ماذا تفعل حاسبة نسبة التأين
تحسب هذه الأداة مقدار ما تفكّك (تأيّن) فعليًا من حمض ضعيف أو قاعدة ضعيفة عند وصول المحلول إلى حالة الاتزان. فالكهارل الضعيفة لا تنفصل إلى أيونات إلا جزئيًا، ولهذا فإن نسبة الجزء المتفكك — معبَّرًا عنها كنسبة مئوية — تُظهر مدى «قوة» سلوك ذلك الحمض أو القاعدة الضعيفة في ظل الظروف المحددة. تحتاج الحاسبة إلى رقمين فقط: التركيز الذي بدأتَ به، وتركيز الجزيئات غير المتأيّنة المتبقية عند الاتزان.
المُدخلات المطلوبة
- التركيز الابتدائي (مول/لتر): التركيز الكلي الأولي للحمض أو القاعدة قبل حدوث أي تأيّن.
- تركيز الاتزان (مول/لتر): تركيز الجزيئات التي بقيت سليمة (غير متأيّنة) بعد استقرار التفاعل عند حالة الاتزان.
الفرق بين هاتين القيمتين هو المقدار الذي تأيّن. ويجب إدخال كلتا القيمتين بوحدة المول لكل لتر (مول/لتر) حتى تُختصر الوحدات بشكل صحيح.
المعادلة المستخدمة
تطبّق الحاسبة معادلة واحدة مباشرة:
$$\text{نسبة التأين} = \frac{\text{التركيز الابتدائي} - \text{تركيز الاتزان}}{\text{التركيز الابتدائي}} \times 100\%$$كما تعرض الحاسبة التركيز المتأيّن = التركيز الابتدائي − تركيز الاتزان، وهو مقدار الجزء المتفكك مقدّرًا بوحدة مول/لتر. ولا حاجة إلى ثابت الاتزان (Ka أو Kb)، لأنك تُدخل تركيز الاتزان مباشرةً.
مثال محلول
لنفترض أنك أذبتَ حمض الخليك ليصبح تركيزه الابتدائي 0.100 مول/لتر. وعند الاتزان، قِيس تركيز حمض الخليك غير المتأيّن بـ 0.0987 مول/لتر (لاحظ أن قيمة الاتزان يجب أن تكون أصغر من التركيز الابتدائي دائمًا).
- التركيز المتأيّن = \(0.100 - 0.0987 = 0.0013\) مول/لتر
- نسبة التأين = \((0.0013 \div 0.100) \times 100\% =\) 1.3%
أي إن نحو 1.3% فقط من جزيئات حمض الخليك تتفكك — وهذا يؤكد أنه حمض ضعيف.
الأسئلة الشائعة
هل نسبة التأين هي نفسها درجة التفكك؟ نعم. درجة التفكك (التي يُرمز إليها غالبًا بالحرف α) هي ببساطة نسبة التأين مقسومة على 100 — أي كسر عشري بدلًا من نسبة مئوية.
هل يمكنني استخدامها للأحماض القوية؟ يمكنك ذلك، لكن الأحماض القوية تتأيّن بشكل شبه كامل، فيكون تركيز الاتزان قريبًا من الصفر وتقترب النتيجة من 100%. والحاسبة أكثر فائدة مع الأحماض والقواعد الضعيفة حيث يكون التأيّن جزئيًا.
لماذا قد أحصل على نتيجة تتجاوز 100% أو أقل من 0%؟ هذا يعني أن تركيز الاتزان لديك إمّا أكبر من التركيز الابتدائي وإمّا قيمته سالبة. راجِع القيم جيدًا — فتركيز الاتزان يجب أن يكون أصغر من التركيز الابتدائي، وكلتا القيمتين يجب أن تكونا موجبتين.
