وڭتۇستىك قازاقستان وبىلىسى
شاردارا اۋدانى
№ 16 كوللەدج ستۋدەنتى
ورىنداعان: ا-41 توپ ستۋدەنتى ۇشقىن نۇربەك قايراتبەك ۇلى
ەرىتكىش بويىندا ەرىگەن پروتوليت كۇشتى قىشقىلدار قاتارىنا جاتاتىن بولسا، وندا تومەندەگى تەپە-تەندىك وڭ باعىتقا ىعىسقان، ياعني ركا < 0:
A + HSolv ⇔H2Solv+ + B
Hcl + H2O ⇔ H3O+ + Cl-
مۇنداعى ركءنسى ءمانى تەرىس بولعان سايىن، ەرىگەن قىشقىل ليوني يوندارىنا تولىعىمەن وتەدى.
كۇشتى پروتوليتتەر ءۇشىن اۆتوپروتوليز ناتيجەسىندە تۇزىلەتىن ليوني يونىنىڭ كونسەنتراسياسىن پروتوليت كونسەنتراسياسى 10-6 مول/ل-دەن تومەن بولعاندا عانا ەسكەرۋگە بولادى.
وزگە جاعدايلاردا، ليوني يونىنىڭ كونسەنتراسياسى سول پروتوليتتىڭ اناليتيكالىق كونسەنتراسياسىنا تەڭ دەپ قابىلدانادى، ياعني:
[H2Solv+] =CA
ايتقانىمىز تۇسىنىكتى بولۋ ءۇشىن مىسال قاراستىرالىق.
1 - مىسال. 0،1 موليارلى تۇز قىشقىلىنىڭ سۋداعى سۋتەكتىك كورسەتكىشىن انىقتاۋ كەرەك بولسىن. بەرىلگەن ەرىتىندىنىڭ كونسەنتراسياسى 0،1 مول/ل. دەمەك،
[H2Solv+] =[H3O+]=C(HCl)، ياعني [H3O+]=0.1مول/ل
ph= - lg[H2Solv+] = - lg[H3O+]= - lg10-1=1
ءدال وسىنداي ەسەپتەۋلەر كۇشتى نەگىز (ركۆ < 0) ەرىتىلگەن جاعدايدا دا ورىندى، ياعني ليات يوندارىنىڭ كونسەنتراسياسى نەگىزدىڭ اناليتيكالىق كونسەنتراسياسىنا تەڭ دەپ الىنادى:
B+HSolv ⇔ A+Solv-؛ CB= [Solv-]
ءالسىز پروتوليتتەر ەرىتىندىسىندەگى رن
ءالسىز قىشقىل ءۇشىن ركا > 0، ياعني
A+HSolv ⇔ H2Solv+ +B
A+H2O ⇔ H3O+ +B
تەڭدەۋلەرىندە تەپە-تەڭدىك سولعا قاراي ىعىسقان.
مۇنداعى ا - ءالسىز قىشقىل، HSolv- كەز-كەلگەن ەرىتكىش، B - ساباقتاس تۇزىلگەن نەگىز.
قىشقىل وتە از مولشەردە يونعا ىدىرايتىن بولعاندىقتان، ونىڭ باستاپقى كونسەنتراسياسى تۇراقتى ([ا] = سد)، ال تۇزىلگەن ليوني جانە ليات يوندارىنىڭ كونسەنتراسياسى ءوزارا تەڭ دەپ ەسەپتەلىنەدى، ياعني:
[B] = [H2Solv+] كەز-كەلگەن ەرىتكىش ءۇشىن
[B] = [H3O+] سۋداعى ەرىتكىش ءۇشىن.
ءالسىز قىشقىل ءۇشىن ونىڭ قىشقىلدىق كونستانتا ورنەگى تومەڭدەگىدەي بولىپ جازىلادى:
KA= [H2Solv+] [B] / [A]
ەگەر [B] = [H2Solv+] جانە [A] قىشقىل كونسەنتراسياسى C(A) ەكەندىگىن ەسكەرسەك، ورنەكتى مىنا تۇردە جازۋعا بولادى:
KA= [H2Solv+] [H2Solv+] [/ C(A)= [H2Solv+]2/C(A)
بۇل تەندىكتەن ليوني يونىنىڭ كونسەنتراسياسى بىلايشا انىقتالادى:
ال، pH= - lg[H2Solv+] ەكەندىگىن ەسكەرسەك، ءالسىز قىشقىل ءۇشىن سۋتەكتىك كورسەتكىش - قىشقىلدى كونستانتا جانە سول قىشقىلدىڭ كونسەنتراسياسىنا تاۋەلدى بولادى، ياعني:
pH= -1/2 lg KA -1/2 lg C(A)
تاقىرىپ تۇسىنىكتى بولۋ ءۇشىن مىسالدار قاراستىرالىق.
1 - مىسال. 0،1 موليارلى سىركە قىشقىلىنىڭ سۋداعى سۋتەكتىك كورسەتكىشىن ەسەپتە.
