Waikawa me nga Tupapa: Nga Aro, Whakakotahi Takirua, Whakaingoa.

Waikawa me nga Tupapa: Nga Whakaaro, Nga Takirua Whakakotahi, Te Whakaingoa

I roto i te ao nui o te matū, ka whai waahi nui te waikawa me te turanga i roto i te maha o nga mahi matū me te koiora. Ko enei matū, me nga ahuatanga motuhake, te putake o te maha o nga tauhohenga matū, a he mea nui ta ratou ako kia mohio ai ratou ki te ahua me te whanonga o te ngota ngota.

I roto i tenei tuhinga, ka tuhurahia e tatou nga tikanga taketake o te waikawa me te kawakore, tae atu ki nga takirua takirua ka puta i nga tauhohenga waikawa-papa. I tua atu, ka korerohia e matou te ingoa ingoa e whakamahia ana ki te tautuhi me te whakarōpū i enei pūhui, ka hoatu he turanga pakari mo te hunga panui mo te mohio me te tātari i nga momo ahuatanga matū e pa ana ki te waikawa me te turanga.

Mai i te ariā o Arrhenius ki nga whakamaramatanga hou o Lewis raua ko Brønsted-Lowry, ka arotakehia e tatou nga turanga ariā kei raro i te ahua waikawa, taketake ranei o tetahi matū. I tua atu, ka whakanuihia e matou te hiranga o te takirua takirua i roto i te whakakore me te taurite i waenga i te waikawa me te turanga, e whakaatu ana i to raatau hononga tata me te paanga ki nga tauhohenga matū.

I tua atu i te mohio ki nga ariā taketake, ka ata tirohia e tatou te whakaingoatanga e whakamahia ana hei tohu i te waikawa me te kawakore, me te aro atu ki nga kumara, ki mua me nga ture e pa ana ki te whakaingoatanga. Ma te kaha ki te whakaingoa ingoa ka ngawari te whakawhitiwhiti korero i waenga i nga tohunga kemu, ka taea te whakarōpūtanga tika o enei matū i runga i o raatau ahuatanga matū.

Hei whakarāpopototanga, ka whakaratohia e tenei tuhinga he tirohanga matawhānui o nga ariā matua o te waikawa me te kawakore, tae atu ki nga takirua takirua me te whakaingoatanga e hono ana ki enei puhui. Ma te huarahi hangarau me te koretake, ko ta matou whainga ko te whakatakoto i te turanga mo te maaramatanga ake me te whakamahinga o nga waikawa me nga turanga i roto i te horopaki o te matū me etahi atu marautanga pūtaiao e pa ana.

1. He kupu whakataki ki te waikawa me te kawakore: nga ariā taketake

I roto i te matū, he matū taketake te waikawa me te kawakore e whai wāhi nui ana ki ngā tauhohenga matū. I roto i tenei wahanga, ka tuhurahia e matou nga ariā taketake o te waikawa me te kawakore, e whakarato ana i te turanga pakari mo te mohio ki te pehea o te taunekeneke me te mahi i roto i nga ahuatanga rereke.

Ko te waikawa he matū ka tuku katote hauwai (H+) ina rewa ki te wai. Ko enei katote hauwai te kawenga mo nga ahuatanga waikawa, penei i te reka kawa me te kaha ki te whakakino i etahi rawa. I tua atu i te whakakore i roto i te wai, ka taea hoki e nga waikawa te urupare ki nga turanga, te hanga hua tauhohenga me te tuku hau i roto i te tukanga.

I tetahi atu taha, ko nga turanga he matū e tuku ana i nga katote hydroxyl (OH-) ina rewa ki te wai. Ko enei katote hydroxyl te kawenga mo nga ahuatanga taketake, penei i te reka kawa me te kaha ki te whakakore i nga waikawa. I tua atu i te tauhohenga ki te waikawa, ka taea hoki e nga turanga te tauhohe ki etahi atu matū matū, penei i te waikawa ngako, ka hanga matū rereke.

