عضویت العربیة English
پیامبر اکرم صلّی الله علیه و آله: نزدیک‌ترین شما به من در روز قیامت، کسانی هستند که در دنیا بیشتر از دیگران بر من صلوات فرستند.

يونيزاسيون ( يونش ) اسيدهاي قوي و ضعيف

يونيزاسيون ( يونش ) اسيدهاي قوي و ضعيف
جمعه 29 بهمن 1389  07:11 ب.ظ

يونيزاسيون ( يونش ) اسيدهاي قوي و ضعيف

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

 

اسيدها و بازهايي که کاملا در آب يونيزه مي شوند اسيدها و بازهاي قوي ناميده مي شوند. تنها تعداد کمي از اسيدها و بازهاي قوي وجود دارد. اسيدهاي قوي اغلب در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرند. غلظت اسيدها و بازها اغلب بر حسب PH توضيح داده مي شود. PH در واقع نمايانگر غلظت يون هيدروژن [ +H ] است.

 تصوير زير تشکيل يون هاي  +H3O و يون هاي -OH را در سيستم هاي آبي نشان مي دهد.

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

 

يا

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

مواد يوني و قطبي به راحتي در حلال هاي قطبي حل مي شوند به دليل اين که يونيزاسيون در اين حلال ها به سهولت اتفاق مي افتد. بنابراين با حل شدن مواد قطبي و يوني در حلال، محلولي سرشار از بارهاي متحرک که يون ناميده مي شوند توليد مي گردد که به دنبال آن به واسطه ي حضور يون ها، اين محلول ها رساناي الکتريسيته خواهند بود. موادي که قادر به هدايت الکتريسيته و يا رساناي الکتريسيته مي باشند، الکتروليت ناميده مي شوند و موادي که نارساناي الکتريسيته هستند غير الکتروليت ناميده مي شوند.

 

يونيزاسيون در الکتروليت ها:

الکتروليت هاي قوي به طور کامل در محلول هاي آبي به يون هاي تشکيل دهنده شان يونيزه مي شوند. حتي در غلظت هاي بالا مقادير خيلي کمي از الکتروليت قوي به شکل غير يونيزه در محلول وجود دارند. اما الکتروليت هاي ضعيف به طور جزئي و ناقص يونيزه مي شوند و در واقع در اين جا تعادلي بين اشکال يونيزه و غير يونيزه برقرار مي گردد.

در سال 1887 آرنيوس ( S.Arrhenius ) اولين تئوري يونيزاسيون الکتروليتي را مفروض کرد.

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

 

پذيره هاي اساسي اين تئوري به صورت زير برقرار است:

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

- زماني که يک الکتروليت در آب حل مي شود، به جهت توليد يون ها در محلول، يونيزه مي شود. اين يون ها آزادانه در سرتاسر توده ي محلول حرکت مي کنند.

- در محلول هر الکتروليت، تعداد کل بارهاي مثبت با تعداد کل بارهاي منفي برابر است. يون ها تمايل دارند که مجددا با يکديگر ترکيب شوند تا الکتروليت غير يونيزه را تشکيل دهند. در اين صورت يک تعادل ديناميکي و پويا بين اشکال يونيزه و غير يونيزه ي الکتروليت به وجود مي آيد.

براي مثال، الکتروليت AB در محلول براي تشکيل يون هاي +A و -B يونيزه مي شود. تعادل مربوطه به صورت زير برقرار مي شود:

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

بنابراين ثابت يونيزاسيون مي شود:

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

خواص يک الکتروليت در محلول به يون هاي ايجاد شده اش در همان محلول مربوط مي شود. براي مثال، اگر محلول سولفات مس آبي مي باشد، به علت حضور يون هاي مس اا موجود در آن است.

