نسخة الفيديو النصية
لأقرب منزلة عشرية، ما النسبة المئوية من جزيئات حمض الكلورو أسيتيك التي لا تتأين في محلول مائي مولاري تركيزه 0.11 مولار عند 25 درجة سلزية؟ ثابت التأين 𝐾𝑎 لحمض الكلورو أسيتيك يساوي 1.4 مضروبًا في 10 أس سالب ثلاثة. افترض أن واحدًا ناقص 𝛼 يساوي واحدًا تقريبًا.
في هذا السؤال، نريد معرفة النسبة المئوية من جزيئات حمض الكلورو أسيتيك التي لا تتأين في محلول. ويمكن التعبير عن مدى تأين الحمض من خلال درجة التأين، الموضحة بالرمز 𝛼. ودرجة التأين هي نسبة المادة المتأينة. وتعطى هذه القيمة غالبًا في صورة نسبة مئوية.
من الممكن ربط درجة التأين بثابت تأين الحمض باستخدام قانون أوستفالد للتخفيف. ينص قانون أوستفالد للتخفيف على أن: ثابت تأين الحمض يساوي درجة التأين تربيع مقسومة على واحد ناقص درجة التأين، الكل مضروبًا في التركيز الابتدائي للحمض. بالنسبة إلى الأحماض الضعيفة، تكون درجة التأين ضعيفة جدًّا. إذن: واحد ناقص درجة التأين يساوي واحدًا تقريبًا. وهذا يعني أنه يمكننا تبسيط قانون أوستفالد للتخفيف إلى: 𝐾𝑎 يساوي 𝛼 تربيع مضروبة في 𝑐 صفر.
لدينا ثابت تأين الحمض وتركيز الحمض الابتدائي في السؤال. ويمكننا التعويض بهذه القيم في التعبير لإيجاد درجة التأين. في هذه المسألة، ثابت تأين الحمض معطى في صورة قيمة ليس لها وحدة. ودرجة التأين أيضًا ليس لها وحدة. إذن، قبل أن نحل المسألة، سنحتاج إلى حذف الوحدة مولار؛ لأنها لن تلغى. وبقسمة كلا الطرفين على 0.11، نحصل على 0.0127 يساوي 𝛼 تربيع. ويعطينا الجذر التربيعي لطرفي المعادلة قيمة درجة التأين، 0.1128.
يشار غالبًا إلى درجة التأين على صورة نسبة مئوية. إذن، يمكننا ضرب الإجابة في 100 بالمائة؛ لنحصل على 11.28 بالمائة. وتمثل هذه القيمة النسبة المئوية لجزيئات حمض الكلورو أسيتيك المتأينة. ولكن في السؤال، نريد معرفة النسبة المئوية غير المتأينة. إذن: علينا ببساطة طرح النسبة المئوية للجزيئات المتأينة من 100 بالمائة لنجد أن 88.72 بالمائة من الجزيئات غير متأينة.
أخيرًا: علينا تقريب الإجابة لأقرب منزلة عشرية. في النهاية، النسبة المئوية لجزيئات حمض الكلورو أسيتيك غير المتأينة هي 88.7 بالمائة.