Hei whakarāpopototanga, ko te waikawa me te kawakore e rua nga momo matū me nga ahuatanga matū motuhake. Ka tukuna e te waikawa nga katote hauwai, ka tukuna e nga turanga nga katote hydroxyl. Ka taea e raua te tauhohe ki a raua ano me etahi atu puhui, ka puta te tini o nga tauhohenga matū. I roto i tenei waahanga, ka tuhurahia e tatou nga ahuatanga me nga whanonga o te waikawa me te kawakore, tae atu ki te hiranga i roto i nga waahanga o te matū me te oranga o ia ra.

2. Te hiranga o te waikawa me te kawakore i roto i te matū

Ko nga waikawa me nga turanga he tino waahanga o te ako matū, i te mea he mahi nui ki roto i te maha o nga tauhohenga matū. Ko te waikawa he matū ka taea te tuku katote hauwai (H+) ki roto i te otinga, ko te turanga he matū ka taea te whakaae katote hauwai, te tuku katote hauwai (OH-) ki roto i te otinga.

Ko tetahi o nga tino take he mea nui te waikawa me te kawakore i roto i te matū na te mea ka uru ki roto i te toenga waikawa-papa, he mea nui mo te maha o nga tauhohenga matū me nga tukanga matū koiora. i roto i te tinana tangata. I tua atu, he mea matū motuhake ano te waikawa me te turanga e whai hua ai i roto i nga momo mahi ahumahi, penei i te hanga matū, kai, me nga rongoa.

He mea nui kia mohio ki nga ahuatanga me nga whanonga o nga waikawa me nga kawakore kia matapae ai, hei whakahaere hoki i nga tauhohenga matū. Ki te mahi i tenei, he mea tika ki te wetewete i nga mea penei i te pH, te kukū katote hauwai, te waikawa, te kaha taketake ranei me te toenga waikawa-turanga. He maha nga tikanga me nga tikanga ka whakamahia hei ine me te wetewete i enei tawhā, penei i te titrations, te pauna pH, me nga tohu pH. Ko enei tātaritanga tino tika me te whai kiko e whakapumau ana i nga hua pono i roto i te rangahau me te whakamahi i nga waikawa me nga turanga.

3. Whakamaramatanga o nga takirua waikawa-waahi honohono

Ko te takirua waikawa-waahanga honohono he momo matū e rua e hono ana tetahi ki tetahi ma te whakawhiti i te katote hauwai (H+). I roto i tenei momo tauhohenga, ka koha te waikawa i te H+ ka noho hei turanga honohono, i te mea ka whakaae te turanga ki te H+ ka huri hei waikawa whakakotahi.

He mea nui kia mau mai me noho tahi te waikawa conjugate me te turanga i roto i te wharite matū kotahi kia kiia ai he takirua takirua. I tua atu, ko te kaha o te waikawa ki te koha i te H+ e hono ana ki tona waikawa, engari ko te kaha o te turanga ki te whakaae ki te H+ e pa ana ki tona taketake.

Ko te tauira noa o te takirua waikawa-waahi ko te waikawa maaota (HCl) me te katote hauota (Cl-). I roto i tenei tauhohenga, ka kiia te HCl ko te waikawa na te mea ka koha he H+, ko te katote Cl- ka kiia ko te turanga honohono na te mea ka whakaae ia ki te H+. Ko tetahi atu tauira ko te waikawa acetic (CH3COOH) me te katote acetate (CH3COO-), ko CH3COOH te waikawa me CH3COO- te turanga hono.

4. Te hononga i waenga i te waikawa me te turanga honohono

He mea taketake i roto i te matū waikawa-papa. Ka hangaia he turanga whakakotahi ina koha te waikawa i te iraoho ka noho hei turanga. Waihoki, ka hanga he waikawa conjugate i te wa e whakaae ana te turanga ki te iraoho ka huri hei waikawa. Ko enei hononga e tohuhia ana e nga wharite matū e whakaatu ana i nga huringa o te hanganga me te utu o te puhui. He mea nui kia mohio ki tenei hononga mo te ako matū me ki te whakaoti rapanga e pa ana ki nga pauna waikawa-papa.

Ko tetahi tauira noa o te tauhohenga waikawa-tuupapa e hanga ai nga waikawa me nga turanga honohono ko te tauhohenga i waenga i te waikawa ahetiki (CH₃COOH) me te katote hydroxide (OH^-). I roto i tenei tauhohenga, ka koha te waikawa ahetiki i tetahi iraoho ki te katote waiwai, ka hanga he wai me te katote acetate (CH).₃COO^-). I roto i tenei tauhohenga, ka mahi te waikawa acetate hei waikawa, ko te katote acetate hei turanga hono.

