تفكك الالكتروليتات الضعيفة

تفكك الالكتروليتات الضعيفة

الالكتروليتات الضعيفة مواد تتأين جزئياً في محاليلها المائية وتخضع لحالة اتزان بين الجزيئات غير المتفككة والأيونات الناتجة، ويعبر عنها بثابت الاتزان.

الحوامض الضعيفة

الحامض حسب نظرية برونشتد-لوري هو المادة التي لها القابلية على فقدان بروتون لتكوين قاعدة قرينة، والحامض الضعيف الكتروليت ضعيف يتفكك جزئياً فتنشأ حالة اتزان بين جزيئاته غير المتفككة وأيوناته: $HA + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + A^-$ و $K_a = \frac{[H_3O^+][A^-]}{[HA]}$ (تصح للحوامض الضعيفة فقط). يمثل تفككها بثابت التأين Ka، وكلما ازدادت قيمته ازدادت قوة الحامض. قد يكون الحامض أحادي البروتون (له ثابت تفكك واحد) أو متعدد البروتون (له عدة ثوابت تفكك مثل حامض الفسفوريك والاوكزاليك).

القواعد الضعيفة

تعرف بأنها الصنف الذي له قابلية جزئية على اكتساب البروتونات من المذيب، ويرمز لثابت تفككها بالرمز Kb. مثال ذلك الامونيا.

• الحامض القوي يولد قاعدة قرينة ضعيفة والعكس صحيح
• في الحوامض متعددة البروتون تكون دائماً $K_{a1} > K_{a2} > K_{a3}$ بسبب ازدياد التجاذب الالكتروستاتيكي الذي يقلل قابلية الأصناف السالبة على فقدان بروتون.
• درجة التفكك (التأين) = تركيز الجزء المتأين عند الاتزان ÷ التركيز الابتدائي، والنسبة المئوية للتفكك = درجة التفكك × 100.
• يستخدم التقريب $(c - x) \approx c$ إذا كان ثابت التفكك صغيراً (أقل من $10^{-5}$ فما دون) أو كانت النسبة المئوية للتأين أقل من 5%، أما إذا كان الثابت كبيراً (أكبر من $10^{-4}$) أو النسبة أكبر من 5% فيستعمل الدستور $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}$ وتهمل القيمة السالبة.
• عند تخفيف محلول الحامض الضعيف تزداد درجة تفككه (النسبة المئوية للتأين)، فمحلول $HF$ تزداد درجة تفككه من $0.079$ إلى $0.229$ عند تخفيفه عشر مرات.
• تحل مسائل القواعد الضعيفة بنفس الأسلوب: $K_b = \frac{[BH^+][OH^-]}{[B]}$ ويحسب $[OH^-]$ بدل $[H^+]$.