نسخة الفيديو النصية
ما تركيز أيونات OH⁻ في محلول تركيزه 0.15 مول لكل لتر من البيريدين؟ قيمة 𝑘𝑏 لمركب البيريدين هي 1.8 في 10 أس سالب تسعة مول لكل لتر. قرب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.
يتناول هذا السؤال 𝑘𝑏، أو ثابت تأين القاعدة. ثابت تأين القاعدة هو ثابت الاتزان لتفاعل القاعدة مع الماء. هذا هو التفاعل العام بين القاعدة والماء. يستقبل النوع الذي يمثل القاعدة بروتونًا من الماء. وهذا يؤدي إلى إنتاج أيونات الهيدروكسيد في المحلول.
يطلب منا هذا السؤال إيجاد تركيز أيونات الهيدروكسيد في محلول البيريدين هذا. يمكننا التعبير عن ثابت تأين القاعدة في صورة حاصل ضرب تركيزات اتزان النواتج مقسومًا على تركيز اتزان القاعدة. عند الاتزان، يكون تركيز الحمض المرافق وأيونات الهيدروكسيد متكافئين حسابيًّا. لذلك، يمكننا تبسيط هذا التعبير. يمكننا إعادة كتابة ذلك على صورة 𝑘𝑏 يساوي تركيز أيونات الهيدروكسيد تربيع مقسومًا على تركيز القاعدة.
لدينا قيمة 𝑘𝑏 للقاعدة، وهي البيريدين. ولدينا أيضًا التركيز الابتدائي للبيريدين. لكن هذا التعبير لا يمثل إلا التفاعل عند الاتزان. قيمة 𝑘𝑏 منخفضة جدًّا، ومن ثم فإن تفاعل الاتزان هذا ينزاح إلى طرف المتفاعلات بدرجة كبيرة. ومن ثم، يمكننا افتراض أن التركيز الابتدائي والتركيز عند الاتزان للقاعدة متشابهان للغاية. يمكننا استخدام التركيز الابتدائي في التعبير عندما تكون قيمة 𝑘𝑏 صغيرة جدًّا. إذن، يمكننا إعادة ترتيب التعبير لإيجاد تركيز أيونات الهيدروكسيد.
أولًا، نضرب الطرفين في تركيز القاعدة. يمكننا إعادة كتابة التعبير في صورة تركيز القاعدة مضروبًا في 𝑘𝑏 يساوي تركيز أيونات الهيدروكسيد تربيع. لإيجاد تركيز أيونات الهيدروكسيد، نأخذ الجذر التربيعي للطرفين.
والآن بعد أن أصبح لدينا تعبير لإيجاد تركيز أيونات الهيدروكسيد، سنعوض بالقيم المعطاة. نضرب تركيز القاعدة، وهو 0.15 مول لكل لتر، في قيمة 𝑘𝑏 للبيريدين، وهي 1.8 في 10 أس سالب تسعة مول لكل لتر. بعد ذلك، نأخذ الجذر التربيعي لحاصل الضرب، وهو ما يساوي 2.7 في 10 أس سالب 10، بوحدة المول المربع لكل لتر مربع. وبأخذ الجذر التربيعي للوحدتين، نحصل على وحدة المول لكل لتر. وبأخذ الجذر التربيعي لـ 2.7 في 10 أس سالب 10، نحصل على قيمة تركيز أيونات الهيدروكسيد بالمول لكل لتر.
يطلب منا السؤال تقريب الإجابة لأقرب منزلتين عشريتين. إذن، يمكننا تقريب الإجابة إلى 1.64 في 10 أس سالب خمسة. ومن ثم، فإن تركيز أيونات الهيدروكسيد في محلول تركيزه 0.15 مول لكل لتر من البيريدين بقيمة 𝑘𝑏 تساوي 1.8 في 10 أس سالب تسعة مول لكل لتر هو 1.64 في 10 أس سالب خمسة مول لكل لتر.
