معادله یونش اسید فرمیک

معادله یونش اسید فرمیک

معادله یونش اسید فرمیک

معادله یونش اسید فرمیک

اسید فرمیک یکی از اسیدهای ضعیف با فرمول مولکولی HCOOH است و به طور طبیعی می توان آن را در نیش حشراتی مانند مورچه و زنبور و همچنین در برگ گیاه گزنه یافت. به همین علت به آن جوهر مورچه نیز گفته می شود. این ترکیب در دسته ترکیبات کربوکسیلیک اسید قرار گرفته و ساده ترین نوع این ترکیبات می باشد. این ترکیب محلول در آب است و وقتی با آب مخلوط می شود،‌ به یون های سازنده خود تجزیه می شود. در این مقاله به بررسی معادله یونش اسید فرمیک در آب، مفاهیم ثابت تفکیک، قدرت تفکیک و موارد مشابه خواهیم پرداخت.

ثابت تفکیک چیست؟

بگذارید قبل از بررسی موضوع اصلی با مفهوم ثابت تفکیک آشنا شویم. یک ثابت تفکیک یا ثابت یونش اسید، اندازه گیری کمی قدرت اسیدی در یک محلول است و آن را با K نشان می دهند. به زبان ساده تر، با استفاده از ثابت تفکیک می توان میزان قدرت نسبی یک اسید در محلول را اندازه گیری کرد. برای این کار از معادله یونش اسید استفاده می شود. همانطور که می دانید اسیدها می توانند در آب یونیده و تفکیک شوند و یون H+ را در محلول آزاد کنند. به میزان تفکیکی که یک اسید در محلول داشته باشد، به آن قدرت اسیدی خاصی نسبت داده می شود. به عنوان مثال اگر فرض کنیم HA یک اسید ضعیف است، معادله یونش آن در آب به صورت زیر خواهد بود:

HA (aq) + H2O (l) ↔ H3O+ (aq) + A(aq)

روش محاسبه ثابت تفکیک اسید

در این مورد معادله ثابت یونش اسید یا همان ثابت تفکیک اسید به صورت زیر نوشته می شود:

توجه داشته باشید که میزان غلظت آب در حالت خالص همواره ثابت است و بنابراین می توان معادله واکنش ثابت تفکیک اسید یا ثابت یونش اسید را به شکل زیر نوشت:

این مطلب را از دست ندهید :
مواد آزمایشگاهی پرفروش سیگما آلدریچ و مرک آلمان با بهترین قیمت در ایران

Ka=K [H2O]

محاسبه ثابت تفکیک

بنابراین می توان گفت K و Ka در مقدار غلظت آب با هم تفاوت دارند. همچنین برای ساده سازی، می توان به جای H3O+ در معادله ثابت یونش، H+ نوشت. بخاطر داشته باشید که H+ به صورت یون آزاد در محلول آبی وجود ندارد و با مولکول آب ترکیب می شود یون هیدرونیوم (H3O+) تولید می کند.

ارتباط pKa و Ka

هرچه مقدار ثابت تفکیک اسید بیشتر باشد یعنی اسید قوی تر است و این بدان معناست که در حالت تعادل، غلظت بیشتری از H+ در محلول وجود دارد. بنابراین می توان ثابت یونش را به عنوان معیاری برای قدرت اسیدی در نظر گرفت. همانند دیگر ثابت های عددی، ثابت تفکیک اسید نیز بر حسب فعالیت H+ اندازه گرفته می شود و بنابراین بدون واحد است.

در صورتیکه بتوان ثابت تفکیک یعنی Ka را محاسبه کرد، بسیاری از مقادیر ثابت تعادل را نیز می توان حساب کرد. زمانیکه بخواهیم قدرت اسیدی را محاسبه کنیم، می توان با لگاریتم گرفتن از ثابت تفکیک، قدرت اسیدی را محاسبه کرد. قدرت اسیدی را با عنوان pKa نشان می دهند و معادله آن ب صورت زیر خواهد بود.

pKa = -log10 Ka

هرجقدر مقدار pKa کمتر باشد، یعنی ثابت تفکیک اسیدی بزرگتر بوده و اسید قوی تری داریم. به طور معمول زمانیکه مقدار pKa کمتر از 2- باشد آن اسید را اسید قوی می دانند.

بیشتر بخوانید: تیتراسیون اسید و باز و خطاهای تیتراسیون

معادله یونش اسید فرمیک

حال که با مفاهیم ثابت تفکیک یا همان ثابت یونش و قدرت اسیدی آشنا شدیم به بررسی معادله یونش اسید فرمیک می پردازیم. زمانیکه اسید فرمیک با آب مخلوط شده و محلول آبی آن تهیه می شود، به یون های سازنده خود یعنی H+ و HCOO تجزیه می شود. از آنجاییکه این ترکیب یک اسید ضعیف است، بنابراین به مقدار کمی تجزیه می شود. معادله یونش اسید فرمیک به صورت زیر است:

این مطلب را از دست ندهید :
تجهیزات آزمایشگاه سیارفروش | خرید تجهیزات آزمایشگاه سیار

+HCOOH + H2O ↔ HCOO + H3O

معادله یونش اسید فرمیک

طبق محاسبات انجام شده، میزان ثابت یونش اسید فرمیک 4-10 × 78/1 است و بنابراین می توان مقدار pKa آن را نیز محاسبه کرده که در نتیجه محاسبه آن به عدد 75/3 می رسیم. عدد به دست آمده نشان می دهد که مقدار قدرت اسیدی اسید فرمیک کم بوده و این ترکیب در دسته اسیدهای ضعیف قرار می گیرد. محاسبه آن به صورت زیر خواهد بود:

pKa = -log10 1.78 × 10-4

pKa = 3.75

جمع بندی

ثابت تفکیک یا ثابت یونش و لگاریتم منفی آن یکی از روش های محاسبه قدرت اسیدی انواع اسیدها است. هرچه یک اسید قوی تر باشد به مقدار کامل تری در آب تفکیک می شود و Ka بیشتر و pKa کمتری دارد. نتایج نشان می دهد معمولا اسیدهای قوی دارای pKa کمتر از 2- هستند. در این مقاله به بررسی معادله یونش اسید فرمیک پرداخیتم. از آنجاییکه مقدار Ka برای اسید فرمیک کم و مقدار pKa بالایی دارد، می توان نتیجه گرفت این ترکیب یک اسید ضعیف است و یونش جزئی در آب دارد.

 

سفیر آزما کیان بزرگترین مرکز فروش مواد شیمیایی و آزمایشگاهی سیگما الدریچ ، سیگما آلدریچ ، نمایندگی سیگما الدریچ ، نمایندگی سیگما آلدریچ ، نمایندگی مرک آلمان در ایران می باشد.

تلفن فروش و مشاوره سایت 09357007743 فروش ویژه آنلاین و 24 ساعته

اشتراک این نوشته

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.