Ορισμός Οξέων και Βάσεων

Candela Rocío Barbisan | Νοε. 2021
ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ

Για να κατανοήσουμε καλύτερα την ιδέα, προχωράμε με μια αντίδραση όπου το H + (πρωτόνιο) μεταφέρεται:

HCl_(σολ)+ Η₂Ή_{(μεγάλο)} → Κλ^-_{(μετα Χριστον)} + Η₃Ή⁺_{(μετα Χριστον)}

Σε αυτή την αντίδραση φαίνεται πώς το υδροχλώριο (HCl) χάνει ένα Η⁺, αποκτώντας Cl- και το εν λόγω πρωτόνιο γίνεται αποδεκτό από το Νερό σχηματίζοντας ένα ιόν υδρονίου Η₃Ή⁺. Τώρα είναι εύκολο να αναγνωρίσουμε το οξύ και τη βάση, όπως υποδηλώνει το όνομα, το υδροχλωρικό οξύ θα είναι το οξύ ενώ το νερό θα λειτουργεί ως βάση.

Παραδείγματα

Οι αντιδράσεις οξέος-βάσης είναι πολύ σημαντικές τόσο στην καθημερινή χημεία όσο και στη βιομηχανία. Και ίσως, παρόλο που δεν γνωρίζαμε σε βάθος πώς εξελίχθηκαν αυτές οι αντιδράσεις, υπήρχε μια προκατάληψη για τα οξέα και τις βάσεις με τα οποία είμαστε συνήθως σε επαφή. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν:

- Τα εσπεριδοειδή, χαρακτηριστικά για την «ξινή» γεύση τους, είναι τα πιο δημοφιλή οξέα.

- ξύδι, αποτελείται από οξικό οξύ.

- υδροξείδιο του νατρίου, μια ισχυρή βάση που χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανικές διεργασίες, γνωστή ως «καυστική σόδα»

- το οξείδιο του ασβεστίου, είναι ο ασβέστης που μπορεί κανείς να αγοράσει σε καταστήματα σιδηρικών.

Και έτσι θα μπορούσαμε να συνεχίσουμε για μεγάλο χρονικό διάστημα, αφού υπάρχουν χιλιάδες οξέα και βάσεις που, όταν συνδυαστούν, προκαλούν αντιδράσεις οξέος-βάσης.

Μια άλλη χαρακτηριστική περίπτωση είναι αυτή του ξυδιού, που προαναφέρθηκε, που σχηματίζεται μέσω του διάλυση του οξικού οξέος στο νερό, ας δούμε την αντίδραση που παίζει:

HC₂ H₃ Ή_{2(μετα Χριστον)} + Η₂Ή_{(μεγάλο)} ↔ Γ₂H₃Ή₂^-_{(μετα Χριστον)}+ Η₃Ή⁺_{(μετα Χριστον)}

Μπορείτε να αναγνωρίσετε ορισμένα αναλογία με την αντίδραση του υδροχλωρίου, στην περίπτωση αυτή το οξικό οξύ χάνει ένα Η⁺, το οποίο παραλαμβάνεται από το νερό, σχηματίζοντας δύο ιοντικά είδη, δύο ηλεκτρολύτες. Οποιοδήποτε άτομο υδρογόνου σε ένα οξύ που μπορεί να δοθεί σε μια βάση είναι γνωστό ως όξινο υδρογόνο. Αν κοιτάξουμε πίσω στην τελευταία αντίδραση βλέπουμε ότι μόνο ένα από τα τέσσερα υδρογόνα που έχει συμμετέχει στη δωρεά, είναι το μόνο όξινο υδρογόνο που έχει η ένωση. Λοιπόν, υπάρχουν ενώσεις που έχουν περισσότερα από ένα όξινα υδρογόνο, ωστόσο, καθεμία από αυτές θα μεταφερθεί λίγο πολύ εύκολα.

Όταν η ένωση έχει ένα μόνο όξινο υδρογόνο, λέγεται ότι είναι μονοπρωτική, και αυτό συμβαίνει οξέα που φαίνονται παραπάνω, τόσο το υδροχλωρικό όσο και το οξικό οξύ είναι οξέα μονοπρωτικός. Αλλά ας δούμε μερικά διπρωτικά οξέα ως παράδειγμα, ένα από τα πιο αναγνωρισμένα είναι το θειικό οξύ H₂ΝΔ₄, ο οποίος είναι σε θέση να δωρίσει τα δύο όξινα υδρογόνα του, το ένα από αυτά πιο εύκολα από το άλλο. Σε αυτή την περίπτωση, εάν δωρίσετε μόνο ένα όξινο υδρογόνο, σχηματίζεται HSO₄^-, που ονομάζεται υδροθειικό, ενώ αν δωρίσετε δύο όξινα υδρογόνα σχηματίζεται SO₄^-2, θειικό, ένα ιόν με αρνητικό φορτίο περισσότερο από το προηγούμενο.

Όσον αφορά τις βάσεις, οι πιο απλές είναι αυτές που προέρχονται από ιοντικές ενώσεις, όπως τα υδροξείδια. Πολλά από αυτά είναι διαλυτά στο νερό και, όταν διαλύονται, είναι ικανά να διαχωριστούν, για παράδειγμα, προηγουμένως μιλήσαμε για καυστική σόδα ή υδροξείδιο του νατρίου:

NaOH_(μικρό) → Η₂Πάνω σε⁺_{(μετα Χριστον)}+ Ω^-_{(μετα Χριστον)}

Μπορούμε εύκολα να αναγνωρίσουμε ότι είναι βάση, αφού όταν διασπάται στο νερό βλέπουμε ιόντα υδροξυλίου (ΟΗ^-) χαρακτηριστικό γνώρισμα. Και όπως το υδροξείδιο του νατρίου μπορούμε να ονομάσουμε μερικά ακόμη όπως KOH ή Al (OH)₃. Ένα άλλο παράδειγμα είναι αυτό της αμμωνίας, η βάση της οποίας μπορεί να αντιδράσει με το νερό για να σχηματίσει το ιόν υδρόνιο ως εξής:

NH_{3(μετα Χριστον)}+ Η₂Ή_{(μεγάλο)} ↔ NH₄⁺_{(μετα Χριστον)} + Ω^-_{(μετα Χριστον)}

Πρέπει να σημειωθεί ότι, στην περίπτωση του NaOH, υπάρχει απλώς διάσταση στο νερό ενώ, στην περίπτωση του ΝΗ₃, παράγονται ιόντα υδροξυλίου επειδή υπάρχει α χημική αντίδραση, στο οποίο το νερό δρα ως οξύ ενάντια στη βάση, δίνοντας πρωτόνια.

Για τον εντοπισμό οξέων και βάσεων υπάρχουν διάφορες δοκιμές, άλλες μπορούν να γίνουν στο σπίτι και άλλες στο εργαστήριο. Με απλό τρόπο θα μπορούσαμε να πάρουμε χαρτί λακκούβας και, όταν έρθει σε επαφή με ένα οξύ, μετατρέπεται σε κοκκινωπά χρώματα, ενώ όταν έρχεται σε επαφή με βάση γίνεται μπλε. Ωστόσο, δείκτες Υπάρχουν όξινη βάση διαφορετικών τιμών, ποιοτήτων και διαθεσιμοτήτων και αυτών λειτουργία βασίζεται στην αλλαγή χρώματος όταν εκτίθεται σε α ουσία όξινο ή βασικό και ένα από τα πιο αναγνωρισμένα για αυτό διαθεσιμότητα και η τιμή είναι φαινολοφθαλεΐνη.