المحتوى
- تعريف وكشف الحمض
- القوة النسبية للأحماض
- مقياس درجة الحموضة
- الكشف عن الرقم الهيدروجيني للحل
- أمثلة على قيمة الرقم الهيدروجيني للمواد المختلفة
حموضة مادة لها تعريف علمي صارم. يميل الناس إلى الحصول على صور للمعادن الذائبة والثقوب التي تحترق في الأشياء عندما يفكرون في الأحماض والمواد غير الحمضية ، أو القواعد. الحقيقة هي أن مدى إتلاف مادة ما ليس العامل الذي يفكر فيه الكيميائيون عند تحديد الحموضة (أو عدم وجودها) لشيء ما.
تعريف وكشف الحمض
هناك ثلاثة تعريفات مختلفة يستخدمها الكيميائيون عند تحديد الحمض والقاعدة.
تعريف Arrhenius: الأحماض هي مواد ، عندما تذوب في الماء ، تزيد من تركيز أيونات H + (أي ، أيونات الهيدروجين الإيجابية ، أو البروتونات). القواعد هي المواد التي ، عندما تذوب في الماء ، تزيد تركيز الأيونات (المعروف أيضًا باسم أيونات الهيدروكسيد).
تعريف برونستيد - لوري: الحمض عبارة عن مادة يمكنها نقل البروتون (H) إلى مادة أخرى. القاعدة هي مادة يمكن أن تقبل بروتون (H).
تعريف لويس: يتم تعريف الحمض باعتباره متقبل الإلكترون الزوجي ، وقاعدة كمانح للزوج الإلكتروني.
في الممارسة العملية ، يفكر معظم الكيميائيين (ما لم يكن الكيميائي العضوي) في الأحماض والقواعد من حيث التعريفين الأولين.
في حين أن هذه التعريفات قد تبدو تقنية للغاية ، فإن إحدى الطرق المؤكدة لفهم الأحماض في المطبخ ، على سبيل المثال ، هي تشكيل تفاعل بسيط مع صودا الخبز. إذا كان لديك سائل وتريد أن تعرف ما إذا كان حامضًا ، فإن الطريقة السهلة لمعرفة ذلك هي خلط القليل من صودا الخبز.تتفاعل صودا الخبز مع الأحماض لإنتاج فقاعات.
قد تكون على دراية ببناء بركان مطبخ محلي الصنع. تخلط الخل (حامض) مع صودا الخبز. إنها رغوة حتى تتفاعل صودا الخبز مع الحمض. هذا في جوهره ما يمكنك فعله لاختبار ما إذا كان المحلول حامضيًا أم لا. إذا لم يكن هناك وجود للحمض ، فلن يطفئ المحلول عند إضافة صودا الخبز.
القوة النسبية للأحماض
بعض الأحماض أقوى من غيرها. نحن على دراية بهذا المفهوم عندما نتناول مشروب الصودا ونتركه على ألسنتنا. الإحساس بالحرقة هو من الحمض في الصودا. لا نحصل على هذا الإحساس عندما نحتفظ بمياه نقية في أفواهنا. الفرق هو قوة الحمض. بالطبع ، يجب توخي الحذر قبل وضع شيء في فمك.
من الناحية العلمية ، سيكون الحمض القوي هو الذي ينقل البروتونات (ذرات + H) تمامًا إلى الماء دون ترك أي جزيئات غير منفصلة في المحلول. يكون الحمض الضعيف هو الوحيد الذي ينفصل جزئيًا في المحلول المائي ويوجد في المحلول كمزيج من جزيئات الحمض وأيونات المكونات. المادة التي تحتوي على حموضة ضئيلة هي تلك التي تحتوي على الهيدروجين ولكنها لا تثبت أي سلوك حمضي في الماء (أي أن الهيدروجين لا ينفصل أو ينفصل عن الجزيء).
مقياس درجة الحموضة
إن استخدام مقياس الأس الهيدروجيني هو طريقة عملية لتحديد كمية الحموضة. إذا كان الرقم الهيدروجيني لمحلول أقل من 7 ، فهو حامضي. إذا كان الرقم الهيدروجيني هو 7 ، يكون المحايد محايدًا وإذا كان الرقم الهيدروجيني أكبر من 7 ، يكون المحلول أساسيًا. يشير هذا المقياس إلى كمية أيونات H + الفعلية (الحموضة) التي تطفو في المحلول ، والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بتعريف الحمض.
الكشف عن الرقم الهيدروجيني للحل
توجد عدة طرق مختلفة لقياس درجة الحموضة للحل. الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام ورق عباد الشمس. ورق عباد الشمس مطلي بمادة كيميائية تتفاعل مع الأحماض لتغيير لون الورق. يمكنك بعد ذلك مقارنة الورق بمخطط ألوان قياسي للعثور على قيمة الرقم الهيدروجيني. من الشائع أيضًا استخدام مؤشرات الحل لمعرفة تركيز الحمض في محلول. يعمل هذا بشكل مشابه لورقة عباد الشمس ولكنه يضاف بدلاً من ذلك إلى المحلول ويتغير لون الحل بأكمله إلى لون يدل على قيمة الرقم الهيدروجيني. في مختبر الكيمياء ، يقوم العلماء بإجراء تجارب المعايرة لتحديد قيمة الرقم الهيدروجيني. هناك حاجة إلى قدر معين من المهارات الفنية لاستخدام هذه الطريقة. الطريقة الأكثر شيوعًا والأكثر دقة هي استخدام مقياس الأس الهيدروجيني. يحتوي العداد الإلكتروني على مسبار مغمور في السائل ويتم قياس تيار كهربائي يمكن أن يرتبط مباشرة بقيمة الأس الهيدروجيني. ثم تملي القيمة للمستخدم على شاشة العداد. لقد زادت عدادات الرقم الهيدروجيني هذه في الموثوقية وسهولة الاستخدام على مر السنين وهي الطريقة القياسية للذهاب. معظم هذه المعدات ليست في المطبخ المنزلي. يمكن للمرء أن يطلب شرائط اختبار درجة الحموضة (أوراق عباد الشمس) من متجر للطبخ إذا لزم الأمر.
أمثلة على قيمة الرقم الهيدروجيني للمواد المختلفة
هذه القيم تقريبية ، ولكنها يمكن أن تمنحك إحساسًا بالمكان الذي تقع فيه المواد على مقياس الأس الهيدروجيني. مبيض منزلي: 12.5 حليب المغنيزيوم: 10 صودا الخبز: 8 ماء نقي: 7 قهوة سوداء: 5 نبيذ: 3.5 كولا ، خل: 2.9 عصير معدي: 1.2
الأرقام أعلى من 7 أساسية والأرقام أقل من 7 حمضية.