حاسبة الرقم الهيدروجيني pH للقواعد القوية

أدخل الحساب

تركيز القاعدة (مول/لتر)

عدد أيونات الهيدروكسيد لكل وحدة صيغة (n)

نتائج

الرقم الهيدروجيني pH لمحلول القاعدة القوية

١٢

عند 25 °م

pOH	٢
تركيز [OH⁻]	٠٫٠١ mol/L

ماذا تفعل هذه الحاسبة

تتأين القاعدة القوية تأيُّنًا كاملًا في الماء، لذا يساوي تركيز أيون الهيدروكسيد تركيزَ القاعدة مضروبًا في عدد مجموعات الهيدروكسيد التي تُطلقها. تحسب هذه الأداة قيمتي pOH وpH الناتجتين للمحلول عند 25 °م، حيث يُثبِّت التأين الذاتي للماء العلاقة \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\).

طريقة الاستخدام

أدخل التركيز المولي للقاعدة بوحدة مول/لتر، ثم أدخل عدد أيونات الهيدروكسيد المُتحرِّرة من كل وحدة صيغة (n): استخدم 1 لهيدروكسيد الصوديوم NaOH أو هيدروكسيد البوتاسيوم KOH، واستخدم 2 لهيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)₂ أو هيدروكسيد الباريوم Ba(OH)₂ أو هيدروكسيد السترونشيوم Sr(OH)₂. تُعيد الحاسبة فورًا تركيز الهيدروكسيد وقيمتي pOH وpH.

شرح المعادلة

يُحسب تركيز الهيدروكسيد بالعلاقة \(\left[\text{OH}^-\right] = C \times n\). وبأخذ اللوغاريتم العشري السالب نحصل على $$\text{pOH} = -\log_{10}\!\left(C \cdot n\right)$$ وبما أن للماء عند 25 °م ثابتَ تأيُّن \(K_w = 1\times10^{-14}\)، فإن العلاقة \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) تتيح لنا التحويل: $$\text{pH} = 14 - \text{pOH}$$ وكلما زاد تركيز الهيدروكسيد ارتفعت قيمة pH (أي زادت قاعدية المحلول).

A strong base fully dissociates; each formula unit can release n hydroxide ions, so effective [OH⁻] = C·n.

The pH scale at 25 °C: strong bases sit near the high (basic) end with low pOH and high pH.

مثال محلول

افترض أنك أذبت هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)₂ ليصل تركيزه إلى 0.01 مول/لتر. تُطلق كل وحدة صيغة أيونَي هيدروكسيد، فيكون \(\left[\text{OH}^-\right] = 0.01 \times 2 = 0.02\) مول/لتر. ومن ثمّ $$\text{pOH} = -\log_{10}\!\left(0.02\right) \approx 1.70$$ وبالتالي $$\text{pH} = 14 - 1.70 = 12.30$$ وهذا يعني أن المحلول قاعدي قوي.

الأسئلة الشائعة

هل تصلح هذه الحاسبة للقواعد الضعيفة؟ لا. فهي تفترض تأيُّنًا بنسبة 100%، وهو ما يصدُق فقط على القواعد القوية مثل NaOH وKOH وهيدروكسيدات الفلزات القلوية الترابية. أما القواعد الضعيفة فتحتاج إلى حساب يعتمد على ثابت الاتزان (K_b).

لماذا حُدِّدت درجة الحرارة عند 25 °م؟ لأن الثابت 14 مُشتقّ من قيمة K_w عند 25 °م. فعند درجات حرارة أخرى تتغيّر قيمة K_w ويختلف مجموع pH + pOH.

ما القيمة التي أستخدمها للمتغيّر n؟ إنها تساوي عدد مجموعات OH⁻ في الصيغة الكيميائية: 1 للقواعد أحادية الهيدروكسيد مثل NaOH، و2 للقواعد ثنائية الهيدروكسيد مثل Ca(OH)₂.