یادگیری :

• مفهوم PH

• محاسبه ی لگاریتم و pH

• حل مسایل مختلف pH

• ثابت یونش آب)Kw)

نکات مهم درس:

• برای پرهیز از بیان غلظت های کم یون هیدرونیوم و بسیار کم یون هیدرونیوم می توان از کمیت PH

استفاده کرد زیرا اعدادی به مراتب ساده تر و قابل فهم تر ارائه می دهد.

• بنا به تعریف، pH برابر منفی لگاریتم مبنای 10 غلظت مولی یون هیدرونیوم در محلول است.

𝐩𝐇 = −𝐥𝐨𝐠[𝑯+]

• مقیاس pH در دمای اتاق گستره ای از صفر تا 14 را در بر میگیرد، pH آب خالص و محلولهای خنثی

برابر 7 و در محیط اسیدی کمتر از 7 و در محلولهای بازی بیشتر از 7 است.

• هر گاه کاغذ لیتموس را به آب مقطر )خالص( آغشته کنیم، تغیی ر رنگی در کاغذ مشاهده نمیکنیم. این

آزمایش ساده بیان میکند که آب خالص خاصیت اس یدی یا بازی ندارد. یعنی در آب خالص همواره

غلظت یون هیدرونیم و یون هیدروکسید با هم برابر و محیط خنثی است.

• حتی در خالص تری ن نمونة آب، مقادیر بسیار کمی ی ونهای ) aq)

-

 )aq (و OH +

H3O( که به خاطر

H

سادگی نوشتار به صورت یون

+

نوشته میشود(وجود دارد که حاصل ی ونش مولکول های آب

(?𝒂?)−?𝑶? + (?𝒂?)+ هستند ?? ⇌ (??)?𝟐𝑯?

[𝑯+(𝒂𝒒)] = [𝑶𝑯−(𝒂𝒒)]

• ثابت تعادل در عمل خود یونش آب KWنام دارد و مقدار آن به دما بستگی دارد.

𝑯𝟐𝑶(𝒍) ⇌ 𝑯+(𝒂𝒒) + 𝑶𝑯−(𝒂𝒒)𝑲𝑾 = [𝑯+][𝑶𝑯−]

𝟐𝟓°𝑪

→ 𝑲𝑾 = 𝟏𝟎

−𝟏𝟒𝒎𝒐𝒍

𝟐

.𝒍

−𝟐

• هرگونه تغ ییری در غلظت یونهای)

-

aq)aq (و OH +

H تأثیری بر مقدار KW ندارد. به عبارت دیگر

KW مقدار ثابت ی است که غلظت ا ین دو ی ون را به هم مرتبط میکند : [𝑯+] = 𝑲 ×

𝟏𝟎

−𝟏𝟒

[𝑶𝑯−]

• در محلول آبی و در دمای معین به شرط داشتن غلظتِ یک ی از ای ن دو ی ون، می توان غلظت ی ون د یگر را

از رابطة فوق بهدست آورد.

• در دمای ثابت هر چه غلظت یون ) aq)

+

H در یک محلول آبی افزایش یابد، غلظت یون ) aq)

-

OH باید

کاهش پیدا کند.

• در آب خالص

[𝑯𝟑𝑶

+(𝒂𝒒)] = [𝑯𝑶

−(𝒂𝒒)] = 𝟏𝟎

−𝟕𝒎𝒐𝒍. 𝑳

−𝟏

با اضافه شدن اسید به آب خالص، غلظت یون هیدرونیم افزایش و غلظت یون هیدروکسید با توجه به رابطة

KWکاهش مییابد و در مورد اضافه شدن باز برعکس خواهد شد.

پاسخ تمرین ها یا خود را بیازمایید های کتاب:ص25

1 -آ( با توجه به رابطه باال، جاهای خالی زیر را پر کنی د.

𝒍𝒐𝒈𝟐 = 𝟎. 𝟑𝟎 → 𝟐 = 𝟏𝟎…

𝒍𝒐𝒈 . . . = 𝟎. 𝟒𝟖 → 𝟑 = 𝟏𝟎…

𝒍𝒐𝒈𝟕 = . . . → . . . = 𝟎.𝟖𝟓

L𝒐𝒈𝟐 = 𝟎. 𝟑𝟎 → 𝟐 = 𝟏𝟎𝟎.𝟑 …

𝐥𝐨 𝐠 𝟑 = 𝟎. 𝟒𝟖 → 𝟑 = 𝟏𝟎𝟎.𝟒𝟖

. .

l𝒐𝒈𝟕 = 𝟎. 𝟖𝟓 → 𝟕 = 𝟏𝟎𝟎.𝟖𝟓

ب( با استفاده از لگار یتم های باال، بنویسید در هر مورد زیر به جای ؟ چه عدد ی باید قرار گیرد؟

𝒍𝒐𝒈 𝟐𝟏 = ?

