الرقم الهيدروجيني

pH

نظراً لصعوبة التعامل مع الأسس السالبة في تركيز H₃O⁺ ، فقد تم الاتفاق على التعبير عنه بما يعرف بالرقم الهيدروجيني pH .

الرقم الهيدروجيني: اللوغاريتم السالب للأساس 10 لتركيز أيون الهيدرونيوم H₃O⁺ في المحلول.

أي أن:

pH = - لــو [H₃O⁺]

علاقة الرقم الهيدروجيني بتركيز أيون الهيدرونيوم وتركيز أيون الهيدروكسيد وطبيعة المحلول:

• إن زيادة قوة المحلول الحمضي تؤدي إلى زيادة [H₃O⁺] مما يؤدي إلى نقصان pH .
• وإن زيادة قوة المحلول القاعدي يؤدي إلى زيادة [OH^-] مما يؤدي إلى زيادة pH .

ملاحظات:

1- لــو 1 = صفر (حفظ).

2- لــو 10 = 1 (حفظ).

3- إذا كان [H₃O⁺] = 1 × 10^–ن ، فإن pH = ن

سؤال (1):

احسب الرقم الهيدروجيني (pH) في الماء النقي.

الحل:

في الماء النقي يكون [H₃O⁺] = [OH^-] = 1 × 10^-7 مول/لتر.

pH = - لـو [H₃O⁺]

= - لـو (1 × 10^-7)

= - ( لـو 1 + لـو 10^-7)

= - لــو 1 - لـو 10^-7

= - لــو 1 + 7 لـو 10

= صفر + (7 × 1)

= 7 (متعادل)

سؤال (2):

احسب قيمة (pH) لمحلول يبلغ [H₃O⁺] فيه 0,002 مول/لتر. (لـو 2 = 0,3)

الحل:

[H₃O⁺] = 2 × ^3-10 مول/لتر

pH = - لـو [H₃O⁺]

= - لـو ( 2 × 10^-3)

= - لـو 2 – لـو 10^-3

= - لــو 2 + 3 لـو 10

= -0,3 + ( 3 × 1)

= 2,7 المحلول حمضي ( لأن pH أقل من 7 )

سؤال (3):

احسب قيمة (pH) لمحلول يبلغ [OH^-] فيه 5 ×10^-4 مول/لتر. (لـو 2 = 0,3) ، (K_w = 1 × 10^-14).

سؤال (4):

إذا علمت أن قيمة (pH) لأحد محاليل الأحماض = 3 ، احسب [H₃O⁺] .

الحل:

pH = - لــو [H₃O⁺]

pH - = لــو [H₃O⁺]

[H₃O⁺] = 10^pH-

= ^3-10 = 1 × ^3-10 مول/لتر.

ملاحظة:

إذا كانت قيمة pH كسرية، فإن القيم تستخرج من الأعداد المقابلة للوغاريتم.

سؤال (5):

احسب تركيز أيون الهيدرونيوم في محلول قيمة pH)) فيه 3,52 . (لـو3 = 0,48)

الحل:

pH = - لــو [H₃O⁺]

pH - = لــو [H₃O⁺]

[H₃O⁺] = 10^-pH

[H₃O⁺] = ^3,52-10

= 10^{(-4 + 0,48)}

= ^0,4810 × ^4-10

= 3 × ^4-10 مول/لتر.

سؤال (6):

احسب [H₃O⁺] و [OH^-] لكلٍ من:

1- محلول رقمه الهيدروجيني 4,22 . (لــو 6 = 0,78)

2- عينة دم إنسان قيمة pH لها = 7,4 . (لــو 4 = 0,6)

3- عينة من عصير برتقال رقمها الهيدروجيني = 5,8 . (لــو 1,6 = 0,2)

سؤال (7):

أكمل الفراغات في الجدول التالي: