جواب خود را بیازمایید صفحه 24 شیمی دوازدهم

پاسخ تشریحی و گام به گام خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 24 این فعالیت ارتباط مستقیم بین **قدرت اسید (غلظت $\text{H}_3\text{O}^+$)**، **سرعت واکنش** و **ثابت یونش ($K_{\text{a}}$)** را بررسی می‌کند. --- ## پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 24 ### آ) پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 24 **سرعت واکنش:** سرعت واکنشی که در آن $ ext{Mg}$ مصرف می‌شود (تولید گاز $ ext{H}_2$)، در محلولی که غلظت **یون هیدرونیوم ($ ext{H}_3\text{O}^+$) بیشتری دارد، بیشتر است.** **چرا؟** بر اساس اصل **غلظت** در سینتیک شیمیایی، افزایش غلظت واکنش‌دهنده‌ها (در اینجا $ ext{H}_3\text{O}^+$) باعث افزایش تعداد برخورد مؤثر و در نتیجه **افزایش سرعت واکنش** می‌شود. اسیدی که قوی‌تر باشد، یون $\text{H}_3\text{O}^+$ بیشتری تولید می‌کند و واکنشش با منیزیم سریع‌تر است. ### ب) پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 24 **غلظت یون هیدرونیوم:** غلظت $\text{H}_3\text{O}^+$ در محلول **اسید قوی‌تر** (اسیدی که واکنش سریع‌تری دارد) بیشتر است. **چرا؟** با وجود اینکه غلظت مولی **اولیه** هر دو اسید یکسان است، اسید قوی‌تر (که در نمودارها با سرعت واکنش بالاتر مشخص می‌شود) بیشتر یونیده می‌شود. اسید قوی‌تر، یونش **کامل** یا نزدیک به کامل داشته و بنابراین غلظت $\text{H}_3\text{O}^+$ تولید شده توسط آن به غلظت اولیه اسید نزدیک‌تر است، در حالی که اسید ضعیف‌تر یونش **جزئی** دارد. ### پ) پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 24 **مقایسه ثابت یونش ($K_{\text{a}}$):** ثابت یونش اسید قوی‌تر **بزرگ‌تر** است. $$K_{\text{a}} = \frac{\left[\text{H}_3\text{O}^+\right]\left[\text{A}^-\right]}{\left[\text{HA}\right]}$$ **توضیح:** همان‌طور که در قسمت‌های (آ) و (ب) مشخص شد، اسید قوی‌تر غلظت $\text{H}_3\text{O}^+$ بیشتری تولید می‌کند. بر اساس عبارت ثابت یونش، هر چه **غلظت $\text{H}_3\text{O}^+$** در حالت تعادل بیشتر باشد، مقدار صورت کسر **$K_{\text{a}}$** بزرگ‌تر خواهد بود. بنابراین، اسیدی که واکنش سریع‌تری دارد (اسید قوی‌تر)، **ثابت یونش بزرگ‌تری** دارد. اگر فرض کنیم اسید ۱ قوی‌تر است، آنگاه $K_{\text{a}1} > K_{\text{a}2}$ خواهد بود.

پاسخ تشریحی و گام به گام خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 24 این سؤال به مقایسه قدرت اسیدها و تأثیر آن بر **غلظت یون هیدرونیوم** و ماهیت باران می‌پردازد. --- ## پاسخ و توضیح خود را بیازمایید شیمی دوازدهم صفحه 24 ### توضیح غلظت یون هیدرونیوم در باران اسیدی و معمولی **غلظت یون هیدرونیوم در باران اسیدی بیشتر است.** **چرا؟** دلیل اصلی این تفاوت، مقایسه **قدرت اسیدها** در دو نوع باران است: 1. **باران اسیدی:** حاوی **اسیدهای قوی** مانند نیتریک اسید ($ ext{HNO}_3$) و سولفوریک اسید ($ ext{H}_2 ext{SO}_4$) است. اسیدهای قوی یونش **کامل** دارند و تقریباً تمام مولکول‌های آن‌ها به یون هیدرونیوم ($ ext{H}_3 ext{O}^+$) تبدیل می‌شوند. ثابت یونش این اسیدها **بسیار بزرگ** است (عملاً $ ext{K} o nfty$). 2. **باران معمولی:** حاوی **اسید ضعیف** کربنیک اسید ($ ext{H}_2 ext{CO}_3$) است. همان‌طور که داده شده است، ثابت یونش کربنیک اسید **بسیار کوچک** است ($K_{ ext{a}} = 4.5 imes 10^{-7}$). این به معنای آن است که $ ext{H}_2 ext{CO}_3$ تنها به میزان **اندکی** یونش پیدا می‌کند و بیشتر مولکول‌های آن به صورت دست‌نخورده باقی می‌مانند. **نتیجه:** به دلیل تفاوت فاحش در میزان یونش، باران اسیدی حاوی اسیدهای قوی‌تر است که غلظت بسیار بالاتری از یون‌های $ ext{H}_3 ext{O}^+$ را در آب آزاد می‌کنند و خاصیت اسیدی قوی‌تری دارد (مقدار $ ext{pH}$ آن کوچک‌تر است).