المحتوى
الرقم الهيدروجيني للمحلول هو مقياس لأيونات الهيدروجين أو البروتونات الموجودة في هذا المحلول. نظرًا لأن الأحماض متبرع بالبروتون ، من الناحية اليومية ، يمكنك القول إن المحلول الذي يحتوي على "حمض قوي" (أي الحمض ذو الميل العالي للتبرع بالبروتونات) هو "أكثر حمضية". المحلول الذي يتكون من تركيز معين من حمض الهيدروكلوريك حمض قوي ، حمض الهيدروكلوريك ، سيكون "أكثر حمضية" من محلول يحتوي على تركيز مماثل من حمض الخليك ، أو الخل العادي. من الناحية الكيميائية ، هذا لأن درجة الحموضة في حمض الهيدروكلوريك أقل.
يمكنك كتابة حمض غير مفصول بشكل تخطيطي كـ HA ، أو يمكنك كتابة مكوناته في محلول مثل H + (البروتون) و A- (اقتران الحمض). على سبيل المثال ، حمض الفورميك (الموجود في سم النمل) هو HCOOH ، ولكن مكوناته هي H + و COOH-. الأهم من ذلك ، عندما يذوب هذا الحمض الضعيف نسبياً في المحلول ، فإن كل الجزيئات الثلاثة توجد بنسب متفاوتة. إن المدى الذي ينبعث منه أي حمض من البروتونات هو مدى تأينه ، وهذه دالة لخاصية الحمض المعروفة باسم Kأ، والتي يمكنك العثور عليها في الجداول عبر الإنترنت أو في الكتب.
يمكنك حساب النسبة المئوية لتأين الحمض بالنظر إلى درجة الحموضة بالطريقة التالية:
الخطوة 1: تحويل الرقم الهيدروجيني إلى
يتم تعريف الرقم الهيدروجيني على أنه - log ، حيث يكون تركيز البروتونات في محلول في الشامات لكل لتر ، أي مولاته.
على سبيل المثال ، إذا كان لديك محلول 0.1 م من حمض الفورميك برقم هيدروجيني 2.5 ، فيمكنك استبدال هذه القيمة في معادلة الرقم الهيدروجيني:
2.5 = سجل
= 1 ÷ 102.5 = 0.00316 م = 3.16 × 10-3 مول / لتر = 3.16 مللي مول / لتر
الخطوة 2: تحديد
للأحماض القوية ، ستحتاج إلى Kأ الحمض لحل المعادلة:
كأ = ÷ ( - )
كما لوحظ ، يمكنك البحث عن Kأ قيم عدد من الأحماض الشائعة بدلاً من حسابها صراحةً بنفسك.
ولكن بالنسبة للأحماض الضعيفة ، التي توجد غالبية هذه المشاكل ، = ، و (-) قريبة جدًا من. لذلك ، يمكنك ببساطة استخدام مولات الحل المنصوص عليه ، والتي في هذه الحالة هي 0.10.
الخطوة 3: حساب التأين في المئة
هذا هو / × 100 ، أو لهذا الحل حمض الفورميك ،
(0.00316 ÷ 0.10) × 100
= 3.16 %