ما المقصود بتركيز أيون الهيدروكسيد؟
يُعبّر تركيز أيون الهيدروكسيد، ويُرمز له بـ\([\text{OH}^-]\)، عن كمية أيونات الهيدروكسيد الموجودة في محلول مائي مقيسة بالمول لكل لتر (مول/لتر). وهو مؤشر مباشر على مدى قاعدية (قلوية) المحلول؛ فكلما ارتفعت قيمة \([\text{OH}^-]\) ازدادت قاعدية المحلول. وكثيرًا ما يلجأ الكيميائيون إلى التعبير عن هذه القيمة على مقياس لوغاريتمي يُسمى pOH، لأنه أكثر عملية في التعامل مع الأرقام الصغيرة جدًا.
كيفية استخدام الحاسبة
اختر أولًا ما إذا كنت تريد التحويل من pOH إلى التركيز أم من التركيز إلى pOH. أدخل القيمة المعلومة لديك، فتعرض لك الحاسبة قيمة \([\text{OH}^-]\) وpOH وقيمة pH المقابلة وتركيز أيون الهيدروجين \([\text{H}^+]\). وبهذا يصبح من السهل توصيف المحلول توصيفًا كاملًا انطلاقًا من قياس واحد عند درجة حرارة 25 °م.
شرح المعادلة
تقوم الحاسبة على علاقتين أساسيتين:
$$[\text{OH}^-] = 10^{-\text{pOH}}$$و
$$\text{pOH} = -\log_{10}\!\left([\text{OH}^-]\ (\text{mol/L})\right)$$وعند درجة حرارة 25 °م، يعطينا الجداء الأيوني للماء العلاقة المريحة \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\). لذلك متى عرفنا قيمة pOH أمكننا حساب \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\) و\([\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}\). وتتيح لك هذه العلاقات الانتقال بسهولة بين وصف المحلول من حيث حموضته أو قاعديته.
مثال محلول
لنفترض أن لدينا محلولًا قيمة pOH فيه تساوي 3. عندئذٍ يكون \([\text{OH}^-] = 10^{-3} = 0.001\) مول/لتر. أما قيمة pH فهي \(14 - 3 = 11\)، وتركيز \([\text{H}^+] = 10^{-11} \approx 1\times10^{-11}\) مول/لتر. وقيمة pH التي تساوي 11 تؤكد أن هذا المحلول قاعدي، وهو ما يتوافق مع تركيز الهيدروكسيد المرتفع نسبيًا فيه.
الأسئلة الشائعة
هل مجموع pH + pOH يساوي 14 دائمًا؟ هذا صحيح فقط عند درجة حرارة 25 °م. فالجداء الأيوني للماء يتغير بتغير الحرارة، ولذلك يختلف هذا المجموع اختلافًا طفيفًا عند درجات حرارة أخرى.
ماذا تعني قيمة pOH المنخفضة؟ قيمة pOH المنخفضة (مثل 1–3) تعني تركيز \([\text{OH}^-]\) مرتفعًا ومحلولًا شديد القاعدية. أما قيمة pOH المرتفعة فتدل على محلول أكثر حموضة.
هل يمكن أن يكون \([\text{OH}^-]\) سالبًا؟ لا. فالتركيز قيمة موجبة دائمًا؛ ولهذا تقوم الأداة بضبط أي إدخال غير موجب إلى قيمة صغيرة جدًا حتى يبقى اللوغاريتم معرّفًا.