Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Àwọn Ohun Ànímọ́ àti Àwọn Ìlànà Àwọn Ásídì àti Àwọn Ìpìlẹ̀
Àwọn ànímọ́ àti èrò nípa àwọn acids àti bases jẹ́ àwọn kókó pàtàkì nínú kemistri, pẹ̀lú àwọn ìlò tó gbòòrò ní onírúurú ẹ̀ka, títí bí ilé iṣẹ́, ilé ìtajà oògùn, àti biochemistry. Lílóye àwọn èrò àti ìlò àwọn ohun ìní acid-base ṣe pàtàkì fún àwọn akẹ́kọ̀ọ́ àti àwọn olùwádìí. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìṣòro lórí àwọn ohun ìní àti èrò nípa àwọn acids àti bases, pẹ̀lú àwọn ìdáhùn wọn, láti fún àwọn òǹkàwé ní àwòrán tó ṣe kedere.
Àwọn Ìpìlẹ̀ Àwọn Èrò Àsìdì àti Àwọn Ìpìlẹ̀
Kí a tó ṣe àtúnyẹ̀wò àwọn ìbéèrè àti ìjíròrò wọn, ẹ jẹ́ kí a ṣe àtúnyẹ̀wò àwọn èrò pàtàkì kan nípa àwọn ásíìdì àti àwọn ìpìlẹ̀.
Ekan:
– Àwọn ásíìdì jẹ́ àwọn èròjà tí ó lè fi àwọn ion hydrogen (H⁺) sínú omi.
– Àwọn ásíìdì ní àwọn ànímọ́ ásíìdì, fún àpẹẹrẹ adùn kíkan (bíi ọtí kíkan) àti agbára láti ṣe pẹ̀lú àwọn irin.
Bass:
– Ìpìlẹ̀ jẹ́ àdàpọ̀ kan tí ó lè gba àwọn ion hydrogen tàbí kí ó ṣe àwọn ion hydroxide (OH⁻) nínú omi.
– Àwọn ìpìlẹ̀ ní àwọn ànímọ́ ìpìlẹ̀, bí ìtọ́wò kíkorò àti ìrísí yíyọ́ (bíi ọṣẹ).
Ìlànà Ìpìlẹ̀ Àsídì:
– Ìlànà Arrhenius: Àwọn ásíìdì ń mú H⁺ jáde àti àwọn ìpìlẹ̀ ń mú OH⁻ jáde nínú omi omi.
– Ìlànà Brønsted-Lowry: Àwọn asíìdì jẹ́ olùfúnni H⁺ àti àwọn ìpìlẹ̀ jẹ́ àwọn olùgbà H⁺.
– Ìlànà Lewis: Àwọn asíìdì jẹ́ àwọn olùgbà electron pair àti àwọn ìpìlẹ̀ jẹ́ àwọn olùfúnni electron pair.
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Ṣíṣírò pH ti Omi Àsìdì Líle
Ìbéèrè:
Ṣírò pH ti omi HCl 0,01 M kan.
Ìjíròrò:
HCl jẹ́ ásíìdì alágbára kan tí yóò yapa pátápátá nínú omi láti mú H⁺ àti Cl⁻ jáde. Ìwọ̀n H⁺ bákan náà gẹ́gẹ́ bí ìwọ̀n HCl àkọ́kọ́.
\[ [H⁺] = 0,01 \, M \]
pH ni a ṣalaye bi logarithm ipilẹ odi 10 ti ifọkansi ion hydrogen:
\[ \text{pH} = -\log[H⁺] \]
\[ \text{pH} = -\log(0,01) \]
\[ \text{pH} = 2 \]
Nítorí náà, pH ti ojutu HCl 0,01 M jẹ 2.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Ṣíṣírò pH ti Ojútùú Ìpìlẹ̀ Líle
Ìbéèrè:
Ṣírò pH ti omi NaOH 0,001 M kan.
Ìjíròrò:
NaOH jẹ́ ìpìlẹ̀ tó lágbára tí yóò yapa pátápátá nínú omi, tí yóò sì mú Na⁺ àti OH⁻ jáde. Ìwọ̀n OH⁻ kan náà ni ìwọ́ntúnwọ́nsì àkọ́kọ́ NaOH.
\[ [OH⁻] = 0,001 \, M \]
A túmọ̀ PoH gẹ́gẹ́ bí logarithm 10 ipilẹ odi ti ifọkansi ion hydroxide:
\[ \text{pOH} = -\log[OH⁻] \]
\[ \text{pOH} = -\log(0,001) \]
\[ \text{pOH} = 3 \]
pH ati pOH ni ibatan nipasẹ idogba:
\[ \text{pH} + \text{pOH} = 14 \]
\[ \text{pH} = 14 – 3 \]
\[ \text{pH} = 11 \]
Nítorí náà, pH ti ojutu NaOH 0,001 M jẹ 11.
Àpẹẹrẹ 3: Ṣíṣírò pH ti Acid Aláìlera
Ìbéèrè:
Ṣírò pH omi 0,1 M acetic acid (CH₃COOH), èyí tí ó ní àìyípadà acid dissociation constant (Ka) ti \( 1,8 \times 10^{-5} \).
