لديك 20.0mL من محلول حمض ضعیف، HX و 10×2.14 = K. وقد وجد أن pH للمحلول 3.800. ما كمية الماء المقطر التي يجب إضافتها إلى المحلول لرفع pH إلى 4.000 ~؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
50.1 mL
لحساب كمية الماء المقطر التي يجب إضافتها لرفع pH المحلول، يمكن اتباع الخطوات التالية:
**1. حساب تركيز [H+] الأولي:**
* pH = -log[H+]
* [H+] = 10^(-pH)
* [H+] الأولي = 10^(-3.800) = 1.585 × 10^(-4) M
**2. حساب تركيز [X-] و [HX] الأولي:**
بما أن HX حمض ضعيف، فإنه يتأين جزئياً في الماء:
HX <=> H+ + X-
باستخدام جدول الـ ICE (Initial, Change, Equilibrium):
| | HX | H+ | X- |
|---------------|---------|----------|----------|
| Initial | [HX]₀ | 0 | 0 |
| Change | -x | +x | +x |
| Equilibrium | [HX]₀-x | x | x |
حيث x = [H+] عند الاتزان = 1.585 × 10^(-4) M
* Ka = [H+][X-] / [HX]
* 2.14 × 10⁻⁶ = (1.585 × 10⁻⁴)² / ([HX]₀ - 1.585 × 10⁻⁴)
بما أن Ka صغيرة جداً، يمكننا افتراض أن [HX]₀ - 1.585 × 10⁻⁴ ≈ [HX]₀
* 2.14 × 10⁻⁶ = (1.585 × 10⁻⁴)² / [HX]₀
* [HX]₀ = (1.585 × 10⁻⁴)² / (2.14 × 10⁻⁶) = 0.01175 M
**3. حساب تركيز [H+] الجديد:**
* pH الجديد = 4.000
* [H+] الجديد = 10^(-4.000) = 1.0 × 10^(-4) M
**4. حساب تركيز [X-] و [HX] الجديد:**
بنفس الطريقة السابقة، نستخدم جدول الـ ICE:
| | HX | H+ | X- |
|---------------|---------|----------|----------|
| Initial | [HX]₁ | 0 | 0 |
| Change | -y | +y | +y |
| Equilibrium | [HX]₁-y | y | y |
حيث y = [H+] الجديد = 1.0 × 10^(-4) M
* Ka = [H+][X-] / [HX]
* 2.14 × 10⁻⁶ = (1.0 × 10⁻⁴)² / ([HX]₁ - 1.0 × 10⁻⁴)
* 2.14 × 10⁻⁶ ≈ (1.0 × 10⁻⁴)² / [HX]₁
* [HX]₁ = (1.0 × 10⁻⁴)² / (2.14 × 10⁻⁶) = 0.00467 M
**5. حساب عامل التخفيف:**
* بما أننا نضيف الماء فقط، فإن عدد مولات HX سيبقى ثابتاً.
* عدد مولات HX الأولي = [HX]₀ × الحجم الأولي = 0.01175 M × 0.020 L = 2.35 × 10⁻⁴ mol
* الحجم الجديد = عدد مولات HX / [HX]₁ = 2.35 × 10⁻⁴ mol / 0.00467 M = 0.0503 L = 50.3 mL
**6. حساب حجم الماء المضاف:**
* حجم الماء المضاف = الحجم الجديد - الحجم الأولي
* حجم الماء المضاف = 50.3 mL - 20.0 mL = 30.3 mL
**إذن، يجب إضافة 30.3 mL من الماء المقطر لرفع pH المحلول إلى 4.000.**
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال لديك 20.0mL من محلول حمض ضعیف، HX و 10×2.14 = K. وقد وجد أن pH للمحلول 3.800. ما كمية الماء المقطر التي يجب إضافتها إلى المحلول لرفع pH إلى 4.000 ~ اترك تعليق فورآ.
