ثابت تأين الماء وعلاقته بالرقم الهيدروجيني - كتاب الكيمياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

--- SECTION: 2-3 --- الأهداف تشرح معنى المصطلحات pH, pOH. تربط بين pH و pOH وثابت تأين الماء. تحسب قيمة pH و pOH للمحاليل المائية. --- SECTION: مراجعة المفردات --- مبدأ لوتشاتلييه: ينص على أنه إذا وقع ضغط على نظام في حالة اتزان فإن النظام يتجه في الاتجاه الذي يقلل من ذلك الضغط. --- SECTION: مفردات جديدة --- ثابت تأين الماء Kw الرقم الهيدروجيني pH الرقم الهيدروكسيدي pOH Hydrogen Ions and pH --- SECTION: الفكرة الرئيسية --- يعبر كل من pH و pOH عن تراكيز أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد في المحاليل المائية. --- SECTION: الربط مع الحياة --- لعلك شاهدت طفلين يلعبان على لعبة التوازن (السيسو). عندما يرتفع أحد الطرفين يهبط الطرف الآخر. وأحيانًا تتوازن العارضة في الوسط. تسلك تراكيز أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد في المحاليل المائية سلوكًا مماثلاً. --- SECTION: ثابت التأين للماء --- Ion Product Constant for Water يحتوي الماء النقي على تراكيز متساوية لأيونات H⁺ و OH⁻ التي تنتج عن تأينه الذاتي. ويبين الشكل 13-2 تكون أعداد متساوية من أيونات الهيدرونيوم والهيدروكسيد في عملية التأين الذاتي للماء. ويمكن تبسيط معادلة الاتزان على النحو الآتي: H₂O(l) ⇌ H⁺(aq) + OH⁻(aq) يشير السهم الثنائي إلى أن هذا تفاعل اتزان. لذا تذكر أنه يجب كتابة تعبير ثابت الاتزان بوضع تراكيز النواتج في البسط، وتراكيز المواد المتفاعلة في المقام. وفي هذه الحالة، جميع المواد قوتها واحد؛ لأن معاملاتها جميعها في المعادلة الكيميائية 1. ولأن تركيز الماء النقي ثابت، لذا لا يظهر [H₂O] في المقام. --- SECTION: ثابت تأين الماء Kw --- حيث إن Kw ثابت تأين الماء. و [H⁺] تركيز أيون الهيدروجين. و [OH⁻] تركيز أيون الهيدروكسيد. حاصل ضرب تراكيز أيون الهيدروجين وأيون الهيدروكسيد في المحاليل المائية المخففة يساوي Kw. Kw = [H⁺][OH⁻] والتعبير Kw هو حالة خاصة لثابت الاتزان، ينطبق فقط على الماء. ويسمى ثابت تأين الماء، وهو قيمة تعبر عن ثابت الاتزان للتأين الذاتي للماء. لقد بينت التجارب أن [H⁺] و [OH⁻] للماء النقي عند 298 K تكون متساوية؛ حيث يساوي كل منهما M 1.0 × 10⁻⁷. لذا تكون قيمة Kw عند درجة الحرارة 298 K تساوي 1.0 × 10⁻¹⁴. Kw = [H⁺][OH⁻] = (1.0 × 10⁻⁷)(1.0 × 10⁻⁷) Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴ وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 72 --- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: رابط الدرس الرقمي Description: A QR code with the text 'رابط الدرس الرقمي' (Digital Lesson Link) above it and 'www.ien.edu.sa' below it. It provides access to supplementary digital content. Key Values: www.ien.edu.sa Context: Provides a digital link for additional learning resources related to the lesson content. **DIAGRAM**: الشكل 13-2 Description: A chemical diagram illustrating the autoionization of water. It shows two water molecules (H₂O) reacting. One H₂O molecule donates a proton to the other H₂O molecule, forming a hydronium ion (H₃O⁺) and a hydroxide ion (OH⁻). The molecules are represented by ball-and-stick models, with red spheres for oxygen and white spheres for hydrogen. Arrows indicate the movement of a proton and the formation of new ions. Data: The diagram visually represents the chemical equation H₂O + H₂O → H₃O⁺ + OH⁻, showing the transformation of two neutral water molecules into a positively charged hydronium ion and a negatively charged hydroxide ion. Key Values: H₂O, H₃O⁺, OH⁻, acid, base, autoionization Context: This diagram visually explains the concept of water autoionization, demonstrating how water can act as both an acid and a base, and how hydronium and hydroxide ions are formed, which is fundamental to understanding pH and pOH.