12.03.05 – දුබල අම්ල

0
321

08. දුබල අම්ල

හැඳින්වීම

  • ජලීය ද්‍රාවණයකදී භාගිකව විඝටනය වී අදාළ ජලීය ද්‍රාවණයක H+අයන නිදහස් කරන්නාවු ස්වරූපයේ රසායනික ප්‍රභේද දුබල අම්ල ලෙස අර්ථ දැක්වේ .HA යන ඒක භාෂ්මික දුබල අම්ලය ජලීය ද්‍රාවණයක් තුළ විඝටනය වී H+ භාගික වශයෙන් නිදහස් කිරීමට අදාළ ප්‍රෝටෝන හුවමාරු සමතුලිතය පහත පරිදි නිරූපනය කල හැක.

HA(aq) + H2O(l)  ⇌ H3O+(aq) + A¯(aq)

HA ⇌ H+(aq) + A¯ (aq)

උදා:

  • CH3COOH
  • HCN
  • H2CO3
  • HF

ඒ අනුව දුබල අම්ලයක ජලීය ද්‍රාවණයක් තුළ විඝටනය වූ දුබල අණු හේතුවෙන් ජනිතවන නිදහස් අයන  මෙන්ම විඝටනය නොවූ දුබල අම්ල අණු ද එකිනෙක සමඟ ගතික සමතුලිතතාවයක පවතිනු ඇත.


ආම්ලික විඝටන නියතය (Ka)

  • දුබල අම්ල අණු දෙකක ආම්ලික ප්‍රබලතා සන්සන්දනයටත් යම් කිසි දුබල අම්ලයක විඝටන ප්‍රතිශතය ප්‍රමාණාත්මකව දැක්වීමටත් ආම්ලික විඝටන නියතය භාවිතා කෙරේ.
  • ආම්ලික විඝටන නියතය යන පදය අයණීකරන නියතය හෙවත් විඝටන නියතය  ලෙසද හැදින්වේ.
  • HA යන ඒක භාෂ්මික දුබල අම්ලය ජලීය ද්‍රාවණයක් තුළ සිදු කරන ලබන භාගික විඝටනය සලකමු.

HA(aq) + H2O(l)⇌  H3O+(aq)  +  A¯(aq)

සමතුලිතතා නියමය යෙදමෙන්,

  • ආරම්භක H2O(l)  සාන්ද්‍රණය සමඟ සැසඳිමේදි HA හි කුඩා භාගික ප්‍රමාණයක් ජල විච්චේදන ප්‍රතික්‍රියාවට භාජනය වීම හේතුකොට ගෙන [H2O(l)]  තුළ සිදුවන අඩුවීම නොගිනිය යුතු තරම් කුඩා වනු ඇත.එවිට

Ka අගය වැඩිවත්ම කිසියම් දුබල අම්ලයක ආම්ලික ප්‍රබලතාවය වැඩිවන අතර Ka අගය අඩු වත්ම කිසියම් දුබල අම්ලයක ආම්ලික ප්‍රබලතාවය අඩු වනු ඇත.


දුබල අම්ල සඳහා ඔස්වල්ඩ්ගේ තනුකකරණ නියමය

  • නියත උෂ්ණත්වයේදී කිසියම් දුබල අම්ලයක විඝටන ප්‍රමාණය එහි සාන්ද්‍රණයේ වර්ගමූලයට ප්‍රතිලෝමව සමානුපාතික වේ.
  • HA යන ඒක භාෂ්මික දුබල අම්ලයේ මවුල n ප්‍රමාණයක් පරිමාව V dm-3 වන ජලීය ද්‍රාවණයක් තුළ භාගික විඝටනයෙන් සමතුලිතව පවතින අවස්ථාවක් සලකමු . තවද මවුල n ප්‍රමාණය Vපරිමාව තුළ ඇති විට දුබල අම්ලයේ සාන්ද්‍රණය C mol dm-3 යැයි ද,දුබල අම්ලයේ විඝටන නියතය Ka යයි ද, එහි විඝටන ප්‍රමාණය 𝛼 යැයිද සිතමු.
HA(aq) +  H2O(l)   ⇌ H3O+(aq)+       A¯(aq)
ආරම්භක මවුලn 
වැයවන මවුල-n𝛼 +n𝛼+n𝛼
සමතුලිත මවුලn- n𝛼 n𝛼n𝛼
 n(1-𝛼) n𝛼n𝛼
[සමතුලිත]n(1-𝛼)/V n𝛼/V n𝛼/V
 C(1-𝛼) C𝛼C𝛼

