כימיה כללית 3

Question 1

חומצה-

Answer 1

• חומצה היא חומר אשר בתמיסה מימית יוצר יוני הידרניום\ מגדיל את ריכוז יוני ההידרניום בתמיסה.
• ההגדרה המדוייקת: חומצה היא חומר אשר מוסר בתגובה יוני
  H+, פרוטון.

Question 2

הפרוטון שמתקבל מחומצה-

Answer 2

נקלט על ידי מולקולת מים והיון שנוצר נקרא
יון הידרוניום

Question 3

תמיסה חומצית

Answer 3

תמיסה שיש בה עודף יוני הידרניום. בתמיסה חומצית ריכוז יוני ההידרניום גדול יותר מריכוז יוני ההידרוקסיד.

Question 4

בסיס

Answer 4

• בסיס הוא חומר אשר בתמיסה מימית יוצר יוני הידרוקסיד, כלומר מגדיל את ריכוז יוני ההידרוקסיד בתמיסה.
• ההגדרה הרלוונטית: בסיס הוא חומר אשר בתגובה מקבל\קולט יון פרוטון.

Question 5

תמיסה בסיסית

Answer 5

היא תמיסה שיש בה עודף של יוני הידרוקסיד. כלומר, בתמיסה בסיסית ריכוז יוני ההידרוקסיד גדול מריכוז יוני ההידרניום.

Question 6

הידרוקסיד

Answer 6

Question 7

הידרניום

Answer 7

Question 8

מהי תגובת חומצה בסיס

Answer 8

תגובת חומצה-בסיס היא תגובה שבה עוברים פרוטונים מהחומצה לבסיס.

Question 9

חומצה חזקה

Answer 9

חומצה חזקה בתמיסה מימית תביא לקבלת יוני ה
+H3O
בריכוז גבוה. חומצה חזקה מגיבה עם המים עד תום. כלומר כל החומצה מתפרקת וריכוז יוני ה
+H3O
עולה מאוד. בניסוח התגובה נסמן חץ אחד(!)

Question 10

חומצה חלשה

Answer 10

חומצות חלשות בדרגות חוזק שונה, הן לא מגיבות עם המים כד תום, אלא זו תגובת שיווי משקל שתסומן בשני חיצים.

Question 11

בסיס חזק

Answer 11

בסיס חזק בתמיסה מימית יביא לקבלת יוני ה
- OH
בריכוז גבוה. בסיס חזק לדוגמא הוא החומר היוני:
NaOH

Question 12

בסיס חלש

Answer 12

כמו: אמין
CH3NH2
.זהו חומר מולקולרי שבתמיסה מימית הוא מגיב עם מים. מכיוון שהוא בסיס חלש התגובה תהיה תגובת שיווי משקל

Question 13

תגובת סתירה

Answer 13

הבסיס או התמיסה הבסיסית, המכילה יוני הידרוקסיד, סותרת את החומצה או את התמיסה החומצית שמכילה יוני הידרוניום.
או לחילופין, החומצה, או התמיסה החומצית המכילה יוני הידרוניום, סותרת את הבסיס או את התמיסה הבסיסית, המכילה יוני הידרוקסיד

יחס המולים של יוני ההידרניום ויוני ההידרוקסיד יהיה תמיד (!) 1:1

סתירה מלאה- מספר המולים של יוני ההידרוקסיד שווה למספר היונים של יוני ההידרניום. תגובה שלמה. אין עודף. התמיסה נייטרלית.

סתירה חלקית- מספר היונים לא שווה בסוף התהליך.

Question 14

ניסוח נטו של תגובת הסתירה הוא:

Answer 14

יון הידרניום ויון הידרוקסיל יוצרים שתי מולקולת מים

Question 15

בתגובת סתירה בין בסיס לחומצה מתקבל

לא בתמיסה, אלא במצב הטהור שלהם

Answer 15

חומר יוני

מלח

Question 16

במים טהורים

Answer 16

במים טהורים, על כל 10 מיליון מולקולות מים, שתי מולקולות מים מגיבות אחת עם השנייה ומתפרקות ליון הידרניון ויון הידרוקסיד.

בגלל התרחשות תגובה זו, קיימים במים טהורים גם יוני הידרוקסיד וגם יוני הידרניום בריכוז של 10 בחזקת מינוס 7.

