محاسبه غلظت یون هیدرونیوم در HCl

دوازدهم شیمی 3

اگر در دمای اتاق غلظت یون هیدرونیوم در محلول 0.06 مولار هیدروکلریک اسید با غلظت

نازنین طلوعی

جواب این سوال رو می‌دونی؟

با هم‌درس رقابت کن و جایزه ببر!

پاسخ‌ها

هوش مصنوعی تراز

پاسخ هوش مصنوعی تراز

محاسبه غلظت یون هیدرونیوم در محلول 0.06 M هیدروکلریک اسید

هیدروکلریک اسید (HCl) یک اسید قوی است؛ بنابراین در دمای اتاق تقریباً تمام مولکول‌های آن یونیده می‌شوند (α≈1).

غلط‌زدایی: برای اسیدهای قوی می‌توان فرض کرد غلط‌زدایی کامل است، یعنی [H⁺] = c که c غلظت مولاری اسید است.
محاسبه غلظت یون هیدرونیوم:
\[ [\text{H}^+] = 0.06\ \text{mol·L}^{-1} \]
محاسبه pH:
\[ \text{pH}= -\log_{10}[\text{H}^+] = -\log_{10}(0.06) \approx 1.22 \]

جمع‌بندی

HCl یک اسید قوی است → α≈1.
در محلول 0.06 M، غلظت یون هیدرونیوم برابر با 0.06 M است.
pH این محلول حدود 1.22 می‌باشد.

تیپ سوال: در آزمون ممکن است از شما خواسته شود «غلط‌زدایی کامل یک اسید قوی را توجیه کنید» یا «pH یک محلول اسیدی قوی را محاسبه کنید».

پاسخ‌های ساخته شده توسط هوش مصنوعی ممکن است دارای اشتباهاتی باشند. درستی پاسخ را از منابع معتبر بررسی کنید.

هم‌‌درس

پاسخ هوش مصنوعی

راهنمایی کوتاه: اسید هیدروکلریک یک اسید قوی است که در آب به طور کامل تفکیک می‌شود.

گام‌به‌گام:

۱) معادله تفکیک اسید هیدروکلریک را بنویسید:
$HCl (aq) \to H^{+} (aq) + {Cl}^{-} (aq)$
یون هیدرونیوم همان $H^{+}$ است که در آب به صورت $H_{3} O^{+}$ وجود دارد.
۲) از آنجایی که HCl یک اسید قوی است، در محلول آبی به طور کامل (۱۰۰٪) تفکیک می‌شود.
۳) غلظت یون هیدرونیوم $[H_{3} O^{+}]$ برابر با غلظت اولیه اسید خواهد بود.
۴) بنابراین اگر غلظت HCl برابر ۰.۰۶ مولار باشد:
$[H_{3} O^{+}] = 0.06 M$

پاسخ نهایی: غلظت یون هیدرونیوم در محلول ۰.۰۶ مولار هیدروکلریک اسید برابر با ۰.۰۶ مول بر لیتر است.

مثال مشابه: در محلول ۰.۱ مولار HNO₃ (نیتریک اسید، اسید قوی) نیز غلظت یون هیدرونیوم ۰.۱ مولار خواهد بود.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: برای اسیدهای ضعیف مانند استیک اسید، تفکیک کامل نیست و باید از ثابت تفکیک اسید (Ka) برای محاسبه غلظت یون هیدرونیوم استفاده کرد. همچنین می‌توانی pH محلول را از رابطه $pH = - \log [H^{+}]$ محاسبه کنی که در این مثال برابر با $pH = - \log (0.06) \approx 1.22$ می‌شود.

یادآوری ایمنی: اسیدهای قوی مانند HCl می‌توانند بسیار خورنده باشند. در آزمایشگاه همیشه از وسایل حفاظتی مانند عینک و دستکش استفاده کن و تحت نظارت معلم آزمایش انجام بده.