استعمل ثابت تأين الماء عند درجة حرارة K 298 لتفسير لماذا ينبغي للمحلول الذي قيمة pH له 3.0 أن تكون قيمة pOH له = 11.0~؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
11.0
عند درجة حرارة 298 كلفن، يكون ثابت تأين الماء (Kw) مساوياً لـ:
Kw = [H+][OH-] = 1.0 x 10^-14
حيث:
* [H+] هو تركيز أيونات الهيدرونيوم (أو أيونات الهيدروجين)
* [OH-] هو تركيز أيونات الهيدروكسيد
يمكننا أخذ اللوغاريتم السالب لكلا الطرفين من معادلة Kw:
-log(Kw) = -log([H+][OH-])
-log(Kw) = -log[H+] - log[OH-]
وبما أن pH = -log[H+] و pOH = -log[OH-] و pKw = -log(Kw)، فإننا نحصل على:
pKw = pH + pOH
عند درجة حرارة 298 كلفن، يكون pKw مساوياً لـ 14:
pKw = 14
إذن:
14 = pH + pOH
الآن، إذا كان لدينا محلول بقيمة pH = 3.0، يمكننا حساب قيمة pOH باستخدام المعادلة أعلاه:
14 = 3.0 + pOH
pOH = 14 - 3.0
pOH = 11.0
**التفسير:**
ببساطة، العلاقة بين pH و pOH مشتقة مباشرة من ثابت تأين الماء. في أي محلول مائي عند درجة حرارة 298 كلفن، يجب أن يكون حاصل جمع pH و pOH مساوياً دائماً لـ 14. هذا يعني أنه إذا كان المحلول حمضياً (pH < 7)، فإنه يحتوي على تركيز أعلى من أيونات الهيدرونيوم مقارنة بأيونات الهيدروكسيد، وبالتالي تكون قيمة pOH أعلى لتعويض النقص في pH والحفاظ على حاصل الجمع ثابتاً عند 14. وبالعكس، إذا كان المحلول قاعدياً (pH > 7)، فإنه يحتوي على تركيز أعلى من أيونات الهيدروكسيد، وبالتالي تكون قيمة pH أعلى و pOH أقل.
في هذه الحالة، pH = 3.0 يشير إلى محلول حمضي. لكي يظل حاصل جمع pH و pOH مساوياً لـ 14، يجب أن تكون قيمة pOH مساوية لـ 11.0. هذا يضمن أن العلاقة بين تركيز أيونات الهيدرونيوم وأيونات الهيدروكسيد تظل ثابتة وفقاً لثابت تأين الماء.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال استعمل ثابت تأين الماء عند درجة حرارة K 298 لتفسير لماذا ينبغي للمحلول الذي قيمة pH له 3.0 أن تكون قيمة pOH له = 11.0~ اترك تعليق فورآ.
