If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

Kթ-ի և Kհ-ի միջև կապը

Թույլ թթվի Kթ-ի և իր զուգորդված հիմքի Kհ-ի միջև եղած կապը։ Հավասարումներ ինչպես Kթ-ի և Kհ-ի միջև, այնպես էլ pKթ-ի ու pKհ-ի միջև փոխակերպումների համար։ 

Հիմնական դրույթներ

Զուգորդված թթու-հիմք զույգերի համար՝ թթվի դիսոցման հաստատունը ՝ K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ն, և հիմքի իոնացման հաստատունը ՝ K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը, իրար հետ կապված են հետևյալ հավասարումներով․
  • K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript, dot, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, K, start subscript, start text, ջ, end text, end subscript
    որտեղ K, start subscript, start text, ջ, end text, end subscript-ն ջրի իոնային արտադրյալի հաստատունն է
  • start text, p, end text, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript, plus, start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, 14, space, space, start text, 2, end text, 5, degrees, start text, C, end text-ում

Ներածություն․ թույլ թթուների և հիմքերի իոնացումը դարձելի է

Թույլ թթուները (որպես նշանակման ընդհանուր ձև՝ գրվում են start color #1fab54, start text, H, A, end text, end color #1fab54) ջրին տրամադրում են start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript (կամ պրոտոն), ինչի հետևանքով առաջանում են զուգորդված հիմք՝ start color #1fab54, start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript, end color #1fab54, և start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript
start text, H, A, end text, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, հ, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis
space, space, start color #1fab54, start text, թ, թ, ո, ւ, end text, end color #1fab54, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, հ, ի, մ, ք, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, թ, թ, ո, ւ, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #1fab54, start text, հ, ի, մ, ք, end text, end color #1fab54
Նմանապես՝ հիմքը (որպես նշանակման ընդհանուր ձև՝ գրվում է start color #aa87ff, start text, B, end text, end color #aa87ff) ջրից կընդունի պրոտոն, ինչի հետևանքով առաջանում են զուգորդված թթու՝ start color #aa87ff, start text, H, B, end text, start superscript, plus, end superscript, end color #aa87ff, և start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript
start text, B, end text, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, հ, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, H, B, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis
space, space, start color #aa87ff, start text, հ, ի, մ, ք, end text, end color #aa87ff, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, թ, թ, ո, ւ, end text, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #aa87ff, start text, թ, թ, ո, ւ, end text, end color #aa87ff, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start text, հ, ի, մ, ք, end text
Թույլ թթվի կամ հիմքի իոնացման ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը քանակապես գնահատում է յուրաքանչյուր նյութի հարաբերական քանակը։ Այս հոդվածում կքննարկենք հավասարակշռության հաստատուններ՝ K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ի և K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի միջև կապը զուգորդված թթու-հիմք զույգի համար:
Հետևյալ նկարում պատկերված է բաժակ, որը պարունակում է ֆտորաջրածնական թթվի ջրային լուծույթը։ Լուծույթում ցուցադրված են ջրի իոնները, HF-ի չեզոք մոլեկուլները և ֆտորիդ ու ջրածնի իոնները։
Ֆտորաջրածնական թթվի ջրային լուծույթը (թույլ թթու) պարունակում է չդիսոցված start text, H, F, end text մոլեկուլներ, որոնք հավասարակշռության մեջ են պրոտոնների և ֆտորիդ իոնների հետ։
Նշում։ Այս հոդվածում ընդունում ենք, որ բոլոր լուծույթները ջրային լուծույթներ են։

K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ի որոշումը start text, H, A, end text-ի համար, որը փոխազդում է որպես թթու

Արի ավելի խորությամբ դիտարկենք միահիմն թույլ թթվի՝ start text, H, A, end text-ի դիսոցման ռեակցիան․
start text, H, A, end text, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, հ, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis
Այս դարձելի ռեակցիայի վերջանյութերն են start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript-ը, որը start text, H, A, end text-ի զուգորդված հիմքն է, և start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript-ը։ Կարող ենք հավասարակշռության հաստատուն K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ի համար գրել հետևյալ արտահայտությունը․
K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript, equals, start fraction, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, divided by, open bracket, start text, H, A, end text, close bracket, end fraction

