فيديو السؤال: تحديد أقوى حمض في مجموعة باستخدام قيم ‪𝐾ₐ‬‏ الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الجدول المعطى قيم ‪𝐾𝑎‬‏ لمجموعة من الأحماض. أي حمض هو الأقوى؟

‏‪𝐾𝑎‬‏ هو ثابت تأين الحمض. ثابت تأين الحمض هو ثابت الاتزان لتفاعل حمض مع ماء. يمكننا القول إن ثابت تأين الحمض في أبسط صورة أساسية له يساوي تركيز النواتج مقسومًا على تركيز المتفاعلات عند الاتزان.

لننظر إلى حمض ضعيف عام يمثله الرمز ‪HA‬‏. عندما يتفاعل الحمض مع الماء، تتأين بعض جزيئات الحمض. تنتج أيونات ‪A−‬‏ وأيونات الهيدرونيوم. عند حدوث الاتزان، يكون تركيز الماء فعليًّا هو نفس تركيزه منذ البداية. إذن، عادة ما تختصر هذه المعادلة بحذف الماء لتكون ‪HA‬‏ في حالة اتزان مع ‪H+‬‏ زائد ‪A−‬‏. باستخدام المعادلة المختصرة، يمكننا كتابة تعبير لثابت تأين الحمض. ‏‪𝐾𝑎‬‏ يساوي تركيز ‪H+‬‏ في تركيز ‪A−‬‏ مقسومًا على تركيز ‪HA‬‏.

بذلك يكون لدينا معادلة لثابت تأين الحمض. لكن، كيف يتوافق هذا الثابت مع قوة الحمض؟ عندما نقول إن مادة ما هي حمض أقوى، فإننا نعني أن المزيد من جزيئات الحمض تتأين في محلول مائي، 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. وعلى هذا النحو فإن الأحماض القوية سيكون لها ثابت تأين حمض أكبر.

يمكننا القول إذن إنه كلما زادت قوة الحمض، زاد ثابت تأين الحمض أيضًا. إذن، لتحديد الحمض الأقوى، علينا تحديد الحمض الذي له قيمة ‪𝐾𝑎‬‏ أكبر. من بين الأحماض الموجودة، يكون الحمض الذي له أكبر ثابت لتأين الحمض هو حمض الكلوروإيثانويك. ومن ثم فإن الحمض الأقوى هو حمض الكلوروإيثانويك.