12.04 – pH ප්‍රස්තාර හා අනුමාපන

0
465

pH ප්‍රස්තාර 

X අක්ෂය =  අම්ල – භෂ්ම අනුමාපනයට අදාළ බියුරෙට්ටුවෙන් එකතු කරන ලද ද්‍රාවණ පරිමාව

Y අක්ෂය =  අනුමාපන ප්ලාස්කුව තුළ වන ද්‍රාවණයේ pH අගය 

අම්ල – භෂ්ම අනුමාපන වර්ඝීකරනය

  1. ප්‍රභල අම්ල – ප්‍රභල භෂ්ම අනුමාපන 
  2. ප්‍රභල අම්ල – දුබල භෂ්ම අනුමාපන
  3. දුබල අම්ල – ප්‍රභල භෂ්ම අනුමාපන
  4. දුබල අම්ල – දුබල භෂ්ම අනුමාපන

ඉහත  අනුමාපන වර්ග 4 සඳහාම pH ප්‍රස්ථාර අදිනු ලැබේ.

pH ප්‍රස්ථාර ඇඳීමේදි නිර්ණය කළ යුතු ප්‍රධාන pH අගයන් 5 කි.

01.අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගය

 අම්ලය ප්‍රභල අම්ලයක් වන විට අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගය අම්ලයෙන් ලැබෙන [ H+(aq)] ත්, ජලයෙන් ලැබෙන [ H+(aq)]  ත් සාපේක්ෂ විශාලත්වය මත තීරණය කර අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගය සොයනු ලැබේ.

අම්ලය දුබල වන විට අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගය, pH  = – log10 ( Kac )½  යන සමීකරණයෙන් සොයා ගත යුතුය.

දුබල අම්ලයේ Ka ලබා දී නොමැති විට අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගය ලෙස 4.5 දල අගය ගනී.

02.භෂ්ම ද්‍රාවණයේ pH අගය

භෂ්මය  ප්‍රභල භෂ්මයක් වන විට භෂ්ම  ද්‍රාවණයේ pH අගය භෂ්මයෙන් ලැබෙන [ OH(aq)] ත්, ජලයෙන් ලැබෙන [ OH(aq)]  ත් සාපේක්ෂ විශාලත්වය මත තීරණය කර භෂ්ම ද්‍රාවණයේ pOH අගය ඇසුරෙන් සොයනු ලැබේ.

භෂ්මය දුබල වන විට භෂ්ම  ද්‍රාවණයේ pOH අගය, pOH  = – log10 ( Kbc )½  යන සමීකරණයෙන් සොයා ගත යුතුය.

දුබල භෂ්මයේ Kb ලබා දී නොමැති විට භෂ්ම ද්‍රාවණයේ pH අගය ලෙස 9.5 දල අගය ගනී.

03.සමකතා ලක්ෂයේ pH අගය

ප්‍රභල අම්ල – ප්‍රභල භෂ්ම අනුමාපනයේදී සමකතා ලක්ෂයේ pH අගය අදාළ තත්ව යටතේදි ජලයේ විඝටනයෙන් ලැබෙන [ H+]  ට අදාළ pH වේ.(25°C දී pH = 7)

දුබල අම්ල – ප්‍රභල භෂ්ම අනුමාපනයේදී සමකතා ලක්ෂය තුළ පවතින ලවණයේ ඇනායනය අනුමාපනයට සම්බන්ධ දුබල අම්ලයේ සංයුග්මක භෂ්මය බැවින් සමකතා ලක්ෂයේ pH  

pH = ½ { pKw + pKa + log10 [සංයුග්මක භෂ්ම ] }

ප්‍රභල අම්ල- දුබල භෂ්ම අනුමාපනයේදී සමකතා ලක්ෂය තුළ පවතින ලවණයේ කැටායනය අනුමාපනයට සම්බන්ධ දුබල භෂ්මයේ  සංයුග්මක අම්ලය බැවින් සමකතා ලක්ෂයේ pH  

pOH = ½ { pKw + pKb+ log10 [සංයුග්මක අම්ලය ] }

දුබල අම්ල – දුබල භෂ්ම අනුමාපනයේදී සමකතා ලක්ෂයේ pH සෙවීම අපේක්ෂා නොකෙරේ.

04.සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයේ පහළ අගය

අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගයට ඒකක 2 ක් එකතු කළ විට මෙම pH අගය ලැබේ.

05.සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයේ ඉහළ අගය

භෂ්ම ද්‍රාවණයේ pH අගයෙන් ඒකක 2 ක් අඩු කළ විට මෙම pH අගය ලැබේ.

සටහන 

සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසය

ඕනෑම අම්ල භෂ්ම අනුමාපනයකදී අන්ත ලක්ෂය ආසන්නයේදී බියුරෙට්ටුවෙන් එකතු කරන ලබන ඉතා කුඩා ද්‍රාවණ පරිමාවක් හේතුවෙන් අනුමාපන ප්ලාස්කුව තුළ වන ද්‍රාවණයේ pH අගය ඒකක කීපයක් ඉත සීඝ්‍ර වෙනසකට ලක්වේ . මෙම පරාසය සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයයි.

ඉහත pH අගයන් 5 හට අමතරව අම්ලය හා භෂ්මය ප්‍රතික්‍රියා කරන ස්ටොයිකියෝමිතිය සලකා අන්ත ලක්ශ බියුරෙක්ටු පාඨංකය ගණනය කළ යුතුය.

