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: