وضح كيف تحدد تراكيز ايونات الهيدروجين

اشرح كيفية تحديد تركيز أيونات الهيدروجين إذا كان المحلول حامضياً أو قاعدياً، إذ من الممكن تحديد تركيز أيونات الهيدروجين إذا كان محلولنا حامضياً أو قاعدياً أو حتى متعادلاً، وذلك وفق مجموعة من العلاقات التي توصل إليها العلماء والتي سنتناولها بالتفصيل في هذا المقال بعد أن تعرفت على ما هو التأين الذاتي للماء، وما علاقة هذا القانون بتركيز أيون الهيدروجين؟

التأين الذاتي للماء

يتصرف الماء حمضيًا في بعض التفاعلات ويتصرف بشكل أساسي في تفاعلات أخرى. عندما يتأين الماء ينتج أيونات الهيدروجين (+H) وأيونات الهيدروكسيد (-OH)، وعندما تتفاعل جزيئين ماء مع بعضهما البعض نحصل على أيون الهيدرونيوم (H3O+) وأيون هيدروكسيد (-OH) حسب ما يلي: معادلة:

H2O+H2O⇌ H3O+ + OH

وبما أن الماء النقي موصل ضعيف للتيار الكهربائي، فهذا يدل على أنه يتأين بدرجة ضعيفة، وبالتالي يعتبر تركيز الماء ثابتا، وبالتالي يمكن إدراج تركيزه في ثابت توازن الماء، وثابت توازن الماء ويمكن التعبير عن الماء على النحو التالي:

[+Kw = [OH-] [H3O

حيث Kw هو ثابت تأين الماء ويعادل 1 * 10^-14 ، و [OH-] هو تركيز أيونات الهيدروكسيد في المحلول، و [ H3O+ ] هو تركيز أيونات الهيدرونيوم في المحلول أو بشكل أدق تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول.

اشرح كيفية تحديد تركيز أيونات الهيدروجين

ومن الممكن تحديد مقدار تركيز أيونات الهيدروجين هذا في الماء النقي وفي أي محلول آخر، مع تحديد لاحقاً ما إذا كان المحلول حامضياً أم قاعدياً، وذلك من خلال العلاقة التالية:

[+Kw = [OH-] [H

حيث إذا كانت قيمة [ +H ] أكبر [ – OH ] المحلول حمضي بينما إذا كان ذا قيمة [ – OH ] أكبر [ +H ] الحل محايد، بينما if قيمة [ – OH ] قيمة متساوية [ +H ] الحل محايد

أمثلة لحساب تركيزات أيون الهيدروجين

مثال 1: احسب تركيز أيونات الهيدروجين في محلول، إذا كنت تعلم أن تركيز أيونات الهيدروكسيد فيه يساوي 1*10^-3 مول/لتر، ووضح هل المحلول حامضي أم قاعدي أم معتدل.

الحل: حسب العلاقة [+Kw = [OH-] [H ، فإن 1 * 10^-14 = تركيز أيون الهيدروجين * 1 * 10^-3، فبذلك تركيز أيون الهيدروجين يساوي 1 * 10^-11، وبما أن قيمة  [ – OH ] أكبر [ +H ] الحل أساسي.

مثال 2: احسب تركيز أيونات الهيدروجين في محلول، إذا كنت تعلم أن تركيز أيونات الهيدروكسيد فيه يساوي 1*10^-7 مول/لتر، ووضح هل المحلول حامضي أم قاعدي أم معتدل.

الحل: حسب العلاقة [+Kw = [OH-] [H ، فإن 1 * 10^-14 = تركيز أيون الهيدروجين * 1 * 10^-7، فبذلك تركيز أيون الهيدروجين يساوي 1 * 10^-7، وبما أن قيمة  [ – OH ] متساوي [ +H ] الحل محايد.

وفي ختام هذا المقال نلخص أهم ما ورد فيه اشرح كيفية تحديد تركيز أيونات الهيدروجين كما تم التعرف على الكثير من المعلومات حول التأين الذاتي للماء، والعلاقات بينه وبين تراكيز الهيدروجين والهيدروكسيد، وبالتالي تحديد حموضة أو قلوية المحلول.