حمّل تطبيق منهاجي الجديد

منهاجي صار أسرع من خلال التطبيق

  محاليل القواعد القوية

محاليل القواعد القوية

Strong Bases Solutions

ترتبط قوة القواعد بقدرتها على التأين في الماء، وهذا ما يعرف بقوة القاعدة.

القواعد القوية (NaOH , KOH , LiOH) تتأين كلياً في الماء؛ وعند إضافة القاعدة إلى الماء ينزاح الاتزان في معادلة تأين الماء نحو اليسار، فيقل تركيز H3O+ مع بقاء قيمة Kw ثابتة.

وعند إضافة القاعدة إلى الماء يكون لأيونات الهيدروكسيد مصدران، هما:

  1. التأين الذاتي للماء، وتهمل لضآلتها.
  2. القاعدة المضافة، ويعتبر المصدر الرئيس لأيونات OH- في المحلول؛ لأن القاعدة القوية تتفكك كلياً. 

أي أن:

[OH-] = [Base]

 

مثال (1):

أحسب تركيز H3O+ وتركيز OH- في محلول يحتوي على 1 x 10-1 M من هيدروكسيد الصوديوم NaOH .

الحل:

معادلة تأين القاعدة:

NaOH   begin mathsize 22px style rightwards arrow with straight H subscript 2 straight O on top end style   Na+  +  OH-

[OH-] = [NaOH] = 1 x 10-1 M

[H3O+] [OH-] = 1 x 10-14 Kw =

[H3O+] = begin mathsize 18px style fraction numerator Kw over denominator left square bracket OH to the power of minus right square bracket end fraction end stylebegin mathsize 18px style fraction numerator 1 space straight x space 10 to the power of minus to the power of 14 end exponent over denominator 1 space straight x space 10 to the power of minus to the power of 1 end exponent end fraction end style = 1 x 10-13 M

 

مثال (2):

أحسب تركيز H3O+ وتركيز OH- في محلول يحتوي على 0.5 x 10-3 M من هيدروكسيد الليثيوم LiOH .

الحل:

معادلة تأين القاعدة:

LiOH   begin mathsize 22px style rightwards arrow with straight H subscript 2 straight O on top end style   Li+  +  OH-

[OH-] = [LiOH] = 0.5 x 10-3 M

[H3O+] [OH-] = 1 x 10-14 Kw =

[H3O+] = begin mathsize 18px style fraction numerator Kw over denominator left square bracket OH to the power of minus right square bracket end fraction end style = begin mathsize 18px style fraction numerator 1 space straight x space 10 to the power of minus to the power of 14 end exponent over denominator 0.5 space straight x space 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction end style = 2 x 10-11 M

 

مثال (3):

أحسب تركيز H3O+ وتركيز OH- في محلول ناتج من إضافة 8 g من NaOH إلى 500 mL من الماء، إذا علمت أن Mr(NaOH) = 40 g/mol  .

الحل:

أحسب عدد مولات القاعدة (n) في المحلول:

 n =  begin mathsize 18px style fraction numerator straight m over denominator M r end fraction end style = begin mathsize 18px style fraction numerator 8 space straight g over denominator 40 space straight g divided by mol end fraction end style = 0.2 mol

أحسب تركيز القاعدة (M) في المحلول:

M =  begin mathsize 18px style straight n over straight V end style = begin mathsize 18px style fraction numerator 0.2 space mol over denominator 0.5 space straight L end fraction end style = 0.4 M

معادلة تأين القاعدة:

NaOH   begin mathsize 22px style rightwards arrow with straight H subscript 2 straight O on top end style   Na+  +  OH-

[OH-] = [NaOH] = 0.4 M

[H3O+] [OH-] = 1 x 10-14 Kw =

[H3O+] = begin mathsize 18px style fraction numerator Kw over denominator left square bracket OH to the power of minus right square bracket end fraction end style = begin mathsize 18px style fraction numerator 1 space straight x space 10 to the power of minus to the power of 14 end exponent over denominator 4 space straight x space 10 to the power of minus to the power of 1 end exponent end fraction end style = 0.25 x 10-13 M

 

مثال (4):

أي المحلولين الآتيين أكثر قاعدية:

محلول KOH تركيزهM  4 x 10-2 ، أم محلول LiOH حُضّر بإذابة 2.5 x 10-4 mol منه في 400 mL من الماء.

الحل:

أحسب تركيز محلول القاعدة LiOH :

M =  begin mathsize 18px style straight n over straight V end style = begin mathsize 18px style fraction numerator 2.5 space straight x space 10 to the power of negative 4 end exponent space mol over denominator 0.4 space straight L end fraction end style = 6.25 x 10-4 M

القاعدتان قويتان، وتتفككان كلياً في الماء، وعليه يكون:

[OH-] = [KOH] = 4 x 10-2 M

[OH-] = [LiOH] = 6.25 x 10-4 M

إذن محلول القاعدة KOH أكثر قاعدية من محلول القاعدة LiOH ؛ لأن تركيز OH- فيه أعلى.

 

مثال (5):

أحسب كتلة (LiOH) المذابة في 2.5 L من المحلول إذا كان تركيز OH- في المحلول يساوي 1 x 10-1 M

علماً أنّ: (Mr H = 1 g/mol , Mr O = 16 g/mol , Mr Li = 7 g/mol ، Kw = 1 x 10-14

الحل:

معادلة تأين القاعدة:

LiOH   begin mathsize 22px style rightwards arrow with straight H subscript 2 straight O on top end style   Li+  +  OH-

أحسب تركيز القاعدة من تركيز OH- :

[OH-] = [LiOH] = 1 x 10-1 M

أحسب عدد مولات القاعدة (n):

n = M x V = 1 x 10-1 M x 2.5 L = 2.5 x 10-1 mol

أحسب الكتلة المولية (Mr) للقاعدة LiOH ، ومنها أحسب كتلة القاعدة:

Mr = 7 + 16 + 1 = 24 g/mol

m = n x Mr = 2.5 x 10-1 mol x 24 g/mol = 6 g

 

مثال (6):

كأس تحتوي على 250 mL من الماء النقي، أضيف إليها 1.4 g من KOH . أحسب التغير الذي طرأ على تركيز OH- عند إضافة القاعدة إلى الماء (أهمل التغير في الحجم).

علماً أن  Mr(KOH) = 56 g/mol  ، Kw = 1 x 10-14

الحل:

في الماء النقي يكون:

[OH-] = 1 x 10-7 M

عند إضافة القاعدة القوية KOH إلى الماء النقي يهمل تركيز أيونات OH- القادم من الماء النقي لضآلته، وتحسب فقط من القاعدة المضافة.

أحسب عدد مولات القاعدة (n) في المحلول:

n =  begin mathsize 18px style fraction numerator straight m over denominator M r end fraction end style = begin mathsize 18px style fraction numerator 1.4 space straight g over denominator 56 space straight g divided by mol end fraction end style = 0.025 mol

أحسب تركيز القاعدة (M) في المحلول:

M =  begin mathsize 18px style straight n over straight V end style = begin mathsize 18px style fraction numerator 0.025 space mol over denominator 0.25 space straight L end fraction end style = 0.1 M

معادلة تأين القاعدة:

KOH   begin mathsize 22px style rightwards arrow with straight H subscript 2 straight O on top end style   K+  +  OH-

[OH-] = [KOH] = 0.1 M

التغير في تركيز OH- من 1 x 10-7 M إلى 1 x 10-1 M .

إعداد : شبكة منهاجي التعليمية

31 / 01 / 2023

النقاشات