(n÷V = C)  

  • ආම්ලික විඝටන නියතය සැලකීමෙන්,
  • 𝛼 << 1  බැවින් (1-𝛼) ~ 1 යැයි සැලකිය හැක. එවිට,
  • උෂ්ණත්වය නියතව පවතින තාක් Ka නියත බැවින් √ ka ද නියත අගයක් යැයි සැලකිය හැකි නිසා,

මෙය ඔස්වල්ඩ්ගේ තනුකකරණ නියමය යි.

විශේෂ කරුණු

දුබල අම්ල ආශ්‍රිත ගැටළුවකදි අවශ්‍යතවය මත ව්‍යුත්පන්න කිරීමක් නැතිවද  

යන සමීකරණ යෙදිය හැක


දුබල අම්ල ද්රාවණයක pH අගය

  • HA යන ඒක භාෂ්මික දුබල අම්ලය ජලීය ද්‍රාවණයක් තුළ විඝටනය වීමෙන් ඇතිවන ප්‍රෝටෝන හුවමාරු සමතුලිතය සලකමු .
  • සමතුලිතය සඳහා ඔස්වල්ඩ්ගේ තනුකකරණ නියමය යෙදීමෙන් අම්ලයේ ආරම්භක සාන්ද්‍රණය  C mol dm-3 ද, අම්ලයේ විඝටන ප්‍රමාණය 𝛼 යැයි සැලකූ විට,

නමුත් ඔස්වල්ඩ්ගේ තනුකකරණ නියමයට අදාළ ඕනෑම සාධාරණ අවස්ථාවකදී අම්ලය විඝටනය හේතුකොට ගෙන ජනිත වන [H3O+(aq)] ප්‍රකාශනාත්මකව C𝛼 යැයි  සැලකිය හැක.

  • (1)න් ,
  • pH අගය ගණනය කිරීම සඳහා වන ලඝු ඝනක සමීකරනය සැලකූ විට,
  • මෙම සමීකරණය බොහෝ රචනාමය ගැටළු වලදී ව්‍යුත්පන්න කර භාවිත කළ යුතු නමුත් කෙටි ප්‍රශ්න වලදී ඍජුවම භාවිතා කළ හැක.

දුබල අම්ල විඝටනය සඳහා හෙන්ඩර්සන් සමීකරණය

 ඉහත ක්‍රම දෙකම මඟින් pH අගය ගණනය කළ හැක.


දුබල අම්ලයක් අනුමාපනයේදී සමකතා ලක්ෂයේ pH අගය ගණනය කිරීම .

  • ප්‍රභල අම්ලයක් විසින් සාදන ද්‍රාවණයක් උදාසීන කරණය කිරීමේදි සමකතා ලක්ෂයට අදාළව pH අගය ජලයේ විඝටනයෙන් ජනිතවන H+ හෝ OH¯ සාන්ද්‍රණයට අනුරූප වේ.
  • නමුත් දුබල අම්ලයක් උදාසීන කරණය වීමෙන් සමකතා ලක්ෂයට එළබීම වෙනස් මඟක් ගන

උදා:  HA යන ඒක භාෂ්මික දුබල අම්ලයේ සාම්පලයක් NaOH මඟින් හරියටම උදාසීන කරනයෙන් සමකතා ලක්ෂයට එළබෙන අවස්ථාව සලකමු.

  • HA(aq)+ NaOH(aq) → NaA(aq)  + H2O(aq)

             (aq)

  •                             Kb
  • (aq)+ H2O(aq) ⇌   HA(aq)  +  H2O(aq)

(aq) හි භාෂ්මික විඝටන නියතය සැලකීමෙන් ,


ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.