I te whakaoti rapanga e pa ana ki nga waikawa me nga turanga, he mea nui ki te tautuhi i nga waikawa me nga turanga i roto i te whārite matū me te whakatau i nga huringa ka puta ki o raatau hanganga me o raatau utu. Ko te huarahi whai hua ko te maumahara ka koha te waikawa i te iraoho ka noho hei turanga honohono, i te wa ka whakaae te turanga ki te iraoho ka huri hei waikawa whakakotahi. I tua atu, ka taea te whakatau i te kaha o te waikawa conjugate, te turanga ranei ma te pumau o tona hanganga me te kaha ki te whakaae, ki te koha iraoho. He mea tino nui enei ariā ki te maarama me o raatau mahi i roto i te matū waikawa-papa.

5. Whakaingoa o te waikawa: ture me nga tauira

Ko te whakaingoatanga o te waikawa tetahi waahanga nui o te matū waro, na te mea ka taea e tatou te tautuhi tika me te whakaingoa i nga momo waikawa. Kei raro nei nga ture me nga tauira hei mahi tika i tenei whakaingoatanga.

Nga ture mo te whakaingoatanga o nga waikawa:

• Ka whiwhi te ingoa o te waikawa ma te huri i te mutunga o te ingoa o te anion rite. Hei tauira, mena he -ate te anion, ko te waikawa e rite ana ka whai te kumuri -ate hei whakakapi i te mutunga -ico.
• Mēnā he -ite te anion, ko te waikawa ko te kūmuri -ite kē i te -oso.
• Mēnā he -ide te anion, ko te waikawa te pūmuri -hydric hei utu -ide.

He tauira o te whakaingoatanga waikawa:

• Te waikawa whanariki (H₂SO₄): He mea hanga mai i te anion sulfate (-ate) ka whakakapihia te mutunga -ate ki te -ico.
• Te waikawa hauota (HNO₂): He mea hanga mai i te anion nitrite (-ito) ka whakakapihia te mutunga -ito e te -oso.
• Waikawa pūmāota (HCl): He mea hanga mai i te anion pūhaumāota (-ide) ka tāpirihia te kūmuri -hydric.

Ko te whakaingoatanga waikawa he tukanga uaua na te maha o nga ture me nga tuunga. Heoi, e whai ana taahiraa i te taahiraa nga ture i whakaahuatia i runga ake nei me te mahi me nga tauira, ka taea te mohio ki tenei tikanga. He mea nui kia maumahara he mea nui te whakaingoatanga waikawa tika mo te pai o te whakawhitiwhiti korero i roto i te mara matū.

6. Turanga ingoa: ture me nga tauira

Ko te ingoa turanga he huinga ture hei whakaingoa tika me te tohu i nga turanga matū. Ko enei ture ka taea e tatou te tautuhi tika i te hanganga me te hanganga o nga turanga, he mea tino nui ki te mara matū.

Ko te tikanga matua mo te whakaingoa ingoa ko te whakamahi i te pimuri "-uro" hei tohu he turanga. He mea nui kia mohio ko nga turanga kei roto i te katote whakarewa me te roopu hauwai (OH-). Hei whakaingoa i te turanga, me tuhi koe i te ingoa o te cation whakarewa, me te kupu "hydroxide." Hei tauira, ko te pūhui NaOH te ingoa konutai waihā.

He rereke ki tenei ture, penei i etahi turanga noa. Hei tauira, ko te pūhui NH3 he turanga rongonui e kiia nei ko te haukini. Ahakoa karekau he pimuri "-ide", ka kiia tonu he turanga na tona hanganga me ona ahuatanga matū. I enei ahuatanga, he mea nui kia ako nga ingoa noa o nga turanga kia kore ai e rangirua ina whakaingoatia tika.

7. Tauhohenga i waenganui i te waikawa me te kawakore: nga maapono taketake

Ko nga tauhohenga i waenga i te waikawa me te kawakore he tukanga matū taketake e uru ana ki te whakawhiti o nga iraoho mai i tetahi puhui matū ki tetahi atu. Ko enei tauhohenga e whakahaeretia ana e nga maapono kua oti te whakarite, me te mohio ki nga ariā matua kia mohio ai ki te matū waikawa-papa. I roto i tenei waahanga, ka tirotirohia e matou nga kaupapa o enei tauhohenga me te pehea e whakamahia ai i roto i nga ahuatanga rereke.

