سوال ۱۰ — سؤال ۱۰ امتحان نهایی شیمی ۳ — شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

الف) باز آرنیوس

ب) رنگ آبی

پ)

$$10^{-11}\times[\mathrm{OH^-}] = 10^{-14} \Rightarrow [\mathrm{OH^-}] = 10^{-3}$$ $$\%\alpha = \frac{10^{-3}}{10^{-2}}\times100 \Rightarrow \%\alpha = 10\%$$

الف) باز آرنیوس. در آب خالص در دمای اتاق $[\mathrm{H^+}] = 10^{-7}$ مولار است. در این محلول $[\mathrm{H^+}] = 10^{-11}$ مولار و کمتر از $10^{-7}$ است؛ پس محلول بازی است ($\mathrm{pH} = 11$). ماده‌ای که با حل شدن در آب غلظت یون هیدروکسید را زیاد (و غلظت $\mathrm{H^+}$ را کم) می‌کند، باز آرنیوس است.

ب) آبی. محلول بازی است ($\mathrm{pH} = 11$) و کاغذ pH در محلول بازی آبی می‌شود.

پ) نخست از ثابت یونش آب، غلظت یون هیدروکسید را پیدا می‌کنیم:

$$[\mathrm{H^+}][\mathrm{OH^-}] = 10^{-14} \Rightarrow 10^{-11}\times[\mathrm{OH^-}] = 10^{-14} \Rightarrow [\mathrm{OH^-}] = 10^{-3}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$$

غلظت اولیهٔ X برابر $0.01 = 10^{-2}$ مولار است و فقط بخشی از آن یونیده شده است. با این فرض که هر واحد X یک یون هیدروکسید آزاد می‌کند، درصد یونش برابر است با نسبت غلظت یون تولیدشده به غلظت اولیه:

$$\%\alpha = \frac{[\mathrm{OH^-}]}{[\mathrm{X}]_0}\times100 = \frac{10^{-3}}{10^{-2}}\times100 = 10\%$$