سنقدم لكم من خلال مقالتنا اليوم من موسوعة الأحماض والقواعد في الكيمياء، ولكل منها خصائص محددة وتعريف محدد لها، وهناك العديد من الاختبارات المختلفة التي يمكنك من خلالها التعرف على أصل المادة إذا كانت هو حمض أو قاعدة.
أحد أكثر الاختبارات شهرة هو اختبار ورق عباد الشمس الرطب. إذا وضعنا مادة وتحولت الورقة إلى اللون الأحمر، فهذا يعني أن المادة حمضية، أما إذا تحولت الورقة إلى اللون الأزرق، فهذا يعني أن المادة التي تم تطويرها هي إحدى القواعد.
ويعتبر الاثنان موصلين للكهرباء، لأنهما ينفصلان ويتحولان إلى أيونات داخل الماء، ولهما أهمية كبيرة في حياتنا اليومية، ويستخدمان في صناعة العديد من المنتجات المختلفة.
لذلك سنناقش دراسة الأحماض والقواعد واستخداماتها واكتشافها.
الأحماض والقواعد في الكيمياء
حدد الحمض والقاعدة
القاعدة جزيء يمكنه قبول ذرة الهيدروجين أو التخلي عن الإلكترونات أثناء تفاعل كيميائي.
حمض جزيء قد يتخلى عن ذرة الهيدروجين، أو يستقبل الإلكترونات، أثناء تفاعل كيميائي.
تصنيف الحمض والقاعدة
ونجد أن القواعد والأحماض تصنف على النحو التالي –
القواعد والأحماض ضعيفة أو قوية، ويرجع ذلك إلى قدرتها على التفكك إلى الذرات الأساسية داخل الماء.
من لديه القدرة على التفكك هو الأقوى، وأقل التفكك هو الأضعف.
رموز الأحماض والقواعد
الصيغة الأساسية هي X OH
كمثال هيدروكسيد الصوديوم، MgOH2، KOH
الصيغة الحمضية هي كما يلي HX
كمثال HCL و H2SO4 و HNO3.
مقياس الأس الهيدروجيني
يبدأ هذا المقياس من الصفر إلى الرقم 14، ويساعدنا الرقم الهيدروجيني على تحديد كمية القلوية والحموضة داخل المحلول. نجد أن المحلول الذي يقع عند الرقم 14 هو أبسط حل، بينما المحلول الموجود في الرقم 1 هو الأكثر حمضية.
عندما يكون الرقم الهيدروجيني داخل المحلول مساويًا للرقم 7، نجد هنا أن المحلول متعادل، ولكن إذا كان أكبر من 7 هنا، فالحل أساسي، وإذا كان الرقم الهيدروجيني داخل المحلول أقل من سبعة، فإننا تجد أن المحلول حمضي.
خصائص الأحماض والقواعد
أولاً القواعد
- كن صابونيًا ولزجًا.
- لها طعم مر.
- عندما يذوب في المحلول، فإنه يعطينا أيونات الهيدروكسيد -OH
- تقوم المحاليل المائية بتوصيل التيار الكهربائي.
- تتحول صبغة عباد الشمس إلى اللون الأزرق.
- يمكن أن تتفاعل مع الأحماض وتنتج الماء والأملاح.
- إذا زاد تركيز القواعد نجد أنها تتحول إلى مادة كاوية أو حارقة للجسم.
- نجد أن كاشف الفينول فثالين يتحول إلى اللون الوردي عندما يكون في وسط قلوي.
ثانياً الأحماض
- تسبب التآكل.
- ينتج الحمض أيونات H + عندما يذوب في الماء ؛ هذا وفقًا لمفهوم Arrhenius للقاعدة والحمض.
- عندما تتفاعل مع المعادن النشطة مثل معادن الأرض القلوية والألمنيوم والمعادن القلوية والزنك، فإنها تطلق غاز الهيدروجين.
- نجد أن طعمها حامضي.
- يمكن أن تتفاعل مع القواعد وتنتج الماء والأملاح.
- يغير لون صبغة عباد الشمس بحيث يتغير لونها من الأزرق إلى الأحمر.
- في وسط حمضي، يكون كاشف الفينول فثالين عديم اللون.
استخدامات الأحماض والقواعد
الأحماض والقواعد لها أهمية كبيرة في حياتنا اليومية والشخصية. يمكننا أن نرى أهميتها كمثال في ما يلي –
- عندما تفرز المعدة في جسم الإنسان حمض الهيدروكلوريك أثناء هضم الأطعمة، يفرز البنكرياس سائلًا مليئًا ببيكربونات القاعدة، مما يساعد على توحيد حامض المعدة، قبل أن يصل إلى الأمعاء الدقيقة.
- نجد أن هيدروكسيد الصوديوم يستخدم في العديد من الصناعات المختلفة منها صناعة المنسوجات والصابون وغيرها.
- أما كربونات الصوديوم Na2CO3 فنجدها تقضي على عسر الماء.
- يستخدم حمض النيتريك في صناعة البلاستيك والمطاط والأصباغ وبعض الأدوية.
- يستخدم حمض الفوسفوريك في صناعة الأعلاف الحيوانية، وكذلك في صناعة الأسمدة.
- أما حامض الخليك فيصنع منه الخل.
- توجد بعض القواعد المستخدمة في صناعة المنظفات المنزلية المختلفة.
لذلك تعتبر الأحماض والقواعد مركبات كيميائية مهمة لها تأثير إيجابي كبير على حياة الإنسان والنبات والحيوان، لذلك أولى العلماء اهتمامًا كبيرًا بدراستها ومعرفة أهميتها بشكل عام.