Ko tetahi o nga tino maataapono i roto i nga tauhohenga i waenga i te waikawa me te kawakore ko te kaupapa o te toenga waikawa-papa. Kei roto i tenei ko te whakawhitinga o nga iraoho i waenga i te waikawa me nga pūhui taketake, me te whai kia eke ki te ahua o te taurite matū. He mea nui ki te mohio ki nga ahuatanga o te waikawa me te turanga, penei i te kaha o te katote me te kaha ki te whakaae, ki te koha iraoho.

I tua atu, ka taea te whakarōpū i nga tauhohenga waikawa-papa ki nga momo rereke, i runga i nga hua whakamutunga ka puta. Ko etahi o nga tauhohenga e tino kitea ana ko te whakakorenga, ka tauhohe te waikawa me te turanga ki te hanga tote me te wai; me te katote, ka wehe te waikawa, te turanga ranei ki ona katote e rite ana. Ko enei momo tauhohenga ka taea te whakaatu e nga wharite matū taurite, ka taea e tatou te matapae i nga hua me te mohio ka pehea nga huringa matū.

8. Nga ariā mo te waikawa me te kawakore: Arrhenius, Brønsted-Lowry me Lewis

9. Te waikawa kaha me te waikawa ngoikore: nga rereketanga me nga tauira

Ko te waikawa kaha me te waikawa ngoikore e rua nga momo matū he rereke nga ahuatanga me nga whanonga i roto i te wairewa wai. Ko te rereketanga nui i waenga i a raatau ko te kaha ki te wehe ki nga katote H+ i te aroaro o te wai. Ka taea e nga waikawa kaha te wehe katoa, te tuku i o ratou katote H+ katoa, ko nga waikawa ngoikore ka wehe i tetahi waahanga, ka tukuna etahi o nga katote H+ anake.

Ko te tauira o te waikawa kaha ko te waikawa maaota (HCl), ka wehe katoa i roto i te wai ka hanga i nga katote H+ me Cl-. I tetahi atu taha, ko te tauira o te waikawa ngoikore ko te waikawa acetic (CH3COOH), ka wehe i tetahi wahanga ki te wai, ka tuku etahi katote H+ engari ka mau tonu te nuinga o ona ngota.

Ko te rereketanga o te kaha wehewehe i waenga i te waikawa kaha me te waikawa ngoikore he paanga ki o raatau whanonga matū me te kaha ki te tauhohe ki etahi atu matū. He iti ake te pH o te waikawa kaha, he pirau, ko te waikawa ngoikore he pH teitei ake, he iti ake te pirau. I tua atu, he kaha ake te hohenga o nga waikawa kaha, a ka taea e ia te whakakore i etahi konganuku, engari he iti ake te kaha o te waikawa ngoikore.

Hei whakarāpopototanga, he rerekē te kaha o te waikawa kaha me te waikawa ngoikore ki te wehe ki nga katote H+ i roto i te wairewa wai. Ko nga waikawa kaha ka wehe katoa, ka tuku i o ratou katote H+ katoa, ko nga waikawa ngoikore ka wehe he wahanga anake. Ko tenei rereketanga ka pa ki te whanonga matū me te kaha pirau o enei waikawa.

10. Nga turanga pakari vs nga turanga ngoikore: nga ahuatanga me nga tauira

Ka whakarōpūhia nga turanga o te matū kia rua nga waahanga matua: te turanga pakari me te turanga ngoikore. Ko nga turanga pakari ko nga mea ka wehe katoa i roto i te wai, ka tuku i te nui o nga katote hauwai (OH-) ki roto i te otinga. I tetahi atu taha, ko nga turanga ngoikore ka wehe i tetahi waahanga, ka tukuna he iti noa nga katote hydroxide.

Ko tetahi ahuatanga nui o nga turanga kaha ko te kaha ki te whakakore i nga waikawa. pai me te tere. Ko nga tauira o nga turanga kaha ko te konutai wai (NaOH), te pāhare pāporo (KOH), me te konupūmā waihā (Ca(OH)2). He tino pirau, he paitini enei turanga, no reira me tupato te whakahaere.

