جميع الكتب

مهني

1 Markets I: The Ecosystem and Exchange-Traded Marketsالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 2 Markets II: Rates, FX and Creditالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 3 Markets III: Commodities, Energy and Cryptoالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 4 Quantitative Methodsالأساليب عبر الإنترنتالإنجليزية 5 Derivatives and Volatilityالمشتقات عبر الإنترنتالإنجليزية 6 Rates, Credit, XVA and Riskالفائدة والائتمان والمخاطر عبر الإنترنتالإنجليزية 7 Research Craft: Predictors, Backtests, Measurement, Portfoliosالبحث عبر الإنترنتالإنجليزية 8 Strategies I: Equities and Futuresالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 9 Strategies II: Volatility, Relative Value, Macro and the Bank Desksالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 10 Microstructure and Executionالتنفيذ عبر الإنترنتالإنجليزية 11 Market Making and High-Frequency Tradingصناعة السوق عبر الإنترنتالإنجليزية 12 Machine Learning for Marketsتعلم الآلة عبر الإنترنتالإنجليزية 13 Low-Latency Softwareالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 14 Networks, Hardware and Trading Infrastructureالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 15 Research, Data and Risk Platformsالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 16 The Desk and the Firmالشركة عبر الإنترنتالإنجليزية 17 The Industry: Firms, Roles and Careersالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 18 The Interview Bookالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية
التطبيقات حول المدرب تسجيل الدخول ابدأ القراءة

الكيمياء · المسرد

ما معنى التفاعل الغالب، المحلول المكافئ؟

يُعرف أيضًا باسم: تفاعل غالب · محلول مكافئ

تعريف 10.10 الكيمياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 10 — توازنات حمض–قاعدة وطريقة التفاعل الغالب

في محلول يحوي عدة أحماض وقواعد، يكون التفاعل الغالب هو التفاعل ذا الثابت الأكبر بين أقوى حمض وأقوى قاعدة حاضرين. وحين يكون كمّيًا يُعامَل على أنه تام، ويُستبدل بالمحلول المحلولُ المكافئ: أي المحلول الذي نحصل عليه بعد اكتمال هذا التفاعل، والذي له pH المحلول الحقيقي نفسه.

سلّم pK_a (مرسوم وقيم pK_a تتزايد صعودًا؛ والقيم على اليمين). يتفاعل الحمض تفاعلًا مواتيًا مع كل قاعدة تقع فوقه على السلّم: هنا حمض الإيثانويك مع الأمونيا، K = 109.25 - 4.76 = 104.49.
سلّم pKa\mathrm{p}K_a (مرسوم وقيم pKaK_a تتزايد صعودًا؛ والقيم على اليمين). يتفاعل الحمض تفاعلًا مواتيًا مع كل قاعدة تقع فوقه على السلّم: هنا حمض الإيثانويك مع الأمونيا، K=109.25−4.76=104.49K = 10^{9.25 - 4.76} = 10^{4.49}.
pH محاليل حمض الإيثانويك بدلالة pC، محسوبًا حسابًا دقيقًا من حصيلة الشحنات. فالحمض المركز قليل التفكك ويتبع 1/2( pK_a + pC)؛ وإذا خُفف دون نحو 10-6 mol/L تفكك كليًا وسلك سلوك حمض قوي؛ وفي التخفيف الشديد جدًا يؤول pH إلى 7.
pH محاليل حمض الإيثانويك بدلالة pC\mathrm{p}C، محسوبًا حسابًا دقيقًا من حصيلة الشحنات. فالحمض المركز قليل التفكك ويتبع 12(pKa+pC)\frac12(\mathrm{p}K_a + \mathrm{p}C)؛ وإذا خُفف دون نحو 10−610^{-6} mol/L تفكك كليًا وسلك سلوك حمض قوي؛ وفي التخفيف الشديد جدًا يؤول pH إلى 7.

أمثلة

مثال 10.13 (حمض الإيثانويك والأمونيا)

لنخلط 0.10 mol0.10\,\mathrm{mol} من حمض الإيثانويك و0.10 mol0.10\,\mathrm{mol} من الأمونيا في 1.0 L1.0\,\mathrm{L}. أقوى حمض هو CHX3COOH\ce{CH3COOH}، وأقوى قاعدة NHX3\ce{NH3}: CHX3COOH+NHX3⇌CHX3COOX−+NHX4X+\ce{CH3COOH + NH3 <=> CH3COO- + NH4+}، K=109.25−4.76=104.49K = 10^{9.25 - 4.76} = 10^{4.49}، تفاعل كمّي. ويحوي المحلول المكافئ 0.10 mol/L0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L} من CHX3COOX−\ce{CH3COO-} ومن NHX4X+\ce{NH4+}. وتفاعله الغالب، NHX4X++CHX3COOX−⇌NHX3+CHX3COOH\ce{NH4+ + CH3COO- <=> NH3 + CH3COOH}، ثابته صغير 10−4.4910^{-4.49} ويُبقي [NHX3]=[CHX3COOH][\ce{NH3}] = [\ce{CH3COOH}]، ومنه، كما في الأمفوليت، pH=12(4.76+9.25)=7.01\mathrm{pH} = \frac12(4.76 + 9.25) = 7.01.

مثال 10.15 (حمض الفوسفوريك عند 0.10 mol/L0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L})

التفاعل الغالب هو الحمضية الأولى. مع x=[HX3OX+]x = [\ce{H3O+}]، x2/(0.10−x)=10−2.15x^2/(0.10 - x) = 10^{-2.15}؛ وهنا ليس xx صغيرًا مقارنةً بالتركيز CC، فتُحل المعادلة التربيعية x2+Ka1x−Ka1C=0x^2 + K_{a1}x - K_{a1}C = 0: x=0.0233 mol/Lx = 0.0233\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}، pH=1.63\mathrm{pH} = 1.63. أما الحمضية الثانية (pKa2=7.21\mathrm{p}K_{a2} = 7.21) فلا تسهم بشيء عند هذا pH.

اقرأ في الفصل ←