تأثير الأيون المشترك

في هذا الدرس سنتعامل مع حالتين، هما:

الحالة الأولى: (تعليل)

ماذا يحدث لقيمة pH عند إضافة محلول سيانيد الصوديوم NaCN (ملح قاعدي) إلى محلول حمض الهيدروسيانيكHCN  (حمض ضعيف)؟

يتحلل حمض الهيدروسيانيك في الماء وفق المعادلة:

يتحلل ملح سيانيد الصوديوم في الماء وفق المعادلة:

عند إضافة الملح NaCN إلى محلول الحمض الضعيف HCN ، سوف يؤدي إلى زيادة تركيز الأيون المشترك (CN^-)، ونتيجة لذلك سوف يندفع الاتزان في معادلة الحمض الضعيف بالاتجاه العكسي، مما يسبب نقصان تركيز أيون H₃O⁺ ، وزيادة قيمة pH .

الحالة الثانية: (تعليل)

ماذا يحدث لقيمة pH عند إضافة ملح كلوريد الأمونيوم NH₄Cl (ملح حمضي) إلى محلول الأمونياNH₃  (قاعدة ضعيفة)؟

تتحلل الأمونيا في الماء وفق المعادلة:

يتحلل ملح كلوريد الأمونيوم في الماء وفق المعادلة:

عند إضافة الملح NH₄Cl إلى محلول القاعدة الضعيفة NH₃ ، سوف يؤدي إلى زيادة تركيز الأيون المشترك (NH₄⁺)، ونتيجة لذلك سوف يندفع الاتزان في معادلة القاعدة الضعيفة بالاتجاه العكسي، مما يسبب نقصان تركيز أيون OH^- ، ونقصان قيمة pH .

سؤال :

وضح أثر إضافة ملح ميثانوات الصوديوم HCOONa إلى محلول حمض الميثانويك HCOOH .

الحسابات المتعلقة بالأيون المشترك

أولاً: إضافة ملح قاعدي إلى محلول حمضه الضعيف

مثال (1):

احسب قيمة pH لكل من:

أ - محلول حمض الإيثانويك CH₃COOH بتركيز 0,2 مول/لتر (K_a  = 2  ×  10^-5).

ب- محلول مكون من حمض الايثانويك CH₃COOH (0,2 مول/لتر)، وملح ايثانوات الصوديوم CH₃COONa  (0,4 مول/لتر).

الحل:

مثال (2):

احسب قيمة pH لكل من:

أ- محلول أمونيا NH₃ تركيزه 0,2 مول/لتر (K_b = 2 × 10^-5).

ب- محلول مكون أمونيا  NH₃بتركيز 0,2 مول/لتر، وملح كلوريد الأمونيوم NH₄Cl بتركيز 0,2 مول/لتر.  (لـو 5 = 0,7).

الحل:

لاحظ انخفاض قيمة pH عند إضافة ملح حمضي (NH₄Cl) إلى الأمونيا (11,3 - 9,3).

سؤال :

1. احسب قيمة pH لمحلول تركيزه 0,01 مول/لتر من القاعدة N₂H₄ (K_b = 1 × 10^-6).
2. احسب قيمة pH للمحلول السابق إذا أضيف إلى لتر منه 0,01 مول من الملح N₂H₅NO₃ .