15: تعادل اسید و باز
- Page ID
- 215880
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)این فصل شیمی واکنش های اسید و باز و تعادل را نشان می دهد و شما را با ابزارهایی برای اندازه گیری غلظت اسیدها و بازها در محلول ها فراهم می کند.
- 15.2: اسیدها و بازهای برونستد-لوری
- ترکیباتی که یک پروتون (یون هیدروژن) را به یک ترکیب دیگر اهدا می کنند، اسید Brønsted-Lowry نامیده می شود. ترکیبی که پروتون را می پذیرد، یک پایه Brønsted-Lowry نامیده می شود. گونه ای که پس از یک اسید Brønsted-Lowry یک پروتون را از دست داده است، باز مزدوج اسید است. گونه ای که وقتی یک باز Brønsted-Lowry پروتون به دست می آورد تشکیل می شود، اسید مزدوج باز است. گونههای آمفیپروتیک میتوانند هم به عنوان دهنده پروتون و هم به عنوان پذیرنده پروتون عمل کنند. آب مهمترین گونه آمفیپروتیک است.
- 15.3: pH و POH
- غلظت یون هیدرونیوم در محلول اسید در آب بیشتر از 1.0 × 10M در 25 درجه سانتیگراد است. غلظت یون هیدروکسید در محلول یک باز در آب بیشتر از 1.0 × 10M M در 25 درجه سانتیگراد است. غلظت HOدر محلول را می توان به عنوان pH محلول بیان کرد؛ pH = −log HO. غلظت OHرا می توان به صورت POH محلول بیان کرد: POH = −log [OH].
- 15.4: قدرت نسبی اسیدها و بازها
- قدرت اسیدها و بازهای Brønsted-Lowry در محلول های آبی را می توان با ثابت های یونیزاسیون اسید یا باز آنها تعیین کرد. اسیدهای قوی تر بازهای مزدوج ضعیف تری را تشکیل می دهند و اسیدهای ضعیف تر بازهای مزدوج قوی تری را تشکیل می دهند. بنابراین اسیدهای قوی در محلول آبی کاملاً یونیزه می شوند زیرا بازهای مزدوج آنها بازهای ضعیف تری نسبت به آب هستند. اسیدهای ضعیف فقط تا حدی یونیزه می شوند زیرا بازهای مزدوج آنها با موفقیت با آب برای در اختیار داشتن پروتون ها رقابت می کنند.
- 15.5: هیدرولیز محلول های نمکی
- خواص مشخصه محلول های آبی اسید Brønsted-Lowry به دلیل حضور یون های هیدرونیوم است. آنهایی که از محلول های آبی پایه های Brønsted-Lowry به دلیل حضور یون های هیدروکسید است. خنثی سازی که زمانی اتفاق می افتد که محلول های آبی اسیدها و بازها با هم ترکیب شوند، نتیجه واکنش یون های هیدرونیوم و هیدروکسید برای تشکیل آب است. برخی از نمک های تشکیل شده در واکنش های خنثی سازی ممکن است محلول های محصول را کمی اسیدی یا کمی اساسی کنند.
- 15.6: اسیدهای پلی پروتیک
- اسیدی که حاوی بیش از یک پروتون یونیزه است، یک اسید پلی پروتیک است. پروتونهای این اسیدها به صورت پلکانی یونیزه میشوند. تفاوت در ثابت های یونیزاسیون اسید برای یونیزاسیون های پی در پی پروتون ها در یک اسید پلی پروتیک معمولا تقریبا پنج مرتبه متفاوت است. تا زمانی که تفاوت بین مقادیر متوالی Ka اسید بیشتر از حدود یک عامل 20 باشد، مناسب است که محاسبات غلظت ها را به صورت متوالی تجزیه کنید.
- 15.7: بافرها
- محلولی که حاوی مخلوطی از یک اسید و باز مزدوج آن، یا از یک باز و اسید مزدوج آن باشد، محلول بافر نامیده میشود. بر خلاف در مورد محلول اسید، باز، یا نمک، غلظت یون هیدرونیوم یک محلول بافر هنگامی که مقدار کمی اسید یا باز به محلول بافر اضافه می شود، تغییر زیادی نمی کند. باز (یا اسید) موجود در بافر با اسید (یا باز) اضافه شده واکنش نشان می دهد.
- 15.8: تیتراسیون اسید و باز
- یک منحنی تیتراسیون نموداری است که تغییر pH یک محلول اسیدی یا بازی را به حجم تیترانت اضافه شده مرتبط میکند. ویژگی های منحنی تیتراسیون بستگی به راه حل های خاصی دارد که تیتر می شوند. pH محلول در نقطه هم ارزی ممکن است بیشتر از، مساوی یا کمتر از 7.00 باشد. انتخاب یک شاخص برای یک تیتراسیون داده شده بستگی به pH مورد انتظار در نقطه هم ارزی تیتراسیون و دامنه تغییر رنگ نشانگر دارد.
- 15.12: تمرینات
- اینها تمرینات مشق شب برای همراهی با TeXTMAP است که برای «شیمی» توسط OpenStax ایجاد شده است.