01. ප්‍රභල අම්ල – ප්‍රභල භෂ්ම  අනුමාපන සඳහා pH ප්‍රස්ථාර 

0.1 moldm-3   KOH ද්‍රාවණයක 10 cm3 ක් 0.1 moldm-3 HCl මගින් අනුමාපනය සඳහා pH ප්‍රස්ථාරය අදින්න.

අම්ල ද්‍රාවණයේ pH =1

භෂ්ම ද්‍රාවණයේ pH = 13

සමකතා ලක්ෂයේ pH = 7 

සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයේ ඉහළ අගය =11

සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයේ පහළ අගය=3

KOH + HCl = KCl + H2O

   1    :    1

අන්ත ලක්ෂ බියුරෙට්ටු පාඨාංකය =10cm3

02. ප්‍රභල අම්ල – දුබල භෂ්ම අනුමාපන සඳහා pH ප්‍රස්ථාර 

0.1 moldm-3 HCl ද්‍රාවණයක 10 cm3 ක් 0.1 moldm-3  NH4OH ( Kb = 1× 10-5 moldm-3 ) මගින් අනුමාපනයට අදාළ pH ප්‍රස්ථාරය අදින්න 

අම්ල ද්‍රාවණයේ pH = 1

භෂ්ම ද්‍රාවණයේ pH =

pOH     = -log10 (KbC)½

14- pH  = – log10 ( 1× 10-5  × 0.1)½

             = – log10 ( 1× 10-6)½

             = – log10 ( 1×10-3)

             =- (-3)

      pH  = 14-3

             =11//

සමකතා ලක්ෂයේ pH 

pOH = ½ { pKw + pKb+ log10 [සංයුග්මක අම්ලය]

14- pH = ½{ 14 + (- log101× 10-5 ) + log10 [NH4+] }

NH4OH  +  HCl      ⇌    NH4Cl  +  H2

  1          :     1

බියුරෙට්ටු පාඨාංකය = 10 cm3

NH4 mol = 0.1 ×10/1000

                 = 1×10-3

ද්‍රාවණය තුළ නව පරිමාව = 20 cm3 

එම නිසා [NH4+]  = 1×10-3  × 1000/20

                           = 0.05 moldm-3 //

ඉහත සමීකරණය මගින් සමකතා ලක්ෂයේ  pH  = 5 ලෙස ලැබේ.

සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයේ පහළ අගය 3

සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයේ ඉහළ අගය =9

03.දුබල අම්ල – ප්‍රභල භෂ්ම අනුමාපන සඳහා pH ප්‍රස්ථාර 

0.1 moldm-3 CH3COOH  ද්‍රාවණයක (Ka = 2× 10-5    moldm-3  ) 20 cm3 ක් 0.1 moldm-3  NaOH මගින් අනුමාපනය සඳහා pH ප්‍රස්ථාර අදින්න

CH3COOH+ NaOH       ⇌      CH3COONa+ + H2O

අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගය =

pH  = – log10 ( Ka )½

           = – log10 (2× 10-5 × 0.1 )½

       = 2.8496//

භෂ්ම ද්‍රාවණයේ pH අගය = 13

සීඝ්‍ර pH පරාසයේ ඉහළ අගය = 11

සීඝ්‍ර pH පරාසයේ පහළ අගය = 4.8496

සමකතා ලක්ෂයේ pH අගය =

pH = ½ { pKw + pKa + log10 [සංයුග්මක භෂ්ම ] }

pH =  8.7

04.දුබල භෂ්ම – දුබල අම්ල අනුමාපන සඳහා pH ප්‍රස්ථාර 

0.1M NH4OH   ද්‍රාවණයක  20cm ක් 0.1M CH3COOH ද්‍රාවණයක් මගින් අනුමාපනය සඳහා pH ප්‍රස්ථාරය අදින්න

අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගය = 4.5

භෂ්ම ද්‍රාවණයේ pH අගය = 9.5

සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයේ ඉහළ අගය = 7.5

සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසයේ පහළ අගය = 6.5

දර්ශක

ආම්ලික මාධ්‍යකදී එක් වර්ණයකුත් ,භාෂ්මික මාධ්‍යයේ එයින් කැපී පෙනෙන ලෙස වෙනස් වර්ණයක් ලබා දෙන රසායනික ප්‍රභේද දර්ශක වේ.

දුබල ආම්ලික දර්ශක සලකා.

දර්ශක වල pH පරාසය 

කිසියම් දුබල ආම්ලික දර්ශකයක් පහළ වර්ණය පෙන්නන වැඩිම pH අගයත්,ඉහල වර්ණය පෙන්නන අඩුම pH අගයත් අතර් පරාසය වේ.

ආම්ලික වර්ණය ලබාදෙන උපරිම pH අගය 

pH = pKIn -1

භාෂ්මික වර්ණය ලබාදෙන අවම pH අගය

pH = pKIn + 1

කිසියම් අනුමාපනයක් සඳහා සුදුසු දර්ශකයක් වීමට එම අනුමාපනයේ සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසය තුළ අදාළ දර්ශකයේ pH පරාසය පිහිටිය යුතුයි.

 දුබල අම්ල – දුබල භෂ්ම අනුමාපනවල සීඝ්‍ර pH විචලන පරාසය ඉතා කුඩා බැවින් මෙවැනි අනුමාපන සඳහා සුදුසු දර්ශක නොමැත.

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.