במים טהורים, קבוע שיווי המשקל הוא:

Kw= [H3O+] X [OH-] = 10-14

Question 17

נוסחת PH

Answer 17

pH= -log [H3O+]= -log [H+]

Question 18

אינדיקטור

Answer 18

חומר שצבעו משתנה בתחומי
pH
שונים.
ישנם אינדיקטורים שונים כמו: ניר לקמוס או פנול פתלאין. פנול פתלאין חסר צבע בתמיסה מימית חומצית וסגול בתמיסה מימית בסיסית.

Question 19

אינדיקטור אוניברסלי

Answer 19

מכיל תערובות של אינדיקטורים. זהו נייר המשנה את צבעו למגוון צבעים בערכי
pH
משתנים של תמיסות

Question 20

בופר

Answer 20

תמיסת מגן- זוהי תמיסה המגינה על ריכוז קבוע של יון מסויים בתמיסהץ ההקשר הביוכמי כשמדובר על תמיסת מגן מתייחס לתמיסות מגן השומרות על דרגל חומציות קבועה.

הבופר בנוי כך שכאשר מוסיפים לו חומצה, הבופר מגיב עם החומצה כבסיס ומנטרל אותה כך שרמת החומציות נשמרת. וכאשר מוסיפים לבופר בסיס, הבופר יגיב עם הבסיס כחומצה וינטרל אותו.

בופר בנוי מצמד של חומרים:חחומצה חלשה או בסיס חלש והמלח המתאים. המתח המתאים הכוונה שהמלח בתמיסה מימית ייתן את אותו האניון\קטיון כמו החומצה\בסיס.

Question 21

דוגמה לבופר-

Answer 21

בתמיסה המימת המכילה את שני החומרים, יש כמות גדולה של חומצה אצטית לא מיוננת. מכיוון שהיא חומצה חלשה, התגובה של השיווי משקל לא מתרחשת באותו קצב, והתגובה הישירה כמעט ולא מתרחשת. ולכן יש כמות קטנה של חומצה מיוננת וכמות גדולה של מגיבים.

כמו כן, יש כמות גדולה של אצטאט (תוצר התגובה השנייה), שמקורו בעיקר מהמלח שהוא אלקטרוליקט חזק שמתפרק עד תום.

תוספת של חומצה (יוני הידרניום) לתמיסת הבופר תנוטרל על ידי האצטאט שמקורו כאמור מהמלח.

תוספת של בסיס (יוני הידרוקסיד) לתמיסת הבופר תנוטרל על ידי יון ההידרניום שמקוקו מהחומצה האצטית.

שורה תחתונה- בופר זה זוג של חומרים, אחד נותן פרוטון ואחד קולט פרוטון

Question 22

מערכת בופר בבני אדם

Answer 22

אחד הבופרים החשובים – ביקרבונט\חומצה פחמתית

ריכוז הביקרבונט בגוף- 24 מילימולר

ריכוז יוני ההידרניום – 3.98 כפול 10 במינוס 8 מולר

ריכוז הביקרבונט בכמות של כמה סדרי גודל יותר גבוהה.

בגלל שזו מערכת של בופר, הריכוז של האניון גבוה מאוד לעומת ריכוז הפרוטון (הידרניום)

בגוף האדם מצויות מספר מערכות בופר, בדם ובמערכת העיכול. בדם לדוגמה, קיימות מספר מערכות בופר התורמות לשמירת
pH
קבוע. המערכת החשובה ביותר היא מערכת יוני הפחמה, המורכבת מחומצה פחמתית
(H₂CO₃)
ומיוני ביקרבונט
(מימן-פחמה, ^-HCO₃).
חומצה פחמתית נוצרת בדם כשפחמן דו-חמצני מתרכב עם מים. לתהליך הנשימה התאית, אם כן, בו מיוצר פחמן דו-חמצני, השפעה על רמת החומציות של הדם. מערכת הבופר השנייה בחשיבותה בדם מורכבת מחומצה זרחתית
(H₃PO₄)
ומהמלחים נתרן דו-מימן זרחתי
(NaH₂PO₄)
ודו-נתרן מימן זרחתי
(Na₂HPO₄).