I tetahi atu taha, ko nga turanga ngoikore he iti ake te kaha o te whakakore, a, he puhoi me te ngawari o raatau mahi. Ko nga tauira noa o nga turanga ngoikore ko te ammonia (NH3), te konupūmā warowaihā (CaCO3), me te konutai bicarbonate (NaHCO3). He maha nga wa ka kitea enei turanga i roto i nga hua horoi me nga rongoa na te mea he ngawari ake, he iti ake te mahi kino ki nga turanga kaha.

11. Taurite waikawa-papa: nga ariā matua me nga tatauranga

Ko te toenga waikawa-papa he ariā taketake i roto i te matū me te matū koiora. E tohu ana mo te kaha o te otinga ki te pupuri i te pH pumau, ara, te pupuri i te taurite i waenga i nga katote H+ me te OH-. Kia mohio ai koe ki tenei pauna, he mea nui kia mohio koe ki etahi kaupapa matua me te ako ki te mahi i nga tatauranga e pa ana.

Ko tetahi o nga kaupapa matua o te toenga waikawa-papa ko te taurite tonu, Ka. Ka whakamahia tenei taimau hei ine i te kawatanga o te matū. Ka nui ake te uara Ka, ka nui ake te waikawa o te matū. Engari, ki te iti te uara o Ka, ka nui ake te matū. He mea nui kia maumahara ka huri te uara o Ka i runga i nga ahuatanga e kitea ai te matū.

Hei mahi i nga tatauranga e pa ana ki te toenga waikawa-papa, me mohio koe ki etahi tauira me nga taputapu whai hua. Hei tauira, ko te whārite Henderson-Hasselbalch he tātai e whakamahia nuitia ana hei tātai i te pH o te wairewa waikawa, taketake ranei. Ka tātaihia tēnei whārite ma te whakamahi i te taukohiko o te wetewete i waenga i te kukū o te waikawa me te kukū o tona turanga hono. I tua atu, he taputapu ipurangi me nga taupānga ka ngawari ake enei tatauranga, penei i te pH me te pKa calculators.

12. pH me te pOH: te ine i te kawatanga me te waikore o te otinga

El pH me te pOH E rua nga ariā matua i roto i te matū hei ine i te waikawa me te waikore o te otinga. E tohu ana te pH ki te kukū o te katote hauwai (H+) i roto i te otinga, ko te pOH e tohu ana ki te kukū o nga katote hauwai (OH-). Ko te tauine pH mai i te 0 (tino waikawa) ki te 14 (tino taketake), i te mea ko te tauine pOH te taurangi ka haere mai i te 14 (tino waikawa) ki te 0 (tino taketake).

Ka mahia te ine i te pH me te pOH ma te whakamahi i te mita pH, he taputapu e ine ana i te mahi o nga katote hauwai i roto i te otinga. Hei ine i te pH o te otinga, rukuhia te hiko o te mita pH ki te otinga ka tatari kia tau te panui. Ka whiwhi te panui kei runga te mata o te mita pH ka whakaatuhia hei tau ira.

Hei tātai i te pOH o tētahi otinga, ka whakamahia te tātai pOH = 14 – pH. I ahu mai tenei tauira mai i te hononga taukohiko i waenga i te kuhanga o te hauwai me te katote waiwai i roto i te wairewa wai. Kia whiwhi te uara pOH, ka taea te whakatau mena he waikawa, he koretake, he maataa ranei te otinga. Ko te wairewa me te pH iti iho i te 7 he waikawa, ko te wairewa me te pH 7 he koretake, ko te otinga he pH nui ake i te 7 he mea taketake.

13. Nga mahi o te waikawa me te kawakore i roto i te oranga o ia ra

He kanorau ratou, ka whai waahi nui ki nga ahuatanga rereke o a tatou mahi o ia ra.

Tuatahi, ka whakamahia nuitia te waikawa me te kawa ki te horoi me te whakakino i to tatou taiao. Ko nga hua horoi whare penei i nga hopi, nga hopi me nga kai horoi ka hangaia ki nga waikawa me nga turanga hei awhina i te tango i te paru me te iroriki. Hei tauira, ko nga waikawa citric i roto i nga kai horoi kaukau ka awhina i te whakakore i te hinu me te patu i nga papa, ka whakamahia te haukini, he turanga, hei horoi i nga papa me te karaihe.