شەشىمى. ءالسىز پروتوليت ءۇشىن رن - شاماسىن جازىپ قويامىز:
pH= -1/2 lg KA -1/2 lg C(A)
ەسەپ شارتى بويىنشا C(A)= 0،1 مول/ل.
كا شاماسىن انىقتاما قۇرالىندا كەلتىرىلگەن كەستەدەن الامىز. كسنزسوون = 1،74·10-5. وسى ورايدا بىردەن ركسنزسوون - ءمانىن پايدالانا بەرسە دە بولادى، ويتكەنى ركا = -lgكا؛ pكسنزسوون = 4،8.
تابىلعان ماندەردى تەڭدەۋدەگى ورىندارىنا قويىپ رن -شاماسىن ەسەپتەيمىز:
pH=1/2 *4.8- 1/2 lg 0.1=2.9؛ ورتا قىشقىلدىق.
سۋ بويىنداعى پروتوليتتەر (قىشقىل - نەگىزدەر)
وتكەن تاقىرىپتاردى قىسقاشا ەسكە ءتۇسىرىپ وتەلىك. تازا سۋدىڭ ءوزى دە از دا بولسا يونعا ىدىرايدى. تۇزىلگەن سۋتەك جانە گيدروكسيل يوندارىنىڭ كونسەنتراسياسىنىڭ كوبەيتىندىسىن سۋدىڭ يوندىق كوبەيتىندىسى دەپ اتالادى، ياعني:
KW=[H+][OH-]
كەلتىرىلگەن شامالاردىڭ تەرىس وندىق لوگاريفمدەرىن lgKw، -lg [H+] جانە -lg[OH-] -دى، pKw، رن جانە رون دەپ بەلگىلەپ سۋدىڭ يوندىق كونستانتا كورسەتكىشى، سۋتەكتىك كورسەتكىش جانە نەگىزدىك كورسەتكىشى دەپ اتادىق. جالپى جاعداي ءۇشىن، pKHSolv، pH جانە pSolv ەكەندىگى ەسىمىزدە بولار.
سۋداعى ەرىتىندىلەر ءۇشىن، ونىڭ قىشقىلدىعى نەمەسە نەگىزدىگىن سيپاتتايتىن سۋتەكتىك كورسەتكىشى شاماسى نولدەن ون تورتكە دەيىنگى ماندەرگە يە بولا الادى، ياعني:
0<pH<pKw نەمەسە 0<pH<14،
جالپى ەرىتكىشتەر ءۇشىن:
0<pH<pKHsolv
ەرىتىندى قىشقىلدىق تا، سىلتىلىك تە قاسيەت كورسەتپەسە سۋداعى ورتا بەيتاراپ بولىپ، سۋتەكتىك كورسەتكىش ءمانى جەتىگە تەڭەلەدى.ياعني:
رن = رون = 7.
قىشقىلدىق ورتا ءۇشىن: رن< 7.
نەگىزدىك ورتا ءۇشىن: رن > 7.
ەڭدى وسى سۋداعى ەرىتىندىلەر ءۇشىن رن ءمانىن ەسەپتەۋلەرمەن تانىسالىق.
I. سۋدا ەرىگەڭدە ن+ نەمەسە ون- يوندارىن تۇزەتىن، تولىق يونعا ىدىراعان زاتتار ءۇشىن، اتالعان يوندار كونسەنتراسياسى سول زاتتىڭ الىنعان اناليتيكالىق كونسەنتراسياسىنا تەڭ دەپ ەسەپتەلىنەدى. مىسالى، 0،01 موليارلى تۇز قىشقىلىنىڭ سۋتەكتىك كورسەتكىشىن ەسەپتەلىك.
ءوزىمىزدىڭ جوعارىداعى شارت بويىنشا
[ن+] =س(نس1).
دەمەك، [ن+] = 0،01 مول/ل. ولاي بولسا رن - ءمانى مىناعان تەڭ:
رن = -1g [ن+] = -1g 0،01 = -1g 10-2 = 2.
ال، ەگەر 0،01 موليارلى كۇكىرت قىشقىلى بەرىلسە، ونىڭ رن ءمانىن انىقتاۋ ءۇشىن ديسسوسياسيالانۋ تەڭدىگىن جازىپ الامىز:
H2SO4 ⇔2H+ + SO-24
سۋتeك يوندارىنىڭ كونسەنتراسياسى قىشقىل كونسەنتراسياسىنا قاراعاندا ەكى ەسە جوعارى، ياعني:
[ن+] = 2·س(ن2S04) = 2·0،01 = 0،02 مول/ل.
رن شاماسىن ەسەپتەيمىز
رن = -1g [ن+] = -1g 0،02 = -1g 2·10-2 = 2 -1g 2 = 1،7.
Cۋدا ءسىلتى ەرىتىندىسى بولعان جاعدايدا وزىمىزگە تانىس pH+رون = 14 تەڭدىگى پايدالانىلادى.
