حاسبة ثابت تأين الحمض

ثابت تأين الحمض (Ka) هو مقياس كمي لقوة الحمض في المحلول. وهو مفهوم محوري في كيمياء الأحماض والقواعد، ويستخدم للتنبؤ بمدى تفكك الحمض.

الخلفية التاريخية

نشأ مفهوم Ka من أوائل القرن العشرين مع تطور نظرية أرهينيوس للأحماض والقواعد. وقد اكتسب المزيد من الدقة العلمية مع نظرية برونستد-لوري للأحماض والقواعد، التي قدمت فهماً أكثر عمومية لتفاعلات الأحماض والقواعد.

صيغة الحساب

يحسب ثابت تأين الحمض (Ka) باستخدام الصيغة:

\[ \text{Ka} = \frac{[\text{H}^+][\text{A}^-]}{[\text{HA}]} \]

حيث:

• \([\text{H}^+]\) هو تركيز أيونات الهيدروجين بوحدة مول/لتر، محسوب كـ \(10^{-\text{pH}}\).
• \([\text{A}^-]\) هو تركيز الحمض منزوع البروتون (الأنيون).
• \([\text{HA}]\) هو تركيز الحمض غير المتفكك.

مثال على الحساب

النظر في محلول حمضي مع:

• تركيز الحمض: 0.1 مول/لتر
• قيمة الأس الهيدروجيني (pH): 3

أولاً، احسب \([\text{H}^+]\): \[ [\text{H}^+] = 10^{-3} = 0.001 \text{ مول/لتر} \]

ثم، احسب Ka: \[ \text{Ka} = \frac{(0.001)^2}{0.1 - 0.001} \approx 1.01 \times 10^{-5} \]

الأهمية وسيناريوهات الاستخدام

1. التنبؤ بقوة الحمض: يساعد في فهم مدى قوة الحمض أو ضعفه.
2. التحليل الكيميائي: ضروري في المعايرة وتطبيقات الكيمياء التحليلية الأخرى.
3. الصناعات الدوائية والكيميائية: مهم في صياغة الأدوية والمواد الكيميائية.

الأسئلة الشائعة

1. ماذا يشير إلى قيمة Ka الأعلى؟

   • تشير قيمة Ka الأعلى إلى حمض أقوى، مما يعني أنه يتفكك أكثر في المحلول.

2. ما هو الفرق بين Ka و pKa؟

   • pKa هو اللوغاريتم السالب لـ Ka. وغالباً ما يستخدم لأنه يوفر مقياساً أكثر ملاءمة للعمل به.

3. هل Ka يعتمد على درجة الحرارة؟

   • نعم، يمكن أن تتغير قيم Ka مع درجة الحرارة.

4. هل يمكن استخدام Ka للقواعد؟

   • بالنسبة للقواعد، يستخدم ثابت مشابه يسمى Kb.