فيديو السؤال: تحديد الحمض الأقوى بمعلومية قيم ‪𝐾𝑎‬‏ الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

فيما يأتي قائمة من الأحماض وثوابت تأينها. أ: حمض النيتروز، ‪HNO2‬‏، ‪𝐾𝑎‬‏ يساوي 4.1 في 10 أس سالب أربعة مول لكل لتر. ب: حمض الهيبوكلوروز، ‪HClO‬‏، ‪𝐾𝑎‬‏ يساوي 3.0 في 10 أس سالب ثمانية مول لكل لتر. ج: حمض الإيثانويك، ‪CH3COOH‬‏، ‪𝐾𝑎‬‏ يساوي 1.8 في 10 أس سالب خمسة مول لكل لتر. د: حمض الميثانويك، ‪HCOOH‬‏، ‪𝐾𝑎‬‏ يساوي 1.8 في 10 أس سالب أربعة مول لكل لتر. ما أقوى حمض؟

للإجابة عن هذا السؤال، علينا استخدام ثوابت تأين الأحماض المعطاة لتحديد أي من الأحماض الأربعة الأقوى.

ثابت تأين الحمض هو ثابت الاتزان لتفاعل حمض مع ماء. ويمكن استخدامه قياسًا كميًّا لمدى قوة حمض معين. يمكننا القول: إن ثابت تأين الحمض في أبسط صوره يساوي تركيز النواتج مقسومًا على تركيز المتفاعلات. لنر كيف يمكن تطبيق هذه المعادلة على تأين حمض ضعيف عام في الماء.

بالنسبة إلى معادلة التفاعل العامة هذه، يمكن التعبير عن ثابت تأين الحمض على الصورة ‪𝐾𝑎‬‏ يساوي تركيز ‪H+‬‏ مضروبًا في تركيز A− مقسومًا على تركيز ‪HA‬‏. إذا زادت قوة الحمض، فسيتأين المزيد من جزيئات الحمض في الماء وينتقل الاتزان إلى اليمين. إذن، عند الاتزان، يكون للحمض الأقوى تركيز أقل من ‪HA‬‏ وتركيزان أعلى من ‪H+‬‏ وA− مقارنة بالحمض الأضعف. هذا يعني أن بسط المعادلة ‪𝐾𝑎‬‏ سيكون أكبر، في حين أن المقام سيكون أصغر، وهو ما ينتج عنه قيمة ‪𝐾𝑎‬‏ أكبر.

من هذا المنطلق، نلاحظ أنه مع زيادة قوة الحمض، يزداد أيضًا ثابت تأين الحمض. إذن، لتحديد أي حمض الأقوى، علينا تحديد أي حمض له قيمة ‪𝐾𝑎‬‏ أكبر. من بين الأحماض المعطاة، يكون الحمض الذي له أكبر ثابت لتأين الحمض هو حمض النيتروز. ومن ثم، فإن أقوى حمض هو حمض النيتروز، وهو ‪HNO2‬‏.