K, start subscript, start text, h, end text, end subscript-ի որոշումը start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript-ի համար, որը փոխազդում է որպես հիմք

Քանի որ start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript-ը հիմք է, ապա կարող ենք գրել դարձելի ռեակցիան, որտեղ start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript-ը դրսևորում է իրեն որպես հիմք՝ ջրից ընդունելով պրոտոն․
start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, հ, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, H, A, end text, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis
Այս ռեակցիայի վերջանյութերն են start text, H, A, end text-ն և start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript-ը։ Հավասարակշռության հաստատուն K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը կարող ենք գրել այն ռեակցիայի համար, որում start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript-ը հանդես է գալիս որպես հիմք․
K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, start fraction, open bracket, start text, H, A, end text, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, divided by, open bracket, start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, end fraction
Սա կարծես լինի այն ռեակցիայի հակառակ պատկերը, որում start text, H, A, end text-ն հանդես է գալիս որպես թթու։ Սակայն այս ռեակցիաները շատ տարբեր են։ Երբ start text, H, A, end text-ն հանդես է գալիս որպես թթու, առաջանում է start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript։ Երբ զուգորդված հիմքը՝ start text, A, end text, start superscript, minus, end superscript-ը, հանդես է գալիս որպես հիմք, առաջանում է start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript։

K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ի և K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի միջև կապը զուգորդված թթու-հիմք զույգի համար

Եթե start text, H, A, end textK, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ն բազմապատկենք իր զուգորդված հիմքի՝ start text, A, end text, start superscript, minus, end superscriptK, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ով, ապա կստանանք․
KթKհ=([H3O+][A][HA])([HA][OH][A])=[H3O+][OH]=Kջ\begin{aligned}K_\text{թ}\cdot K_\text{հ}&=\Bigg(\dfrac{[\text{H}_3\text{O}^+]\cancel{[\text{A}^-]}}{\cancel{[\text{HA}]}}\Bigg)\Bigg(\dfrac{\cancel{[\text{HA}]}[\text{OH}^-]}{\cancel{[\text{A}^-]}}\Bigg)\\ \\ &=[\text{H}_3\text{O}^+][\text{OH}^-]\\ \\ &=K_\text{ջ}\end{aligned}
որտեղ K, start subscript, start text, ջ, end text, end subscript-ն ջրի իոնային արտադրյալի հաստատունն է։ Այն շատ օգտակար է զուգորդված թթու-հիմք զույգի K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ն և K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը կապելու համար։ K, start subscript, start text, ջ, end text, end subscript-ի արժեքը 25, degrees, start text, C, end text-ում կարող ենք նաև օգտագործել՝ այլ օգտակար հավասարումներ ստանալու համար․
KթKհ=Kջ=1.01014 25C(Հ. 1)\begin{aligned}K_\text{թ}\cdot K_\text{հ}&=K_\text{ջ}\\ \\ &=1.0\cdot 10^{-14}~\text25\,^\circ \text C\quad\quad\quad\quad(\text{Հ. 1})\end{aligned}
Եթե Հ․ 1-ի երկու կողմերն արտահայտենք բացասական log, start base, 10, end base-ով, ապա կստանանք․
start text, p, end text, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript, plus, start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, 14, space, space, start text, 2, end text, 5, degrees, start text, C, end text, left parenthesis, start text, Հ, point, space, 2, end text, right parenthesis
Այս հավասարումները կարող ենք օգտագործել՝ թույլ հիմքի K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը (կամ start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը) որոշելու համար, եթե տրված է զուգորդված թթվի K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ն։ Նաև կարող ենք հաշվել թույլ թթվի K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ն (կամ start text, p, end text, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ն), եթե տրված է զուգորդված հիմքի K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը։
Կարևոր է հիշել, որ այդ հավասարումները գործում են միայն զուգորդված թթու-հիմք զույգերի համար։ Զուգորդված թթու-հիմք զույգերի մասին համառոտ նկարագրությունը տե՛ս զուգորդված թթու-հիմք զույգի վերաբերյալ այս տեսանյութը։
Յուրացված գիտելիքի ստուգում։ Հետևյալ արժեքներից ո՞րը կարող ենք հաշվել, եթե մեզ հայտնի է K, start subscript, start text, հ, end text, end subscriptstart text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript-ի համար 25, degrees, start text, C, end text-ում։
Ընտրիր ճիշտ պատասխանը։
Ընտրիր ճիշտ պատասխանը։