𝒍𝒐𝒈 𝟎. 𝟖 = ?

𝒍𝒐𝒈 ? = 𝟏. 𝟖𝟓[۲/۱۷،‏  𝒍𝒐𝒈 𝟐𝟏 = 𝐥𝐨𝐠𝟕 × 𝟑 = 𝐥𝐨𝐠𝟕 + 𝐥𝐨𝐠𝟑 = 𝟎. 𝟖𝟓 𝟎. 𝟒𝟖 = 𝟏. 𝟑𝟑

𝒍𝒐𝒈 𝟎. 𝟖 = 𝒍𝒐𝒈𝟐

𝟑 − 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎 = 𝟑𝒍𝒐𝒈𝟐 − 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎 = 𝟑(𝟎. 𝟑) − 𝟏 = −𝟎. 𝟏

𝒍𝒐𝒈 ? = 𝟏. 𝟖𝟓

𝟏𝟎𝟏.𝟖𝟓 = 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎𝟏 × 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎𝟎.𝟖𝟓 = 𝟏𝟎 × 𝟕 = 𝟕𝟎

 -شکل زیر تغ ییر غلظت یونهای هیدرونی وم و هیدروکسید را هنگام افزودن هر یک از مواد 1 و 2 به آب

خالص نشان می دهد. با توجه به آن به پرسش ها پاسخ دهید.

آ( کدامیک از مواد افزوده شده اسید آرنی وس است؟ چرا؟

آ( ماده)2 )زیرا باعث افزایش غلظت یون هیدرونیوم در آب شده است.

ب( غلظت ی ونهای هیدرون یوم و هیدروکسید را در محلول بازی با یکد یگر مقای سه کنید.

-OH [است.

] >[H +

ب( در همة محلول های بازی[

پ( آیا میتوان گفت در محلولهای اسید ی، یون هی دروکسید وجود ندارد؟ توضیح دهید.

پ( خیر زیرا در همة محلولهای آبی ) اسیدی ، بازی یا خنثی( یون های هیدرونیوم و هیدروکسید وجود

- دارند اما مقدار آن ها متفاوت است.به طوری که در محلول های اسیدی [

+H [اما در محلول های

] > [OH

+ بازی [

-OH [است.

]>[H

3 -گروه

 طراحی پرسش:

1 )هریک از عبار تهای داده شده را با استفاده از موارد زیر کامل کنید )برخی از موارد اضافی هستند.(

کمتر از یک - میشود - دارد – خود بهخود ی - نم یشود – غیرخودبه خودی - pH – - برابر یک -

ندارد

أ. آب به طور.............. به یون های مثبت ومنفی یون یده میشوند.

ب. هر گاه کاغذ لیتموس را به آب مقطر )خالص( آغشته کنیم، تغیی ر رنگ در کاغذ مشاهده...........

ج. برای پره یز از بیان غلظت های کم و بسیار کم ی ون ه یدرونی وم می توان از کمیت............... استفاده کرد.

د. کاغذ PH در آب جوش تغییر رنگ........... چون نسبت غلظت یون هیدرونیم به یون هیدروکسید .......

است.

درست یا نادرست

2 )جملههای زیر را مطالعه کرده و درست یا نادرست بودن آنها را مشخص کنید. و علت نادرستی یا شکل

صحیح جملههای نادرست را بنویسید.

ه. در آب خالص به مقدار بسی ار زیادی از ی ون های هیدرونیوم و ه یدروکسید وجود دارد.

و. با افزایش یون هیدرونیم در آب، ثابت یونش آب نیز افزایش مییابد.

ز. هر چه غلظت ی ون هیدرون یوم بیشتر باشد، pH مح ی ط بیشتر است.

ح. در محلول اسیدی یون هیدروکسید وجود ندارد.

OH

3 )غلظت

در آب خالص )در دمای 25 درجه (، چند برابر غلظت آن در محلول 001 /0 موالر HCl

است؟

4 )اگر غلظت یون هیدروکسید در محلولx ،100 برابر غلظت یون هیدرونیم در محلول باریم هیدروکسید

با غلظت 005 /0 مول در لیتر باشد، pH محلول x را به دست آورید.

5 )در هر مورد علت را توضیح دهید.

 الف- در محلولهای اسیدی یون هیدروکسید نیز وجود دارد.

 ب- در دما و غلظت یکسان pH محلول هیدروکلریک اسید کمتر از محلول استیک اسید است.

6)PH یک نمونه آب سیب برابر 7 /4 است . نسبت غلظت یون های هیدرونیوم به یون های هیدروکسید

را در این نمونه حساب کنید.(شیمی دوازدهم

با مقالات  در سایت گیتیک همراه ما  باشید 🤗