I tua atu, ka whakamahia ano nga waikawa me nga turanga i roto i te ahumahi kai. Ko te waikawa hei tiaki i roto i nga kai me nga inu, ka awhina ki te aukati i te tipu o nga huakita kino me te whakaroa i te ora o nga hua. I tetahi atu taha, ko nga turanga penei i te houra tunu ka whakamahia ki te tunu kai, i te mea ka awhina i te tipu me te pupuhi i te paraoa pokepoke me te paraoa paraoa.

14. Te whakamahi i te ahumahi me te hangarau o te waikawa me te turanga

He maha, he whai waahi nui ki roto i nga momo tukanga. Ko tetahi o nga waahi e whakamahia ai te waikawa me te turanga ko te ahumahi matū, ka whakamahia hei whakakorikori i roto i nga tauhohenga matū hei whakatere i te tere. Ka whakamahia ano hoki i roto i te whakahiato o nga hua matū, penei i te hanga maniua, kirihou me te horoi.

Ko tetahi atu whakamahinga nui o nga waikawa me nga turanga i roto i te ahumahi kei roto i te waahanga o te whakarewa. Ka whakamahia nga waikawa ki te horoi me te whakakore i nga papa whakarewa, ka whakamahia nga turanga hei whakakore i nga waikawa kei roto i te wai para i hangaia e te ahumahi whakarewa.

I roto i te waahi hangarau, ka whai waahi ano te waikawa me te turanga. Hei tauira, i roto i te ahumahi semiconductor, ka whakamahia nga waikawa me nga turanga ki te mahi i te tarai maroke i roto i te hanga o nga waahanga whakauru. Waihoki, i roto i te ahumahi kai, ka whakamahia nga waikawa me nga turanga hei taapiri hei whakapai ake i te reka, te kakano me te tiaki. o te kai.

Hei whakarāpopototanga, ka whakamahia whānuitia te waikawa me te turanga i roto i nga momo tono ahumahi me te hangarau. Ko o raatau pukenga me o raatau matū he taputapu nui mo te whakahiato matū, te horoi i te mata whakarewa, te hanga iahiko whakauru, me te whakapai ake i te kai.

Hei whakamutunga, he mea nui te mohio ki nga ariā me nga maataapono o te waikawa me te kawakore, tae atu ki te hono takirua me o raatau ingoa, he mea nui mo te hunga e uru ana ki te matū me etahi atu marautanga e pa ana. Ma tenei matauranga ka mohio nga kaiputaiao ki nga mahi matū ka puta I roto i te taiao, hoahoa i nga whakamatautau whai hua me te whakamahi i enei ariā ki nga waahi rereke penei i te rongoa rongoa, te rongoa, te umanga kai ranei.

Ko te rangahau o te waikawa me te kawakore he mea tino nui mo te whanaketanga o te matū me te mohio ki nga ahuatanga taketake penei i te whakaheke me te hanganga o te tote. I tua atu, kua waiho hei turanga mo te whakawhanaketanga o nga ariā matatau penei i te ariā Lewis mo te waikawa me te turanga me te ariā Brønsted-Lowry mo te waikawa me te turanga.

Ko te whakaingoatanga waikawa me te turanga he huarahi nahanaha me te tika ki te tautuhi me te whakaingoa i enei matū. Ma te whakamahi i nga ture motuhake, ka taea te tautapa i tetahi ingoa motuhake ki ia puhui, na reira ka ngawari te mohio me te whakawhitiwhiti korero i waenga i nga kaiputaiao.

Hei whakarāpopototanga, he mea nui te rangahau o te waikawa me te turanga i roto i te mara matū me te whakarato i te turanga matauranga totika mo te maarama me te whakamahi i nga maataapono matū ki nga waahi maha. Ko te mohio ki nga ariā taketake, te hono takirua me te whakaingoatanga o enei puhui e whakarite ana i nga mahi putaiao pakari me te pai, ka taea te ahu whakamua i roto i te rangahau me te whanaketanga o nga tono hou hei painga mo te hapori.