كيفية حساب الرقم الهيدروجيني لمحلول الغراء؟

سيعتمد الرقم الدقيق على ما يتكون بالضبط من لغتك. يشير الغالب عادة إلى هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) أو هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH). لأغراض الحسابات ، سأفترض أنها هيدروكسيد الصوديوم.

لأن الجزيئات هي أشياء صغيرة حقًا ، يستخدم الكيميائيون وحدات أكبر لحسابهم ، أي الخلد. يحتوي مول واحد من المركب على جزيئات 6.022 x 10 23 . يشبه كيف أن اثنتي عشرة بويضة تعني 12 ، باستثناء أنه بدلاً من 12 ، إنها 6.022 x 10 23 .

يحدث مول واحد من هيدروكسيد الصوديوم بوزن 40 جم (Ctrl-F "كتلة مولارية" على مقالة ويكيبيديا ) . لذا ، يحتوي الـ 40 غ من الغسول الذي تستخدمه على جزيء واحد ، أو 6.022 x 10 23 ، من NaOH.

كل جزيء واحد من NaOH يتفكك ، أو ينشطر ، في أيون الصوديوم واحد وأيون هيدروكسيد واحد: Na + و OH - . أيونات الهيدروكسيد مسؤولة عن تآكل القاعدة القوية ، بالإضافة إلى الشعور الزلق إذا حصلت على بعض الشيء على يديك. في هذا الحل ، سيكون لديك مول واحد من أيونات الهيدروكسيد.

يمكنك الآن تحويل ذلك إلى تركيز ، والذي يتم تحديده بمقدار المادة ، مقسومًا على الحجم الذي تكون فيه. هنا ، يكون المقدار 1 مول ، ويكون حجمك 1 لتر ، لذا فإن تركيز OH - هو (1 مول) / (1 لتر) = 1 مول / لتر. تدل التركيزات عادة مع الأقواس المربعة ، لذلك من الشائع أن نكتب [OH - ] = 1 مول / لتر.

أخيراً ، نأتي إلى الجزء الأخير. يتم إعطاء الرقم الهيدروجيني للحل بواسطة pH = −log 10 [H + ] ، حيث تشير الأقواس المربعة [H + ] إلى التركيز من أيونات الهيدروجين ، H + . هناك مشكلة طفيفة: يبحث الرقم الهيدروجيني عن [H + ] ، بينما نعرف فقط [OH - ]. لحسن الحظ ، من المعروف أيضًا أنه عندما تستخدم الماء كمذيب في درجة حرارة الغرفة ، فإن العلاقة التالية تبقى صحيحة:

[H + ] x [OH - ] = 10 −14 mol 2 / L 2

لذلك ، [H + ] = (10 −14 mol 2 / L 2 ) / ( 1 mol / L) = 10 −14 mol / L. باستخدام اللوغاريتم السالب لهذا ، ستحصل على pH = 14 .

إذا كانت الغاشرة هي في الحقيقة هيدروكسيد البوتاسيوم ، فستحتاج إلى تنفيذ جميع هذه الخطوات مرة أخرى. النتيجة النهائية ليست مختلفة جدا ، على الرغم من ؛ ستحصل على الرقم الهيدروجيني 13.85.