تعريف الأحماض والقواعد

كانديلا روسيو باربيسان | نوفمبر. 2021
مهندس كيميائي

لفهم الفكرة بشكل أفضل ، نمضي قدمًا في التفاعل حيث يتم نقل H + (بروتون):

حمض الهيدروكلوريك_(ز)+ ح₂أو_(ل) → Cl^-_(أ) + ح₃أو⁺_(أ)

في هذا التفاعل ، يُرى كيف يفقد كلوريد الهيدروجين (HCl) H⁺، والحصول على Cl- وقال البروتون مقبول من قبل ماء تشكيل أيون الهيدرونيوم H.₃أو⁺. أصبح من السهل الآن تحديد الحمض والقاعدة ، كما يوحي الاسم ، سيكون حمض الهيدروكلوريك هو الحمض بينما يعمل الماء كقاعدة.

أمثلة

التفاعلات الحمضية القاعدية مهمة جدًا في الكيمياء اليومية وفي الصناعة. وربما ، على الرغم من عدم المعرفة المتعمقة لكيفية تطور هذه التفاعلات ، كان هناك تصور مسبق للأحماض والقواعد التي عادة ما نتعامل معها. الامثله تشمل:

- ثمار الحمضيات ، التي تتميز بمذاقها "الحامض" ، هي الأحماض الأكثر شيوعًا.

- الخل يتكون من حامض الخليك.

- هيدروكسيد الصوديوم ، وهو قاعدة قوية تستخدم في العديد من العمليات الصناعية ، والمعروفة باسم "الصودا الكاوية"

- أكسيد الكالسيوم ، هو الجير الذي يمكن شراؤه من متاجر الخردوات.

وهكذا يمكننا الاستمرار لفترة طويلة ، لأن هناك آلاف الأحماض والقواعد التي ، عند دمجها ، تؤدي إلى تفاعلات حمضية قاعدية.

حالة نموذجية أخرى هي حالة الخل المذكورة أعلاه ، والتي تشكلت من خلال تحلل من حمض الأسيتيك في الماء ، دعونا نرى التفاعل أثناء اللعب:

HC₂ ح₃ أو_2(أ) + ح₂أو_(ل) ↔ ج₂ح₃أو₂^-_(أ)+ ح₃أو⁺_(أ)

يمكنك تحديد بعض تشبيه مع تفاعل كلوريد الهيدروجين ، في هذه الحالة يفقد حمض الأسيتيك H.⁺، التي يستقبلها الماء ، مكونة نوعين أيونيين ، شواردان. تُعرف أي ذرة هيدروجين في حمض يمكن التبرع بها إلى قاعدة باسم الهيدروجين الحمضي. إذا نظرنا إلى آخر تفاعل ، نرى أن واحدًا فقط من الهيدروجين الأربعة الذي شارك في التبرع ، هو الهيدروجين الحمضي الوحيد الذي يمتلكه المركب. حسنًا ، هناك مركبات تحتوي على أكثر من هيدروجين حمضي ، ومع ذلك ، سيتم نقل كل منها بسهولة إلى حد ما.

عندما يحتوي المركب على هيدروجين حمضي واحد ، يُقال إنه أحادي البروتين ، وهذا هو الحال الأحماض المذكورة أعلاه ، كل من حمض الهيدروكلوريك وحمض الخليك عبارة عن أحماض أحادي. لكن دعونا نلقي نظرة على بعض الأحماض ثنائية البروز كمثال ، أحد أكثرها شهرة هو حمض الكبريتيك H.₂جنوب غرب₄، القادر على التبرع بهيدروجين حامضي الهيدروجين ، أحدهما أسهل من الآخر. في هذه الحالة ، إذا تبرعت فقط بهيدروجين حمضي ، فإنه يشكل H SO₄^-، تسمى كبريتات الهيدروجين ، بينما إذا تبرعت بهيدروجين حامضي ، فإنه يتكون SO₄^-2، كبريتات ، أيون ذو شحنة سالبة أكثر من السابق.

أما القواعد ، فإن أبسطها هي تلك التي تأتي من المركبات الأيونية ، مثل الهيدروكسيدات. كثير منها قابل للذوبان في الماء ، وعندما يذوب ، يكون قادرًا على الانفصال ، على سبيل المثال ، تحدثنا سابقًا عن الصودا الكاوية أو هيدروكسيد الصوديوم:

هيدروكسيد الصوديوم_(س) → H.₂على⁺_(أ)+ أوه^-_(أ)

يمكننا بسهولة تحديد أنها قاعدة ، لأنه عندما تنفصل في الماء نرى أيونات الهيدروكسيل (OH^-) صفة مميزة. ومثل هيدروكسيد الصوديوم ، يمكننا تسمية بعض أكثر مثل KOH أو Al (OH)₃. مثال آخر هو الأمونيا ، التي يمكن أن تتفاعل قاعدتها مع الماء لتشكيل أيون الهيدرونيوم على النحو التالي:

نيو هامبشاير_3(أ)+ ح₂أو_(ل) ↔ نيو هامبشاير₄⁺_(أ) + أوه^-_(أ)

وتجدر الإشارة إلى أنه في حالة هيدروكسيد الصوديوم ، يوجد ببساطة تفكك في الماء بينما في حالة NH₃، يتم إنتاج أيونات الهيدروكسيل بسبب وجود أ تفاعل كيميائي، حيث يعمل الماء كحامض ضد القاعدة متبرعًا بالبروتونات.

للتعرف على الأحماض والقواعد ، توجد اختبارات مختلفة ، يمكن إجراء بعضها في المنزل والبعض الآخر في المختبر. بطريقة بسيطة يمكننا أخذ ورق عباد الشمس ، وعند ملامسته للحمض ، يتحول إلى ألوان ضاربة إلى الحمرة ، بينما يتحول إلى اللون الأزرق عند ملامسته للقاعدة. لكن، المؤشرات هناك قاعدة حمضية لمختلف الأسعار والصفات والتوافر وما لها تسيير يعتمد على تغيير اللون عند تعرضه لـ مستوى الحمضية أو القاعدية وواحدة من أكثرها شهرة التوفر والسعر هو الفينول فثالين.