მჟავებისა და ფუძეების განმარტება

კანდელა როციო ბარბისანი | ნოემ. 2021
ქიმიური ინჟინერი

იდეის უკეთ გასაგებად, ჩვენ წინ მივდივართ რეაქციით, სადაც H + (პროტონი) გადადის:

HCl_(გ)+ H₂ან_(ლ) → კლ^-_(ac) + H₃ან⁺_(ac)

ამ რეაქციაში ჩანს, როგორ კარგავს წყალბადის ქლორიდი (HCl) H⁺კლ- და აღნიშნული პროტონი მიღებულია წყალი წარმოქმნის ჰიდრონიუმის იონს H₃ან⁺. ახლა ადვილია მჟავისა და ფუძის იდენტიფიცირება, როგორც სახელი გულისხმობს, მარილმჟავა იქნება მჟავა, ხოლო წყალი იმოქმედებს როგორც ბაზა.

მაგალითები

მჟავა-ტუტოვანი რეაქციები ძალიან მნიშვნელოვანია როგორც ყოველდღიურ ქიმიაში, ასევე ინდუსტრიაში. და შესაძლოა, მიუხედავად იმისა, რომ სიღრმისეულად არ ვიცოდით, როგორ განვითარდა ეს რეაქციები, იყო წინასწარ წარმოდგენა იმ მჟავებისა და ფუძეების შესახებ, რომლებთანაც ჩვენ ჩვეულებრივ კონტაქტში ვართ. მაგალითები მოიცავს:

- ყველაზე პოპულარული მჟავებია მათი „მომჟავო“ გემოთი დამახასიათებელი ციტრუსები.

- ძმარი, იგი შედგება ძმარმჟავისგან.

- ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, ძლიერი ბაზა, რომელიც გამოიყენება მრავალ სამრეწველო პროცესში, ცნობილია როგორც "კაუსტიკური სოდა"

- კალციუმის ოქსიდი, არის კირი, რომლის შეძენაც შესაძლებელია ტექნიკის მაღაზიებში.

ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია გავაგრძელოთ დიდი ხნის განმავლობაში, რადგან არსებობს ათასობით მჟავა და ფუძე, რომლებიც, როდესაც შერწყმულია, იწვევს მჟავა-ტუტოვანი რეაქციებს.

კიდევ ერთი ტიპიური შემთხვევაა ზემოთ ნახსენები ძმარი, რომელიც იქმნება დაშლა ძმარმჟავას წყალში, ვნახოთ რეაქცია თამაშში:

HC₂ ჰ₃ ან_2(ac) + H₂ან_(ლ) ↔ C₂ჰ₃ან₂^-_(ac)+ H₃ან⁺_(ac)

თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ გარკვეული ანალოგი წყალბადის ქლორიდის რეაქციით, ამ შემთხვევაში ძმარმჟავა კარგავს H-ს⁺, რომელიც მიიღება წყლით, წარმოქმნის ორ იონურ სახეობას, ორ ელექტროლიტს. წყალბადის ნებისმიერი ატომი მჟავაში, რომელიც შეიძლება მიეცეს ფუძეს, ცნობილია როგორც მჟავე წყალბადი. თუ გადავხედავთ ბოლო რეაქციას, დავინახავთ, რომ ოთხი წყალბადიდან მხოლოდ ერთი მონაწილეობს დონაციაში, არის ერთადერთი მჟავე წყალბადი, რომელიც ნაერთს აქვს. ისე, არის ნაერთები, რომლებსაც აქვთ ერთზე მეტი მჟავე წყალბადი, თუმცა, თითოეული მათგანი მეტ-ნაკლებად ადვილად გადაიცემა.

როდესაც ნაერთს აქვს ერთი მჟავე წყალბადი, ამბობენ, რომ ის მონოპროტულია და ეს ასეა ზემოთ ნანახი მჟავები, მარილმჟავა და ძმარმჟავა არის მჟავები მონოპროტული. მაგრამ მოდით შევხედოთ რამდენიმე დიპროტის მჟავას, როგორც მაგალითად, ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი არის გოგირდის მჟავა H.₂სვ₄, რომელსაც შეუძლია გაიღოს თავისი ორი მჟავე წყალბადი, რომელთაგან ერთი უფრო ადვილად ვიდრე მეორე. ამ შემთხვევაში, თუ თქვენ მხოლოდ მჟავე წყალბადს გასცემთ, ის წარმოქმნის HSO₄^-წყალბადის სულფატს უწოდებენ, ხოლო თუ ორ მჟავე წყალბადს გაჩუქებთ, ის წარმოქმნის SO-ს₄^-2, სულფატი, იონი უარყოფითი მუხტით წინაზე მეტი.

რაც შეეხება ფუძეებს, უმარტივესი არის ის, რომელიც მოდის იონური ნაერთებისგან, როგორიცაა ჰიდროქსიდები. ბევრი მათგანი წყალში ხსნადია და, როდესაც იხსნება, შეუძლია დაშლა, მაგალითად, ადრე ვსაუბრობდით კაუსტიკური სოდაზე ან ნატრიუმის ჰიდროქსიდზე:

NaOH_(s) → ჰ₂Ზე⁺_(ac)+ ოჰ^-_(ac)

ჩვენ შეგვიძლია ადვილად დავადგინოთ, რომ ის არის ფუძე, რადგან როდესაც ის წყალში იშლება, ჩვენ ვხედავთ ჰიდროქსილის იონებს (OH^-) დამახასიათებელი. და ნატრიუმის ჰიდროქსიდის მსგავსად შეგვიძლია დავასახელოთ კიდევ რამდენიმე KOH ან Al (OH)₃. კიდევ ერთი მაგალითია ამიაკის მაგალითი, რომლის ფუძეს შეუძლია წყალთან რეაგირება შექმნას იონი ჰიდრონიუმი შემდეგნაირად:

NH_3(ac)+ H₂ან_(ლ) ↔ NH₄⁺_(ac) + ოჰ^-_(ac)

უნდა აღინიშნოს, რომ NaOH-ის შემთხვევაში, წყალში უბრალოდ დისოციაციაა, ხოლო NH-ის შემთხვევაში₃, ჰიდროქსილის იონები წარმოიქმნება იმის გამო, რომ არსებობს ა ქიმიური რეაქცია, რომელშიც წყალი მოქმედებს როგორც მჟავა ფუძის წინააღმდეგ, აჩუქებს პროტონებს.

მჟავებისა და ფუძეების იდენტიფიცირებისთვის არსებობს სხვადასხვა ტესტები, ზოგი შეიძლება გაკეთდეს სახლში, ზოგი კი ლაბორატორიაში. მარტივი გზით ჩვენ შეგვიძლია ავიღოთ ლაკმუსის ქაღალდი და მჟავასთან შეხებისას ის მოწითალო ფერებში გადადის, ხოლო ფუძესთან შეხებისას ლურჯად. თუმცა, ინდიკატორები არსებობს სხვადასხვა ფასის, ხარისხისა და ხელმისაწვდომობის მჟავა-ტუტოვანი და მათი ფუნქციონირება ეფუძნება ფერის ცვლილებას ა ნივთიერება მჟავე ან ძირითადი და მისი ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ხელმისაწვდომობა და ფასი არის ფენოლფთალეინი.