 1,34 \nigba 10^{-3} \]
Lẹ́yìn náà, [H⁺] ≈ \(1,34 \igba 10^{-3} \):
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(1,34 \times 10^{-3}) \]
\[ \text{pH} \approx 2,87 \]
Nítorí náà, pH ti ojutu 0,1 M CH₃COOH jẹ nipa 2,87.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3: Ṣíṣírò pOH àti pH ti Àwọn Ìpìlẹ̀ Lágbára
Ìbéèrè:
Ṣírò pOH àti pH ti omi NaOH 0,01 M kan.
Ìjíròrò:
NaOH jẹ́ ìpìlẹ̀ tó lágbára tí a ti sọ di ion nínú omi pátápátá:
\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
Níwọ́n ìgbà tí NaOH ti di ion pátápátá, ìṣọ̀kan [OH⁻] dọ́gba pẹ̀lú ìṣọ̀kan NaOH:
\[ [\text{OH}^-] = 0,01 \, \text{M} \]
\[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(0,01) \]
\[ \text{pOH} = 2 \]
A mọ pe pH ati pOH ni ibatan nipasẹ idogba:
\[ \text{pH} + \text{pOH} = 14 \]
Nítorí náà,
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]
\[ \text{pH} = 14 – 2 \]
\[ \text{pH} = 12 \]
Nítorí náà, pOH ti ojutu NaOH 0,01 M kan jẹ 2, ati pH jẹ 12.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 4: Ṣíṣírò pH ti Ìpìlẹ̀ Aláìlera
Ìbéèrè:
Ṣírò pH ti ojutu 0,1 M NH₃ kan. A mọ̀ pé Kb (ìdúró ìyapa ipilẹ̀) ti NH₃ jẹ́ \(1,76 \igba 10^{-5}\).
Ìjíròrò:
NH₃ nínú omi máa ń ṣe àgbékalẹ̀ láti mú NH₄⁺ àti OH⁻ jáde:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \]
Nípa lílo Kb,
\[ \text{Kb} = \frac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_3]} \]
Ẹ gbà pé ìpínyà [OH⁻] = [NH₄⁺] = x, àti pé [NH₃] àkọ́kọ́ jẹ́ 0,1 M, lẹ́yìn náà:
\[ 1,76 \igba 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1 – x} \]
Gẹ́gẹ́ bí àbájáde, x kéré gan-an ní ìfiwéra pẹ̀lú 0,1:
\[ 1,76 \igba 10^{-5} \approx \frac{x^2}{0,1} \]
\[ x^2 = 1,76 \nígbà 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{1,76 \igba 10^{-6}} \]
\[ x \nf 1,33 \nigba 10^{-3} \]
Lẹ́yìn náà, [OH⁻] ≈ \(1,33 \igba 10^{-3}\):
\[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(1,33 \times 10^{-3}) \]
\[ \text{pOH} \approx 2,88 \]
Lẹhinna, a ṣe iṣiro pH nipasẹ:
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]
\[ \text{pH} = 14 – 2,88 \]
\[ \text{pH} \approx 11,12 \]
Nítorí náà, pH ti ojutu 0,1 M NH₃ jẹ nipa 11,12.
Ipari
Lílóye agbára àwọn ásíìdì àti ìpìlẹ̀ jẹ́ pàtàkì fún kẹ́mísírì. Nípa lílóye bí a ṣe ń ṣírò pH àti pOH, àti mímọ bí a ṣe ń dá àwọn ásíìdì àti ìpìlẹ̀ tí kò lágbára àti tí kò lágbára mọ̀, ìwọ yóò ti múra tán láti kojú onírúurú ìṣòro kẹ́mísírì tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ìdáhùn. Àwọn àpẹẹrẹ tí a pèsè ní ìrètí yóò ṣàlàyé àwọn èrò wọ̀nyí, yóò sì fún ọ ní ìpìlẹ̀ tí ó lágbára fún ìkẹ́kọ̀ọ́ síwájú sí i.
