यह कैलकुलेटर क्या करता है
दुर्बल क्षार pH कैलकुलेटर किसी दुर्बल क्षार के विलयन का pH, pOH और हाइड्रॉक्साइड-आयन सांद्रता का अनुमान लगाता है, जब आपको उसका क्षार वियोजन स्थिरांक (Kb) और प्रारंभिक मोलर सांद्रता (C) पता हो। अमोनिया, मेथिलऐमीन और पिरिडीन जैसे दुर्बल क्षार जल में केवल आंशिक रूप से आयनित होते हैं, इसलिए यह जानने के लिए कि विलयन वास्तव में कितना क्षारीय है, एक सरल साम्य व्यंजक की आवश्यकता पड़ती है।
इसका उपयोग कैसे करें
क्षार का Kb मान दर्ज करें (उदाहरण के लिए, अमोनिया के लिए \(1.8\times10^{-5}\)) और प्रारंभिक सांद्रता मोल प्रति लीटर में लिखें। कैलकुलेटर हाइड्रॉक्साइड सांद्रता \([\text{OH}^-]\), pOH और अंतिम pH लौटा देगा। सभी परिणाम 25 °C तापमान मानकर निकाले जाते हैं, जहाँ जल स्थिरांक के अनुसार \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) होता है।
सूत्र की व्याख्या
किसी दुर्बल क्षार B के लिए, जो B + H₂O ⇌ BH⁺ + OH⁻ के रूप में अभिक्रिया करता है, साम्य स्थिरांक होता है \(\text{Kb} = \frac{[\text{BH}^+][\text{OH}^-]}{[\text{B}]}\)। जब आयनन कम होता है, तो \([\text{BH}^+] \approx [\text{OH}^-] = x\) और \([\text{B}] \approx C\) माना जा सकता है, जिससे \(\text{Kb} \approx \frac{x^2}{C}\) बनता है। x के लिए हल करने पर वर्गमूल सन्निकटन मिलता है:
$$[\text{OH}^-] = \sqrt{\text{Kb}\cdot C}$$इसके बाद \(\text{pOH} = -\log[\text{OH}^-]\) और \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\)।
हल किया गया उदाहरण
0.1 M अमोनिया के लिए, जहाँ \(\text{Kb} = 1.8\times10^{-5}\) है:
$$[\text{OH}^-] = \sqrt{1.8\times10^{-5} \times 0.1} = \sqrt{1.8\times10^{-6}} \approx 1.342\times10^{-3}\ \text{mol/L}$$\(\text{pOH} = -\log(1.342\times10^{-3}) \approx 2.87\), अतः \(\text{pH} = 14 - 2.87 \approx 11.13\) — यानी एक मध्यम रूप से क्षारीय विलयन।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
यह सन्निकटन कब सटीक रहता है? यह तब विश्वसनीय होता है जब क्षार दुर्बल हो और सांद्रता बहुत कम न हो, ताकि x का मान C से काफी छोटा रहे (आमतौर पर लगभग 5% से कम)।
क्या मैं Kb की जगह Ka का उपयोग कर सकता हूँ? इसे इस तरह बदलें: \(\text{Kb} = \frac{\text{Kw}}{\text{Ka}} = \frac{1.0\times10^{-14}}{\text{Ka}}\), और फिर वही Kb यहाँ दर्ज करें।
pH 7 से अधिक क्यों होता है? क्षार अतिरिक्त हाइड्रॉक्साइड आयन उत्पन्न करते हैं, जिससे pOH घटता है और pH उदासीन मान 7 से ऊपर चला जाता है।
