حمّل تطبيق منهاجي الجديد

منهاجي صار أسرع من خلال التطبيق

  الرقم الهيدروجيني والرقم الهيدروكسيلي

الرقم الهيدروجيني والرقم الهيدروكسيلي

الرقم الهيدروجيني pH

نظراً لصعوبة التعامل مع الأسس السالبة في تركيز H3O+ ، فقد تم الاتفاق على التعبير عنه بما يعرف بالرقم الهيدروجيني pH .

الرقم الهيدروجيني: اللوغاريتم السالب للأساس 10 لتركيز أيون الهيدرونيوم H3O+ في المحلول.

أي أن:

pH = - log [H3O+]

ومن العلاقة السابقة يمكن اشتقاق العلاقة:

[H3O+] = 10-pH

علاقة الرقم الهيدروجيني بتركيز أيون الهيدرونيوم وتركيز أيون الهيدروكسيد وطبيعة المحلول:

الرقم الهيدروجيني

ملاحظات:

  1. log 1 = 0 (حفظ).
  2. log 10 = 1 (حفظ).
  3. إذا كان [H3O+] = 1 x 10-x، فإن pH = x
  4. وبصورة عامة إذا كان [H3O+] = y x 10-x، فإن pH = x – log y

 

مثال (1):

أحسب الرقم الهيدروجيني pH لمحلول حمض النيتريك HNO3 تركيزه 0.25 M علماً أن (log 2.5 = 0.4).

الحل:

معادلة تأين الحمض:

HNO3  +  H2O  →  H3O+  +  NO3-

[H3O+] = [HNO3] = 0.25 M = 2.5 x 10-1 M

pH = - log [H3O+]

pH = - log (2.5 x 10-1) = 1 – log 2.5 = 1 - 0.4 = 0.6

 

مثال (2):

أحسب الرقم الهيدروجيني pH لمحلول حمض البيروكلوريك HClO4 تركيزه 0.04 M علماً أن log 4 = 0.6

الحل:

معادلة تأين الحمض:

HClO4  +  H2O  →  H3O+  +  ClO4-

[H3O+] = [HClO4] = 0.04 M = 4 x 10-2 M

pH = - log [H3O+]

pH = - log (4 x 10-2) = 2 – log 4 = 2 - 0.6 = 1.4

 

مثال (3):

أحسب [H3O+] لعبوة من الخل مكتوب عليها الرقم الهيدروجيني pH يساوي 4 .

الحل:

[H3O+] = 10-pH = 10-4 = 1 x 10-4 M

 

مثال (4):

أحسب [H3O+] لعبوة من عصير الليمون مكتوب عليها الرقم الهيدروجيني pH يساوي 2.2

(علماً أن log 6.3 = 0.8)

الحل:

[H3O+] = 10-pH = 10-2.2 = 10(-2.2 +3)-3

[H3O+] = 100.8 x 10-3 = 6.3 x 10-3 M

 

مثال (5):

أحسب الرقم الهيدروجيني pH لمحلول القاعدة هيدروكسيد الصوديوم NaOH تركيزه 0.02 M

علماً أن log 5 = 0.7

الحل:

معادلة تأين القاعدة:

NaOH   begin mathsize 18px style fraction numerator 3.3 space over denominator 4.0 space x space 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction end style   Na+  +  OH-

[OH-] = [NaOH] = 2 x 10-2 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 3.3 space over denominator 4.0 space x space 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction end style = 5 x 10-13 M

pH = - log [H3O+]

pH = - log (5 x 10-13) = 13 – log 5 = 13 - 0.7 = 12.3

 

سؤال (1):

أحسب قيمة (pH) لمحلول يبلغ [H3O+] فيه 0.02 M علماً أن log 2 = 0.3 .

 

سؤال (2):

أحسب قيمة (pH) للمحلولين الآتيين:

1- محلول يبلغ [H3O+] فيه 3 x 10-4 M علماً أن log 3 = 0.48 .

2- محلول يبلغ [OH-] فيه 5 x 10-8 M علماً أن log 2 = 0.3 ، (Kw = 1 x 10-14).

 

سؤال (3):

أحسب تركيز أيون الهيدرونيوم في محلول قيمة pH)) فيه 3.52 علماً أن log 3 = 0.48 .

 

سؤال (4):

أحسب [H3O+] و [OH-] لكلٍ من:

1- محلول رقمه الهيدروجيني 4.22 ، علماً أن (log 6 = 0.78)

2- عينة دم إنسان قيمة pH لها = 7.4 ، علماً أن (log 4 = 0.6)

3- عينة من عصير برتقال رقمها الهيدروجيني = 5.8 ، علماً أن (1.6 = 100.2)

 

سؤال (5):

أكمل الفراغات في الجدول التالي:

حساب الرقم الهيدروجيني

الرقم الهيدروكسيلي pOH

يستخدم الرقم الهيدروكسيلي للتعبير عن قاعدية المحلول.

الرقم الهيدروكسيلي: اللوغاريتم السالب للأساس 10 لتركيز لتركيز أيون الهيدروكسيد OH- في المحلول.

أي أن:

pOH = - log [OH-]

ومن العلاقة السابقة يمكن اشتقاق العلاقة:

[OH-] = 10-pOH

العلاقة بين pH و pOH

pH + pOH = 14

الرقم الهيدروكسيلي

مثال (1):

أحسب الرقم الهيدروكسيلي pOH والرقم الهيدروجيني pH لمحلول القاعدة KOH تركيزه 0.01 M

الحل:

معادلة تأين القاعدة:

KOH   begin mathsize 18px style fraction numerator 3.3 space over denominator 4.0 space x space 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction end style   K+  +  OH-

[OH-] = [KOH] = 1 x 10-2 M

pOH = - log [OH-]

pOH = - log (1 x 10-2) = 2

pH = 14 – 2 = 12

 

مثال (2):

أحسب [OH-] و [H3O+] لعبوة من حليب المغنيسيا مكتوب عليها الرقم الهيدروكسيلي pOH يساوي 4 .

الحل:

[OH-] = 10-pOH = 10-4 = 1 x 10-4 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 stylebegin mathsize 18px style fraction numerator 3.3 space over denominator 4.0 space x space 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction end style = 1 x 10-10 M

 

مثال (3):

أحسب الرقم الهيدروجيني pH والرقم الهيدروكسيلي pOH لمحلول حمض الهيدروكلوريك HCl الذي تركيز 10-3 M .

الحل:

pH = - log [H3O+]

pH = - log (1 x 10-3) = 3

pH + pOH = 14

pOH = 14 – 3 = 11

إعداد : شبكة منهاجي التعليمية

31 / 01 / 2023

النقاشات