کسري از تعداد کل مولکول ها که به عنوان يون هاي آزاد در محلول حضور دارند را درجه يونيزاسيون (a ) مي نامند که به صورت زير نيز تعريف مي گردد:

 

تعداد کل مولکول هاي حل شده / تعداد مولکول هايي که به شکل يوني مي باشند = a

درجه يونيزاسيون در هر غلظتي (C) از AB بر حسب مول در ليتر به صورت ac نشان داده مي شود.

 

درجه يونيزاسيون:

غلظت تعادلي گونه هاي مختلف در تعادل مي تواند بر حسب درجه يونيزاسيون نشان داده شود:

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

سپس بر طبق قانون بقاي جرم:

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

براي آن که مقدار a به طور کلي کوچک مي باشد مي توان از a در  مخرج کسر بالا صرف نظر کرد:

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

در اين صورت:

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

يا

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

در جايي که V حجم محلول بر حسب ليتر که شامل يک مول از ماده ي حل شده مي باشد. با توجه به معادله ي بالا اگر غلظت کاهش يابد، درجه يونيزاسيون ( a ) بايستي افزايش يابد. بنابراين در دماي ثابت، با افزايش رقت در محلول، الکتروليت به مقادير بيشتري يونيزه خواهد شد که اين قاعده، قاعده ي رقيق کردن استوالد ناميده مي شود.

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

 

اين قاعده براي محلول الکتروليت هاي قوي، کاربردي نمي باشد. به اين علت که اين الکتروليت ها به طور کامل حل مي شوند و بنابراين هيچ ارتباطي بين مولکول هاي حل شده و حل نشده وجود ندارد.

 

يونيزاسيون يک اسيد ضعيف:

بر فرض اسيد HA که يک اسيد ضعيف مي باشد با حل شدن در آب به صورت زير يونيزه مي شود:

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

اگر n ، مول هاي اسيد حل شده در واحد هاي حجم V ( بر حسب ليتر ) و a درجه يونيزاسيون باشد، بنابراين مقادير تعادلي گونه هاي مختلف و غلظت آن ها بر حسب مول در ليتر در محلول به صورت زير است:

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

در جايي که C ، غلظت مولي اسيد مي باشد. ثابت يونيزاسيون براي واکنش بالا به صورت زير مي شود:

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

اگر a کوچک باشد بنابراين مي توان از a در مخرج کسر بالا صرف نظر کرد:

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

در اين صورت:

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

يا

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

در جايي که V ، حجم محلول بر حسب ليتر است که شامل يک مول اسيد ضعيف HA مي باشد. در نتيجه غلظت يون هيدروژن يا يون هيدرونيوم به صورت زير برقرار مي گردد:

 

يونيزاسيون اسيدهاي قوي و ضعيف

جهت يادگيري بيشتر آزمايش زير را انجام دهيد.

 

 

دستورالعمل:

در اين جا با دو اسيد که يکي اسيد قوي ( اسيد هيدروکلريک ) و ديگري اسيد ضعيف ( اسيد هيدروفلوئوريک ) است، آشنا مي شويم.

با انتخاب اسيد قوي مشاهده مي کنيم که با حل شدن آن در حلال، رفته رفته به يون هاي تشکيل دهنده تبديل مي شود. در واقع اسيد قوي يک الکتروليت قوي است که با حل شدن در حلال، به طور کامل به يون هاي تشکيل دهنده تبديل مي شود. اما با انتخاب اسيد ضعيف مشاهده خواهيم کرد که با حل شدن در حلال به طور جزئي و ناقص به يون هاي مربوطه تبديل مي شود. اسيد ضعيف يک الکتروليت ضعيف مي باشد. بنابراين در اين جا تعادلي بين مولکول غير يونيزه و يون هاي تشکيل دهنده برقرار مي گردد.

 

 

گروه مدرسه اينترنتي سايت تبيان - تهيه و تنظيم: طيبه موسيوند

hossein3010

hossein3010
کاربر نقره ای
تاریخ عضویت : خرداد 1389 
تعداد پست ها : 1946
محل سکونت : تهران
دسترسی سریع به انجمن ها