ملخص التأين الذاتي للماء والرقم الهيدروجيني، الكيمياء (الفرع العلمي)

التأين الذاتي للماء

• التأين الذاتي للماء: تقوم بعض جزيئات الماء بمنح بروتونات، تستقبلها جزيئات ماء أخرى، وتسمى هذه الظاهرة التأين الذاتي للماء.
• الرقم الهيدروجيني: يعرف الرقم الهيدروجيني ⁦pH⁩ بأنه سالب لوغاريتم تركيز أيون الهيدرونيوم $[H_3O^+]$ في المحاليل المائية.
• $\text{H}_2\text{O}_{(\text{l})} + \text{H}_2\text{O}_{(\text{l})} \rightleftharpoons \text{OH}^-_{(\text{aq})} + \text{H}_3\text{O}^+_{(\text{aq})}$
• الماء المقطر.
• محلول حمض الهيدروكلوريك ⁦HCl (0.5⁩ مول/لتر).
• بما أن $K_w = [H_3O^+][OH^-] = 1 \times 10^{-14}$
• حمض الهيدروكلوريك: تركيز أيونات $[H_3O^+]$ القادم من الماء = $1 \times 10^{-7}$ مول/لتر، وهو مقدار ضئيل جداً يمكن تجاهله.
• محلول حمض النيتريك $\ce{HNO3}$ تركيزه $2 \times 10^{-3}$ مول/لتر.
• عرفت سابقاً أن $[H_3O^+] = [OH^-] = 1 \times 10^{-7}$ مول/لتر في الماء المقطر.
• حمض النيتريك من الحموض القوية التي تتأين كلياً في الماء حسب التفاعل الآتي:
• محلول ناتج عن إذابة $5 \times 10^{-3}$ مول من حمض البيركلوريك $\ce{HClO4}$ في لتر من الماء، جد قيمة ⁦pH⁩ في المحلول المائي الناتج. علماً أن (لو ⁦5 = 0.7⁩)
• وجد أن الرقم الهيدروجيني لعينة من دم إنسان يساوي 7.4، احسب تركيز أيونات $[OH^-], [H_3O^+]$ في الدم.
• عينة من مضاد الحموضة تستخدم لعلاج قرحة المعدة لها $pH = 10$، احسب قيمة $[H_3O^+]$ فيها.