يعد التفاعل الكيميائي عادة من العلوم الكيميائية التي تمكن الإنسان من التعرف على تفاصيل المواد وخواصها، سنتحدث في هذا المقال عن التفاعل بين الحمض والقاعدة وما يسمى به، حيث يعتبر هذا التفاعل من أكثر العمليات انتشارا في الكيمياء بسبب النتائج المستحقة للدراسة، لذا سنتحدث في هذا المقال بشكل عام عن الأحماض والقواعد وأيضا عن استخداماتهما الشائعة سواء كانت فرديا أو في التفاعل الناتج. اتبعونا في موسوعة للحصول على جميع المعلومات.
التفاعل بين الحمض والقاعدة يسمى
- إذا قمت بتجربة التفاعل التالي، ستجد أنه ينتج مادة يستخدمها الجميع، مثل تفاعل الكلور مع الصوديوم لتكوين ملح الطعام الذي يمكن ذوبانه في الماء ليعيد تكوين المتفاعلات مرة أخرى.
Na + cl —> Na Cl
- لذلك، يطلق على التفاعل بين الحمض والقاعدة اسم تفاعل التعادل وتكوين الأملاح، حيث تذوب مركبات الأملاح في الماء وتتفكك في التفاعل العكسي ويعود الكلور والصوديوم مفصولين مرة أخرى.
Na Cl —> Na + Cl
- يطلق على التفاعل الذي يحدث بين حمض وقاعدة وتكون نتيجته هيدروكسيد الماء باسم التفاعل العكسي، ويحدث هذا عندما يكون الحمض قويا والقاعدة ضعيفة، وفي هذه الحالة يمكن اعتبار الأيون الناتج حمضيا ويكون قيمة الـ PH أقل من 7.
- الأمر معكوس أيضا، حيث عندما تكون القاعدة قوية والحمض ضعيف، يطلق عليه أيضا اسم الأيون القاعدي أو القلوي، ويكون قيمة الـ PH به أكبر من 7.
Salt + Water —> acid + base
إحدى المواد الناتجة عن تفاعل الحمض مع القاعدة
- التفاعل الحمضي والقاعدي هو تفاعل كيميائي يحدث بين الحمض والقاعدة ويؤدي إلى تكوين الملح.
- حيث يوجد معادلة تقول أن التفاعل بين حمض وقاعدة يعطي ملح وماء.
- على سبيل المثال، يمكن الاستفادة من هذا التفاعل في صنع الصابون.
- الصابون هو أحد أملاح الأحماض الدهنية، ويستخدم في الغالب للتنظيف والاستحمام.
- يمكن أيضا استخدام الصابون في صناعات الغزل والنسيج وتشحيم الآلات.
- يتم إنتاج الصابون المخصص للتنظيف عن طريق معالجات قلوية قوية من النباتات والزيوت الحيوانية والدهون، ويطلق على هذه العملية اسم التصبن.
تعريف الحمض والقاعدة
- الأحماض عموما تحتوي على الهيدروجين ويمكنها أيضا أن تعطي بروتونات، وهيون أيون الهيدروجين، للمواد الأخرى.
- فيما يتعلق بالقواعد، فهي تلك المواد التي تستقبل الأيونات التي يعيدها الحمض خلال التفاعل الكيميائي.
- يمكن التفريق بين الأحماض والقواعد بواسطة عدة طرق ومفاهيم.
مفهوم الاحماض والقواعد حسب ارهينيوس
- تعود نظريته الخاصة إلى عام 1884 حيث لاحظ أن الأملاح تنفصل إلى ما يسمى أيونات عند وضعها في الماء.
- حمض ارهينيوس يزيد تركيز H+ في محلول الماء.
- قاعدة ارهينيوس تعمل على زيادة تركيز الأيونات الموجبة في محلول الماء.
- بعد ذلك ستجد أن أيون الهيدرونيوم H3o قد يكون نتيجة لاندماج البروتينات مع جزيئات الماء.
- ما يميز هذه النظرية هو أنها تشرح التفاعل بين الأحماض والقواعد لإنتاج الملح والماء.
مفهوم الاحماض والقواعد حسب برونستد لوري
- في نظرية برونستد لوري، الحمض هو المانح للبروتون والقاعدة هي التي تستقبل البروتون.
- تكون الأحماض البرونزية قابلة للتفكك وإنتاج البروتينات، وبالتالي يمكن ملاحظة زيادة تركيز أيون الهيدروجين H+.
- ومن الجانب الآخر، يتم قبول البروتونات الموجودة في الماء من قبل القواعد لإنتاج الهيدروكسيد.
- تميز تعريف برونستد لوري في الأحماض والقواعد بتفسير الظواهر الطبيعية للأيونات.
- ومع ذلك، فقد فشلت تلك الفكرة في تحديد كيفية ظهور تلك المركبات التي تعتمد على الهيدروجين.
