حل سوال های(7و8) تمرین های دوره ای فصل اول شیمی دوازدهم

پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۷ تمرین دوره ای فصل اول شیمی دوازدهم این سؤال به شما می‌آموزد که چگونه نسبت غلظت یون‌های اسیدی و بازی را بر اساس مقدار $\text{pH}$ محاسبه کنید. --- ## پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 41 **داده‌های مسئله:** $\text{pH} = 4.7$. ($ ext{K}_w = 10^{-14}$) **گام ۱: محاسبه $eft[\text{H}^+\right]$ و $eft[\text{OH}^-\right]$** 1. $$\left[\text{H}^+\right] = 10^{-\text{pH}} = 10^{-4.7}\text{ M}$$ 2. $$\left[\text{OH}^-\right] = 10^{-\text{pOH}} \quad \text{where} \quad \text{pOH} = 14 - 4.7 = 9.3$$ $$\left[\text{OH}^-\right] = 10^{-9.3}\text{ M}$$ **گام ۲: محاسبه نسبت غلظت‌ها** $$\text{Ratio} = \frac{\left[\text{H}^+\right]}{\left[\text{OH}^-\right]} = \frac{10^{-4.7}}{10^{-9.3}}$$ $$\text{Ratio} = 10^{(-4.7) - (-9.3)} = 10^{-4.7 + 9.3} = 10^{4.6}$$ **گام ۳: تبدیل به عدد معمولی** $$10^{4.6} = 10^{0.6} \times 10^4$$ *با استفاده از تقریب $\log 4 \approx 0.60$, پس $10^{0.6} \approx 4$: $$\text{Ratio} \approx 4 \times 10^4$$ **نتیجه:** غلظت یون هیدرونیوم در آب سیب حدود **$40,000$ برابر** غلظت یون هیدروکسید است که خاصیت اسیدی آن را تأیید می‌کند.

پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۸ تمرین دوره ای فصل اول شیمی دوازدهم این تمرین به شما می‌آموزد که چگونه **قدرت الکترولیت‌ها** را بر اساس نمای ذره‌ای و محاسبات آماری ($lpha$) تشخیص دهید. --- ## الف) پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 41 **نوع حل شونده:** این حل شونده‌ها می‌توانند هم **اسید آرنیوس** و هم **باز آرنیوس** باشند. **چرا؟** در مدل‌های ذره‌ای، نمادگذاری عمومی صورت گرفته و یون‌های تولید شده با نمادهای کلی (کره‌های رنگی) نمایش داده شده‌اند. هر دو اسیدهای قوی/ضعیف و بازهای قوی/ضعیف در آب به یون تفکیک می‌شوند. تفاوت در اینجاست که: * **شکل (۱):** الکترولیت قوی (یونش کامل، $lpha \approx 100\%$). * **شکل (۲):** الکترولیت ضعیف (یونش جزئی، $lpha < 100\%$). ### ب) پاسخ و توضیح شیمی دوازدهم صفحه 41 **داده‌های محاسباتی (بر اساس شمارش تقریبی ذرات):** * حجم: $V = 500\text{ mL} = 0.5\text{ L}$ * وزن مولی هر ذره: $0.01\text{ mol}$ * تعداد کل ذرات حل شده (یونیزه شده + یونیزه نشده): $pprox 20$ ذره در هر شکل. **محاسبات برای محلول (۱) - الکترولیت قوی:** 1. $$\text{درجه یونش} (\alpha_1) = \frac{\text{یونیده شده}}{\text{کل ذرات}} \approx \frac{20}{20} = \mathbf{1.0 \quad (100\%)}$$ 2. $$\text{غلظت اولیه} (C_0) = \frac{20 \times 0.01\text{ mol}}{0.5\text{ L}} = 0.4\text{ M}$$ 3. *(با فرض اسید $\text{HA}$ قوی):* $$\left[\text{H}^+\right] = C_0 = 0.4\text{ M}$$ 4. $$\text{pH}_1 = -\log(0.4) = -(\log 4 - 1) \approx -(0.60 - 1) = \mathbf{0.40}$$ **محاسبات برای محلول (۲) - الکترولیت ضعیف:** 1. *شمارش یون‌های تفکیک شده:* $pprox 4$ جفت یون (8 ذره). *کل ذرات:* $pprox 20$. 2. $$\text{درجه یونش} (\alpha_2) = \frac{\text{یونیده شده}}{\text{کل ذرات}} \approx \frac{4}{20} = \mathbf{0.20 \quad (20\%)}$$ 3. *(با فرض اسید $\text{HA}$ ضعیف):* $$\left[\text{H}^+\right] = \alpha_2 \times C_0 = 0.20 \times 0.4\text{ M} = 0.08\text{ M}$$ 4. $$\text{pH}_2 = -\log(0.08) = -(\log 8 - 2) \approx -(0.90 - 2) = \mathbf{1.10}$$ **نتیجه:** محلول (۱) یک الکترولیت قوی با $\text{pH} = 0.40$ و محلول (۲) یک الکترولیت ضعیف با $\text{pH} = 1.10$ است.