الحمض والقاعدة هما الأشكال الكيميائية التي تشكل جزءًا مهمًا من المنتجات التي نستخدمها يوميًا. وهي تشكل المكونات الأساسية لفرع العلوم، الكيمياء، بسبب استخدامها وتطبيقاتها على نطاق واسع. ويرتبط كلاهما ببعض الخصائص المميزة التي تساعدنا على تمييزهما عن بعضهما البعض.
حمض مقابل القاعدة
"الفرق الرئيسي بين الأحماض والقواعد هو أن نطاقات الأس الهيدروجيني مختلفة. الأحماض لها قيمة pH أقل من سبعة في محلول مائي. من ناحية أخرى ، لوحظ أن قيمة الرقم الهيدروجيني أكثر من سبعة في حالة القواعد ".
الأحماض هي مركبات كيميائية أو مواد تطلق أيونات الهيدرونيوم (H+) عند ذوبانها في الماء. تتفاعل مع القواعد لتكوين الملح وتوجد في جميع الأشكال الفيزيائية الثلاثة ولكن في الغالب كمواد صلبة. هم الحامض في الذوق. حمض الخليك (CH3COOH) وحمض الكبريتيك (H2SO4) أمثلة على الأحماض.
القواعد هي أنواع كيميائية تطلق أيونات الهيدروكسيد (OH-) في المحلول المائي. تتفاعل مع الأحماض لتشكل الملح وتعطي مظهرًا صلبًا، باستثناء الأمونيا التي تبقى في الحالة الغازية. فهي مريرة في الذوق وزلقة بعض الشيء أيضًا. ومن أمثلة القواعد هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) والأمونيا (NH3).
جدول المقارنة بين الحمض والقاعدة
| معلمات المقارنة | حامض | الفئة الأساسية |
| قوة | يعتمد على تركيز أيونات الهيدروجين | يعتمد على تركيز أيونات الهيدروكسيد |
| طعم | الحامضة | مرارة |
| درجة الحموضة | أقل من 7.0 | أكثر من 7.0 |
| الفينول | عديم اللون | زهري |
| ميتيل برتقالي | الأحمر الداكن | أصفر |
| الخصائص البدنية | صلب / سائل / غاز | مظهر صلب ما عدا الأمونيا (غازي) |
| أمثلة | حامض الخليك ، حامض الكبريتيك ، إلخ. | هيدروكسيد الصوديوم ، الأمونيا ، إلخ. |
ما هو حمض؟
الأحماض هي الأنواع الكيميائية التي ترفع تركيز أيونات الهيدروجين عند ذوبانها في الماء (مفهوم أرهينيوس). وقد حددها علماء مختلفون حسب مفهومهم. أطلق لويس على الأيونات التي تمتلك مدارات شاغرة وتستقبل أزواجًا من الإلكترونات (التي تعمل كمحبين للإلكترونات) اسم أحماض لويس. بالنسبة لبرونستيد لوري، فهم هم الذين يتبرعون بالبروتونات.
معظمها مواد صلبة، وبعضها قابل للتآكل أيضًا. تقوم الأحماض بتوصيل الكهرباء (الإلكتروليتات). أنها تنتج الهيدروجين عند التفاعل مع المعادن النشطة مثل Zn (الزنك)، Mg (المغنيسيوم)، Al (الألومنيوم)، إلخ.
بناءً على تفكك الأيونات في الماء، يتم تقسيمها إلى فئتين. تسمى الأحماض التي تخضع للتفكك الكامل للأيونات في الماء بالأحماض القوية، على سبيل المثال، حمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك)، وHNO3 (حمض النيتريك). وفي الوقت نفسه، يُشار إلى تلك التي تعاني من تفكك جزئي على أنها أحماض ضعيفة مثل HF (حمض الهيدروفلوريك).
ما هي القاعدة؟
وفقًا لمفهوم أرهينيوس، فإن القواعد هي الأنواع الكيميائية التي ترفع تركيز أيونات الهيدروكسيد عند ذوبانها في الماء. ومن المعروف أيضًا أن المحلول المائي للقاعدة يوصل الكهرباء.
عرّف لويس القواعد بأنها الأيونات التي تمتلك زوجًا وحيدًا من الإلكترونات، وبالتالي تعمل ككائنات نيوكليوفيلية، وأطلق عليها اسم قواعد لويس. يعرّفها مفهوم برونستد لوري بأنها تلك التي تقبل البروتونات بسهولة.
كما تم تصنيف القواعد إلى قواعد قوية وضعيفة بناءً على مدى تفككها إلى أيونات في الماء. القواعد القوية مثل هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم تنفصل تمامًا إلى أيونات. ومع ذلك، فإن القواعد الضعيفة، مثل الأمونيا وهيدروكسيد الزنك، تخضع فقط لتفكك جزئي لأيوناتها
الاختلافات الرئيسية بين الحمض والقاعدة
- ترفع الأحماض تركيز أيونات الهيدروجين عند إذابتها في الماء بينما ترفع القواعد تركيز أيونات الهيدروكسيد إلى نفس المستوى.
- تعتبر الأحماض من المتبرعين بالبروتون بينما يشار إلى القواعد على أنها متقبلات للبروتون.
- تعمل الأحماض كمواد كهربائية وقواعد مثل محبي النواة
- طعم الأحماض حامض والقواعد مر.
- توجد الأحماض في جميع أشكال المادة الثلاثة ، أي الصلبة والسائلة والغازية ، لكن القواعد تعطي في الغالب مظهرًا صلبًا مع استثناء الأمونيا.
- يختلف نطاق الأس الهيدروجيني أيضًا. الأحماض والقواعد لها نطاق الأس الهيدروجيني أقل من سبعة وأكثر من سبعة ، على التوالي.
- تعطي الأحماض والقواعد نتائج مختلفة عند التفاعل مع مؤشرات الأس الهيدروجيني مثل ورق عباد الشمس والفينول فثالين وبرتقال الميثيل. تتحول الأحماض ورق عباد الشمس من الأزرق إلى الأحمر ، وتترك الفينول فثالين عديم اللون والبرتقالي الميثيل والأحمر الداكن. من ناحية أخرى ، تحول القواعد ورق عباد الشمس من الأحمر إلى الأزرق ، والفينول فثالين الوردي والبرتقالي الميثيل والأصفر.
وفي الختام
تمت دراسة الخصائص المميزة للأحماض والقواعد بدقة ومراجعتها من وقت لآخر من قبل الباحثين والعلماء في جميع أنحاء العالم. ومن المهم للغاية القيام بذلك، ليس فقط لأن هذه الأشكال الكيميائية هي أساس الكيمياء. ولكن أيضًا نظرًا لتطبيقاتها الضخمة والواسعة الانتشار على طول وعرض مجالات العلوم المختلفة مثل العلوم الصيدلانية وعلوم المواد وما إلى ذلك.
مراجع حسابات
https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cctc.201700305
https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/chem.200901519?casa_token=5i5c4sdWJdIAAAAA:xVWUDRLIy92Y8IjWoGbzCvQqHD95IQPDjGTHMIEsYLlecFXfdM7UImu2sTEJOgJvZRUVsTRAXz5H7QUhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0883944193900012
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