مفهوم الأحماض والقواعد حسب لويس
- قال لويس إن الحمض يستطيع استقبال زوج أو أكثر من الإلكترونات.
- القاعدة تعني أن زوج الإلكترونات أو أكثر يتبرعون للحمض.
- تلك النظرية لا تشمل ذرة الهيدروجين عند شرح الفروق بين الأحماض والقواعد.
- بالنسبة للويس، الأحماض تكون موجبة كهربائيا أي تستخدم في الكهرباء، أما القواعد فتكون سالبة كهربائيا.
- يقبل الحمض من لويس زوجا من الإلكترونات من القاعدة بواسطة روابط تساهمية، ويمكن استخدام هذه النظرية لتعريف العديد من المواد كأحماض أو قواعد.
الفرق بين الحمض والقاعدة
- أول من اقترح التفاعل مع الحمض والقاعدة هو الكيميائي الفرنسي كوالسيوم في عام 1754.
- يمكن تصنيف المحاليل التي تحتوي على الماء فقط كأحماض أو قواعد، ولكن هذا لا ينطبق على الزيوت والسوائل.
- تحتوي البيئة المحيطة على عناصر كيميائية كثيرة تتفاعل مع العوامل البيئية المتنوعة.
خصائص الأحماض
- تتحرر أيونات الهيدروجين الموجبة عندما تذوب في الماء.
- الأحماض هي مواد جيدة التوصيل للكهرباء.
- الرقم الهيدروجيني له يكون أقل من 7.
- عندما يتفاعل الأحماض مع المعادن، يتكون غاز الهيدروجين.
- لها طعم حامضي وتقوم بتحويل لون ورقة عباد الشمس إلى اللون الأحمر.
- أمثلة: حمض الكبريتيك المركز H2SO4، حمض الهيدروكلوريك المخفف HCl، حمض الأسيتك أو الخليك CH3COOH.
خصائص القواعد
- تتحرر أيونات الهيدروكسيد السالبة عندما تذوب في الماء.
- القواعد موصلات رديئة للكهرباء.
- قيمة القاعدة الهيدروجينية تزيد عن 7.
- القواعد لها طعم مر وتؤثر على زهرة عباد الشمس وتحول لونها إلى اللون الأزرق.
-
أمثلة: تشمل هذه المواد هيدروكسيد الصوديوم [NaOH] وهيدروكسيد الماغنيسيوم [Mg (OH) 2 ] وهيدروكسيد الكالسيوم [Ca (OH) 2 ].
أمثلة على استخدامات الأحماض والقواعد
- قام الإنسان بتقسيم الأحماض والقواعد إلى مجموعات داخل الجدول الدوري لتسهيل التعامل معها.
- بالتالي تم استخدامها في العديد من التطبيقات المختلفة وتم إنتاج العديد من المنتجات واستخدامها في مجالات صناعية متنوعة.
- يتعدد استخدامهما في العديد من الأمور، لذلك سنذكر بعض النقاط المهمة حول تلك الاستخدامات.
استخدامات الأحماض
- الخل هو سائل يحتوي على حمض الأسيتيك المخفف وله العديد من الاستخدامات المنزلية المتنوعة.
- حمض الستريك هو جزء من عصير الليمون والبرتقال يستخدم لحفظ الطعام.
- حمض الكبريتيك، وهو ما يستخدم داخل البطاريات لتشغيل المحركات في السيارات.
- يندرج تحت المنتجات الصناعية مثل المتفجرات والأصبغة حيث يستخدم حمض النيتريك والكبريتيك.
- حمض الفوسفوريك عنصر مهم بالمشروبات الغازية.
استخدامات القواعد
- لكي تصنع الورق، يجب عليك استخدام هيدروكسيد الصوديوم.
- يتم استخدام هيدروكسيد الكالسيوم المعروف بالجير في صناعة مسحوق التبييض.
- يتم تصنيع الخلطات المستخدمة في الدهانات باستخدام هيدروكسيد الكالسيوم.
- يتم استخدام هيدروكسيد المغنيسيوم كملين ويعمل على تقليل الحموضة الزائدة ويستخدم كمضاد للحموضة.
- يتم استخدام هيدروكسيد الألومنيوم كمؤشر أساسي في المختبرات.
ها نحن نصل إلى نهاية حديثنا عن موضوع التفاعل بين الحمض والقاعدة، والذي يعرف أيضا باسم التفاعل الحمضي-القاعدي، حيث نتمكن من شرح التفاعلات التي تحدث بين الأحماض والقواعد وتطبيقاتها بالإضافة إلى مناقشة الأحماض والقواعد بشكل عام واستخداماتها المتعددة.
كما يُمكنك قراءة المزيد من المواضيع:
- الكشف عن الاحماض والقواعد
- والقواعد خصائصها واستخد
- مساهمات الكيميائيين في فهم خصائص الأحماض والقواعد
- موضوع عن الأحماض والقواعد في مجال الكيمياء