نسخة الفيديو النصية
أحد المحاليل عند 25 درجة سلزية له تركيز OH− مقداره 1.26 في 10 أس سالب ثمانية مول لكل لتر. هل المحلول حمضي أم قاعدي أم متعادل؟
إننا غالبًا ما نربط الـ OH−، أو أيون الهيدروكسيد، بالمحاليل القاعدية. في العموم تتفكك القواعد مثل هيدروكسيد الصوديوم لتكوين أيونات الهيدروكسيد في المحلول. وعلى الرغم من ذلك، توجد أيونات الهيدروكسيد في معظم المحاليل المائية، بغض النظر عما إذا كان المحلول قاعديًّا أم لا. وذلك لأن جزيئات الماء يمكن أن تتفاعل مكونة أيون الهيدروكسيد وأيون الهيدرونيوم، H3O+.
ما يحدد إذا ما كان المحلول حمضيًّا، أم قاعديًّا، أم متعادلًا هو تركيز أيونات الهيدروكسيد والهيدرونيوم. إذا كان تركيز أيونات الهيدرونيوم والهيدروكسيد متساويًا، يكون المحلول متعادلًا. وإذا كان تركيز أيونات الهيدرونيوم أكبر من تركيز أيونات الهيدروكسيد، يكون المحلول حمضيًّا. ويكون المحلول قاعديًّا إذا كان تركيز أيونات الهيدروكسيد أكبر من تركيز أيونات الهيدرونيوم.
إذن يمكن معرفة إذا ما كان المحلول حمضيًّا، أم قاعديًّا، أم متعادلًا من خلال مقارنة تركيز الهيدروكسيد المعطى في السؤال بتركيز الهيدرونيوم. لحل هذا السؤال سنستخدم تفاعل الاتزان هذا للتأين الذاتي للماء. قيمة ثابت الاتزان لهذا التفاعل 𝐾𝑤 تساوي 1.0 في 10 أس سالب 14 عند 25 درجة سلزية. ومعادلة الاتزان لهذا التفاعل هي تركيز الهيدرونيوم مضروبًا في تركيز الهيدروكسيد. نترك جزيئات الماء خارج معادلة الاتزان لأن تركيز الماء لا يتغير بشكل كبير أثناء التفاعل. يمكننا التعويض عن قيمة 𝐾𝑤 وقيمة تركيز أيون الهيدروكسيد.
دعونا نعد ترتيب هذه المعادلة سريعًا بحيث يكون تركيز الهيدرونيوم على الجانب الأيسر. يمكن عمل ذلك بقسمة الطرفين على 1.26 في 10 أس سالب ثمانية. وهذا يعطينا 7.9365 في 10 أس سالب سبعة، وهو ما يمكن تقريبه إلى منزلة عشرية واحدة. وبالطبع يكون هذا التركيز بوحدة المول لكل لتر. يمكننا الآن مقارنة تركيز كل من الهيدروكسيد والهيدرونيوم. تركيز أيونات الهيدرونيوم أكبر من تركيز أيونات الهيدروكسيد، وهو ما يعني أن المحلول حمضي. إذن، المحلول الموجود عند درجة حرارة 25 درجة سلزية، وتركيز أيونات الهيدروكسيد له 1.26 في 10 أس سالب ثمانية مول لكل لتر هو محلول حمضي.