Օրինակ։ Թույլ հիմքի համար K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի որոշումը

Ֆտորաջրածնական թթվի left parenthesis, start text, H, F, end text, right parenthesis start text, p, end text, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript3, comma, 36 է 25, degrees, start text, C, end text-ում։
Որքա՞ն կլինի ֆտորիդի՝ start text, F, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis-ի համար K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի արժեքը։
Արի քայլ առ քայլ լուծենք այս խնդիրը։

Քայլ 1. համոզվենք, որ ունենք զուգորդված թթու-հիմք զույգ

Զուգորդված թթու-հիմք զույգի առկայությունը կարող ենք ստուգել՝ դուրս գրելով start text, H, F, end text-ի դիսոցման ռեակցիան․
start text, H, F, end text, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, հ, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, F, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, լ, minus, թ, right parenthesis
Ինչպես տեսնում ես, start text, H, F, end text-ը ջրին տրամադրում է պրոտոն, ինչի հետևանքով առաջանում են start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript և start text, F, end text, start superscript, minus, end superscript։ Այսպիսով՝ start text, F, end text, start superscript, minus, end superscriptstart text, H, F, end text-ի զուգորդված հիմքն է։ Սա նշանակում է, որ կարող ենք start text, H, F, end textstart text, p, end text, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ի միջոցով գտնել start text, F, end text, start superscript, minus, end superscriptstart text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը։ Ուրա՜։

Քայլ 2. Օգտվելով Հ․ 2-ում հաշվարկված start text, p, end text, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ի արժեքից՝ գտնենք start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript

Վերադասավորելով Հ․ 2-ը ըստ start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի՝ կստանանք․
start text, p, end text, K, start subscript, start text, b, end text, end subscript, equals, 14, comma, 00, minus, start text, p, end text, K, start subscript, start text, a, end text, end subscript
Տեղադրելով մեզ հայտնի start text, H, F, end textstart text, p, end text, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ն՝ կստանանք․
start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, 14, comma, 00, minus, left parenthesis, 3, comma, 36, right parenthesis, equals, 10, comma, 64
Հետևաբար start text, F, end text, start superscript, minus, end superscriptstart text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը կլինի 10, comma, 64։

Քայլ 3. start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի միջոցով հաշվենք K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript

Վերջապես կարող ենք start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը փոխակերպել K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի՝ օգտագործելով հետևյալ հավասարումը․
start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, minus, log, left parenthesis, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, right parenthesis
Լուծելով այս հավասարումը K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի համար՝ կստանանք․
K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, 10, start superscript, minus, start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, end superscript
Տեղադրելով մեզ հայտնի start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ի արժեքը և լուծելով հավասարումը՝ կստանանք․
K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, 10, start superscript, minus, left parenthesis, 10, comma, 64, right parenthesis, end superscript, equals, 2, comma, 3, times, 10, start superscript, minus, 11, end superscript
Այսպիսով՝ start text, F, end text, start superscript, minus, end superscriptK, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը կլինի 2, comma, 3, times, 10, start superscript, minus, 11, end superscript։

Ամփոփում

Զուգորդված թթու-հիմք զույգերի համար թթվի դիսոցման հաստատունը՝ K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript-ն, և հիմքի իոնացման հաստատունը՝ K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript-ը, իրար հետ կապված են հետևյալ հավասարումներով․
  • K, start subscript, start text, ջ, end text, end subscript, equals, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript, dot, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript
  • start text, p, end text, K, start subscript, start text, թ, end text, end subscript, plus, start text, p, end text, K, start subscript, start text, հ, end text, end subscript, equals, 14, space, space, start text, 2, end text, 5, degrees, start text, C, end text-ում