آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
اسید قوی و ضعیف؛ غلظت و یونیده‌شدگی رو جدا کن
اگر دو محلول هم‌غلظت باشن، آیا مقدار یون‌های تشکیل‌شده هم حتماً یکیه؟
آزمایش رو شروع کنبرای مقایسهٔ قدرت، غلظت رو ثابت نگه دار و نوع اسید رو عوض کن. کارت غلظت برای مقدارهای کمتر از ۰٫۰۰۵ به صفر گرد می‌شه و شکل فقط ده ذرهٔ نمونه داره؛ درصد دقیق رو از کارت بخون.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
دو اسید با غلظت یکسان
نمای توان رو روی منفی ۲ بذار تا غلظت ۰٫۰۱ مول بر لیتر باشه. اول اسید قوی و بعد اسید ضعیف رو انتخاب کن؛ درصد یونیده‌شدگی و pH رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ اگر غلظت یکیه، چرا درصد یونیده‌شدن فرق می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
مدل برای اسید قوی، یونیده‌شدگی ۱۰۰٪ و pH برابر ۲ می‌ده؛ برای اسید ضعیف، حدود ۴٫۲٪ و pH حدود ۳٫۴. غلظت یکیه، اما مدل ضعیف با ثابت تعادل مشخص فقط بخشی از مولکول‌ها رو یونیده می‌گیره.
اسید ضعیف رو رقیق کن
اسید ضعیف رو نگه دار. غلظت رو از ۰٫۱ به ۰٫۰۱ مول بر لیتر برسون و هم pH و هم درصد یونیده‌شدگی رو ثبت کن.
حدست چیه؟ رقیق کردن، مقدار یون‌های هیدروژن رو بیشتر می‌کنه یا سهم یونیده‌شدن رو؟
توضیح نتیجه رو ببین
در مدل، pH از حدود ۲٫۹ به ۳٫۴ می‌ره؛ محلول رقیق‌تره. هم‌زمان درصد یونیده‌شدن از حدود ۱٫۳٪ به ۴٫۲٪ می‌رسه. سهم یونیده بیشتر شده، اما غلظت و مقدار مطلق یون هیدروژن کمتره.
اسید قوی هم رقیق می‌شه
اسید قوی رو انتخاب کن و غلظت رو از ۰٫۱ به ۰٫۰۱ مول بر لیتر تغییر بده. درصد یونیده‌شدگی رو کنار pH نگه دار.
حدست چیه؟ آیا رقیق شدن باید درصد یونیده‌شدگی اسید قوی رو کم کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در این مدل هر دو محلول ۱۰۰٪ یونیده فرض می‌شن، اما pH از ۱ به ۲ می‌ره. قوی بودن دربارهٔ میزان یونیده‌شدنه؛ غلظت کمتر هنوز pH رو بالا می‌بره.
پشت این حرکت چه خبره؟
قوی یا ضعیف بودن با غلظت یکی نیست
alpha = [H+]/C
قدرت اسید می‌گه در آب چه سهمی از مولکول‌ها یونیده می‌شن؛ غلظت می‌گه چه مقدار اسید در هر لیتر هست. برای مقایسهٔ قدرت، دو مدل رو در غلظت برابر بذار.
اسید ضعیف بین دو حالت تعادل داره
Ka = [H+]*[A-]/[HA]
در مدل، اسید ضعیف با ثابت تعادل مشخص بخشی از مولکول‌ها رو یونیده می‌کنه. رقیق کردن می‌تونه سهم یونیده رو زیاد کنه، در حالی که غلظت یون‌های هیدروژن کمتر بشه.
pH از غلظت یون هیدروژن به دست می‌آد
pH = -log10([H+])
pH عددی لگاریتمیه: اگر غلظت یون هیدروژن ده برابر کم بشه، pH حدود یک واحد بالا می‌ره. این ویجت روی بازهٔ رقیقِ اسیدی تمرکز داره و pH رو بین صفر و چهارده محدود می‌کنه.
اسید قوی رو مدل کاملاً یونیده می‌گیره
در محدودهٔ این شبیه‌سازی، اسید قوی تقریباً به‌طور کامل یونیده فرض می‌شه. در واقعیت، نوع اسید، حلال و شرایط روی تعادل اثر دارن؛ اینجا فقط یک مدل ساده برای مقایسه است.
ده دایره یک نمونهٔ تقریبی‌ان
شکل برای نشان دادن نسبت یونیده و دست‌نخورده ده دایره رسم می‌کنه. چون تعداد دایره‌ها عدد صحیحه، هر دایره ده درصد حساب می‌شه؛ برای درصدهای کوچک‌تر یا دقیق‌تر به عدد کارت نگاه کن.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا وقتی اسید ضعیف رو رقیق می‌کنم درصد یونیده‌شدن زیاد می‌شه، اما pH هم بالا می‌ره؟
چون «درصد یونیده» سهم مولکول‌های جداشده از کل اسیده، ولی pH به مقدار یون هیدروژن در هر لیتر بستگی داره. با رقیق کردن، سهم جداشده می‌تونه بیشتر بشه؛ با این حال تعداد یون‌ها در هر لیتر کمتر می‌شه و pH بالا می‌ره. این دو عدد دو پرسش متفاوت رو جواب می‌دن.
سؤال‌های رایج
اسید قوی یعنی غلظتش بیشتره؟
نه. قوی بودن یعنی سهم بیشتری از اسید در آب یونیده می‌شه؛ غلظت مقدار اسید در هر لیتره. ممکنه اسید قوی خیلی رقیق‌تر از یک اسید ضعیف باشه.
چرا سهم یونیدهٔ اسید ضعیف بعد از رقیق شدن بالا می‌ره؟
تعادل یونش با رقیق شدن جابه‌جا می‌شه و سهم بزرگ‌تری از مولکول‌ها می‌تونه یونیده باشه. با این حال مقدار یون هیدروژن در هر لیتر کمتر می‌شه، پس pH بالا می‌ره.
اگر شکل هیچ دایرهٔ یونیده‌ای نشون نده، یعنی درصد دقیقاً صفره؟
نه. شکل فقط ده دایره داره و درصدهای کوچک‌تر از یک دهم ممکنه به صفر دایره گرد بشن. برای نمونهٔ اسید ضعیف در ۰٫۰۱ مول بر لیتر، کارت حدود ۴٫۲٪ می‌ده ولی شکل صفر دایرهٔ پر داره.
چرا برای نمای توان منفی ۳ کارت غلظت صفر می‌نویسه؟
غلظت واقعی مدل ۰٫۰۰۱ مول بر لیتره، ولی کارت فقط دو رقم اعشار نمایش می‌ده و آن رو به صفر گرد می‌کنه. مقدار رو از نمای توان بخون و صفرِ کارت رو به معنی نبود اسید نگیر.