ما هو 0.006 m h من حمض البنزويك ؟

ما هو H من 0.006 م من حمض البنزويك ؟

في التحليل الكيميائي ، نحتاج غالبًا إلى حساب تركيز الأيونات لمادة معينة في المحلول. مشكلة حسابية شائعة هي كيفية حل تركيز أيون الهيدروجين (H) في محلول حمض البنزويك البالغ 0.006 م. حمض البنزويك هو حمض ضعيف يتأين جزئيًا في الماء لإنتاج أيونات الهيدروجين وأيونات حمض البنزويك. هذه المقالة سوف تركز على "ما هو H من 0.006 m حمض البنزويك ؟" يتم تحليل هذا السؤال بالتفصيل وإعطاء إجابة.

الخصائص الكيميائية لحمض البنزويك

حمض البنزويك (C₆ H₅ COOH) هو حمض عضوي له خصائص حمض ضعيفة. عندما يذوب حمض البنزويك في الماء ، فإنه يتأين جزئيًا. صيغة التفاعل الكيميائي هي:

[ COOH \ rightleftharpoons Cough H₅ COO ^- H ^ ]

درجة التأين لحمض البنزويك منخفضة ، لذا فإن تركيز أيون الهيدروجين الناتج عنه أقل بكثير من تركيز الأحماض القوية. من أجل حساب تركيزه H ، نحتاج إلى معرفة ثابت حموضة حمض البنزويك (Ka) ، وهو أمر ضروري لحساب التأين للحمض الضعيف.

حساب ثابت الحموضة (كا)

ثابت حموضة حمض البنزويك (Ka) هو معلمة مهمة تعكس قوة الحمض. بالنسبة لحمض البنزويك ، يبلغ Ka حوالي 6.3 × 10 ⁻. كلما كانت هذه القيمة أصغر ، كلما كان حمض البنزويك أضعف ، انخفضت درجة التأين. من أجل حساب تركيز H في محلول حمض البنزويك البالغ 0.006 م ، نحتاج إلى حلها بمساعدة ثابت الحموضة.

إنشاء التوازن المؤين

بالنسبة لمحلول حمض البنزويك البالغ 0.006 م ، يمكننا تحديد التركيز الأولي لحمض البنزويك على أنه C₀ (أي 0.006 مول/لتر). بافتراض أن تركيز أيون الهيدروجين الناتج عن تأين حمض البنزويك في الماء هو x ، فإن التركيزات بعد التأين هي:

• C: 0.006 - x
• C: x
• H ⁺:x

وفقًا لتعريف ثابت الحموضة Ka ، يمكننا إنشاء معادلة التوازن التالية:

[ K_a = \ frac{[C ₆ H₅ COO ^-][H ^ ]}{[C ₆ H ₅ COOH]} ]

استبدال القيم المعروفة في:

[ 6.3 \ times 10 ^{-5} = \ frac{x \ times x}{0.006-x} ]

حساب تقريبي

في حساب الأحماض الضعيفة ، إذا كان تركيز الحمض أعلى بكثير من درجة التأين (أي أن قيمة x أقل بكثير من 0.006) ، فيمكننا إجراء فرضية تقريبية مفادها أن 0.006 - x-0.006. في هذا الوقت ، يمكن تبسيط المعادلة إلى:

[ 6.3 \ times 10 ^{-5} = \ frac{x ^ 2}{0.006} ]

حل هذه المعادلة للحصول على:

[ X ^ 2 = 6.3 \ times 10 ^{-5} \ times 0.006 = 3.78 \ times 10 ^{-7} ]

[ X = \ sqrt{3.78 \ times 10 ^{-7}} \ approx 6.15 \ times 10 ^{-4} \ text{mol/L} ]

وبالتالي ، فإن تركيز H في محلول حمض البنزويك البالغ 0.006 م هو حوالي 6.15 × 10 mol/L.

ملخص

من التحليل أعلاه ، نستنتج أن تركيز أيون الهيدروجين في محلول حمض البنزويك البالغ 0.006 م هو حوالي 6.15 × 10 mol/L. توضح عملية الحساب هذه كيفية حل تركيز H من خلال معادلة توازن التأين وفقًا لثابت الحموضة والتركيز الأولي للحمض الضعيف. بالنسبة لمشاكل مماثلة ، فإن إتقان ثابت التأين وطريقة الحساب التقريبي يمكن أن يحل بشكل فعال مشكلة حل تركيز H في محلول حمض ضعيف.