مىسالى، 0،1 موليارلى ناتري گيدرووكسيدىنىڭ سۋتەكتىك كورسەتكىشىن ەسەپتەۋ قاجەت بولسىن. ول ءۇشىن ناتري گيدرووكسيدىنىڭ سۋداعى ديسسوسياسيالانۋىن جازىپ الامىز
NaOH⇔Na+ +OH-
تەڭدىكتەن س(NaOH) = [OH-] = 0،1 مول/ل.
ەرىتىندى رن شاماسىن ەسەپتەيمىز:
رن=14-رون
رن = 14 - (-lg 0،1) = 14 - (-lg 10-1) =14-1 = 13.
رن > 7. ورتا سىلىتىلىك.
قۇرامىندا گيدروكسيل توپشاسى بىردەن جوعارى، مىسالى، 0،01 موليارلى ۆا(ون)2، ەرىتىندىسىن قاراستىرالىق. ديسسوسياسيالانۋ تەڭدەۋىن جازىپ [ون-] - شاماسىن انىقتالىق.
ۆا(ون)2↔ۆا2+ + 20ن-
[ون-] =2 س(ۆا(ون)2) = 2·0،01 = 0،02 مول/ل
رون = -lg [ون-] = - lg 0،02 = - lg 2·10-2 =2 - lg 2 =1،7
رن= 14-رون=14-1،7 = 12،3.
سۋدا ەرىگەندە ن+، ون- يوندارىنا تولىق ىدىرامايتىن قىشقىل - نەگىزدەر ءۇشىن سۋتەكتىك كورسەتكىشتى ەسەپتەۋدە ديسسوسياسيالانۋ دارەجەسى (α) جانە ديسسوسياسيالانۋ كونستانتاسى ك - پايدالانىلادى.
ديسسوسياسيالانۋ كونستانتاسىنىڭ ءمانى پروتوليتتىك ىلىمدەگى قىشقىلدىق كونستانتا كا جانە نەگىزدىك كونستانتا كۆ شامالارىمەن سايكەس كەلەدى.
ەگەر α - ءمانى بەلگىلى بولسا، وندا سۋتەك يوندارىنىڭ كونسەنتراسياسى بىلايشا انىقتالادى:
[ن+] = α س
رن = - lg α س.
ەندى، تەپە-تەڭدىك كونستانتا ءمانىن پايدالانىپ رن -تى ەسەپتەلىك. كەز-كەلگەن ناn - قىشقىل ءۇشىن، ونىڭ ديسسوسياسيالانۋ كونستانتاسىنىڭ ورنەگى تومەندەگىشە جازىلادى:
ناn⇒H++An-؛
KA=[ن+] [An-] /[HAn]
قىشقىل كونسەنتراسياسىن ونىڭ يونعا ىدىراعان جانە ىدىراماعان بولىكتەرىنىڭ قوسىندىسى رەتىندە قاراستىرساق، مىنا تەڭدىك ورىندى:
س = [ناn] + [اn-].
ەرىتىندىنىڭ ەلەكتروبەيتاراپ قاسيەتىنەن [اn-] = [ن+] ەكەندىگى شىعادى، ياعني تەپە-تەڭدىك كونستانتا ورنەگىندە وسى جاعدايدى ەسكەرسەك تومەندەگىدەي ورنەك الامىز:
KA=[ن+] [ن+] /C-[ن+] =[ن+] 2/C-[ن+]
وسى تەڭدىكتى شەشىپ [ن+] -تى انىقتالىق
كوپ جاعدايدا C>> [ن+] بولعاندىقتان، جۋىقتاپ ەسەپتەۋلەردە تومەندەگىشە جۇرگىزە بەرەدى:
KA=[ن+] 2/C-[ن+]=[ن+] 2/C
ال بۇل تەندىكتەن سۋتەكتىك كورسەتكىش ءمانى تومەندەگىشە انىقتالادى:
pH=1/2pKA - 1/2 lgC
مۇنداگى ركا - قىشقىلدىق كونستانتا كورسەتكىشى.
جالپى، بۇل تەڭدىكتى پايدالانۋ ءۇشىن دالدىكتىڭ اۋىتقۋ شاماسىن 5% دەپ الساق، وندا مىنا شارتتى تەڭسىزدىك ورىندالۋى ءتيىس:
1 - مىسال. موليارلىعى 0،035 مول/ل سىركە قىشقىلىنىڭ قىشقىلدىق كونستانتا شاماسى كا=1،75·10-5. وسى قىشقىل ەرىتىندىسىنىڭ رن ء-مانىن انىقتا.
شەشىمى. ءبىرىنشى كەزەكتە تەڭسىزدىك شارتىنىڭ ورىندالۋىن تەكسەرەلىك
سا/KA=0.035/1.7*10-5=2000، ياعني 2000 > 400.
ولاي بولسا، جۋىكتاپ ەسەپتەۋلەر فورمۋلاسىن پايدالانىپ رن-تى ەسەپتەيمىز.
pH=1/2pكا-1/2lgسا pKCH3COOH=4.7
pH=1/2*4.77-1/2lg0.035=4.77/2-1/2lg3.5*10-2 ≈ 2.39+1.46/2=3.12