Ìjíròrò:
Àwọn ásídì aláìlera kì í ya ara wọn pátápátá nínú omi. Láti ṣírò pH, a gbọ́dọ̀ kọ́kọ́ pinnu ìṣọ̀kan àwọn ion H⁺ nípa lílo iye Ka.
\[ CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^- \]
Tí \( x \) bá jẹ́ ìṣọ̀kan H⁺ tí a ṣe:
\[ Ka = \frac{{[H^+][CH_3COO^-]}}{{[CH_3COOH]}} \]
\[ Ka = \frac{{x \cdot x}}{{0,1 – x}} \]
Nítorí pé ó jẹ́ ásíìdì aláìlera, gbà pé \( x \) kéré gan-an débi pé \( 0,1 – x \approx 0,1 \):
\[ 1,8 \igba 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1} \]
\[ x^2 = 1,8 \nígbà 10^{-6} \]
\[ x = \sqrt{1,8 \igba 10^{-6}} \]
\[ x \nf 1,34 \nigba 10^{-3} \]
Ìwọ̀n àwọn ion H⁺ jẹ́ nǹkan bíi \( 1,34 \nígbà 10^{-3} \):
\[ \text{pH} = -\log[H^+] \]
\[ \text{pH} = -\log(1,34 \times 10^{-3}) \]
\[ \text{pH} \approx 2,87 \]
Nítorí náà, pH ti ojutu 0,1 M CH₃COOH jẹ nipa 2,87.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 4: Ṣíṣírò pH ti Ìpìlẹ̀ Aláìlera
Ìbéèrè:
Ṣírò pH omi ammonia (NH₃) 0,05 M, èyí tí ó ní ìdúró ìsọ̀kan ìpìlẹ̀ (Kb) ti \( 1,8 \igba 10^{-5} \).
Ìjíròrò:
Àwọn ìpìlẹ̀ tí kò lágbára kò lè yapa pátápátá nínú omi. Láti ṣírò pH, a gbọ́dọ̀ kọ́kọ́ pinnu ìṣọ̀kan àwọn ion OH⁻ nípa lílo iye Kb.
\[ NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^- \]
Tí \( x \) bá jẹ́ ìṣọ̀kan OH⁻ tí a ṣe:
\[ Kb = \frac{{[NH_4^+][OH^-]}}{{[NH_3]}} \]
\[ Kb = \frac{{x \cdot x}}{{0,05 – x}} \]
Ká gbà pé \( x \) kéré gan-an débi pé \( 0,05 – x \approx 0,05 \):
\[ 1,8 \igba 10^{-5} = \frac{x^2}{0,05} \]
\[ x^2 = 9,0 \nígbà 10^{-7} \]
\[ x = \sqrt{9,0 \igba 10^{-7}} \]
\[ x \nf 9,49 \nigba 10^{-4} \]
Ìwọ̀n àwọn ions OH⁻ jẹ́ nǹkan bíi \( 9,49 \nígbà 10^{-4} \):
\[ \text{pOH} = -\log[OH^-] \]
\[ \text{pOH} = -\log(9,49 \times 10^{-4}) \]
\[ \text{pOH} \approx 3,02 \]
pH ati pOH ni ibatan nipasẹ idogba:
\[ \text{pH} + \text{pOH} = 14 \]
\[ \text{pH} = 14 – 3,02 \]
\[ \text{pH} \approx 10,98 \]
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 5: Ìyọkúrò àwọn Ásídì àti Àwọn Ìpìlẹ̀
Ìbéèrè:
Iwọn omi NaOH 0,1 M wo ni a nilo lati dinku 50 mL ti omi HCl 0,1 M?
Ìjíròrò:
Ìṣẹ̀dá ìyípadà láàárín ásíìdì àti ìpìlẹ̀ kan ń mú omi àti iyọ̀ jáde:
\[ HCl + NaOH \arrow NaCl + H_2O \]
Iye awọn moles ti HCl:
\[ n_{HCl} = Ìwọ̀n ìyípadà \ìgbà \]
\[ n_{HCl} = 0,1 \, M \times 0,05 \, L \]
\[ n_{HCl} = 0,005 \, mol \]
Nítorí pé moolu HCl kọ̀ọ̀kan ń ṣe àgbékalẹ̀ pẹ̀lú moolu NaOH kan, iye moolu NaOH tí a nílò jẹ́ ọ̀kan náà, èyí ni moolu 0,005.
Iwọn didun ti NaOH ti a beere:
\[ n_{NaOH} = Ìwọ̀n_{NaOH} \ìwọ̀n_ìwọ̀n_]
\[ Iwọn didun_{NaOH} = \frac{n_{NaOH}}{Molarity_{NaOH}} \]
\[ Iwọn didun_{NaOH} = \frac{0,005 \, mol}{0,1 \, M} \]
\[ Iwọn didun_{NaOH} = 0,05 \, L \]
\[ Iwọn didun_{NaOH} = 50 \, mL \]
Nítorí náà, a nílò 50 mL ti 0,1 M omi NaOH lati yọ 50 mL ti 0,1 M omi HCl kuro.
Nípa jíjíròrò àwọn ìbéèrè tí a béèrè lókè yìí, a nírètí pé òye wa nípa àwọn ohun ìní àti èrò nípa àwọn acids àti bases ti di mímọ̀ kedere. Àwọn ohun ìní àti èrò wọ̀nyí ṣe pàtàkì gan-an ní onírúurú ohun èlò kemistri ojoojúmọ́, láti ìwádìí yàrá sí ilé iṣẹ́.
