مفاهیم اصلی

اسید چیست؟ در این آموزش با خواص متمایز اسیدها و بازها، تعریف اسید در مقابل باز و همچنین ترکیب آمفوتریک آشنا خواهید شد. اگر از این مقاله لذت می برید، حتماً سایر آموزش های اسید-باز ما را که در لینک زیر قرار دارند، بررسی کنید.

مقالات مرتبط

اسیدها و بازها چیست؟

در حال حاضر سه تعریف برای اسیدها و بازها وجود دارد که به چگونگی رفتار آنها در محلول‌ها اشاره می‌کند. اینها تعاریف لوئیس، برونستد-لوری و آرنیوس هستند. بنابراین اسید چیست? اساساً اسیدها جفت الکترون را می پذیرند و پروتون های هیدروژن را اهدا می کنند. در مقابل، بازها الکترون اهدا می کنند و پروتون های هیدروژن را می پذیرند. علاوه بر این تعاریف، اسیدها و بازها را می توان با توجه به خواص آنها طبقه بندی کرد. این خواص عبارتند از pH، طعم، بافت، واکنش پذیری و رسانایی.

نام “اسید” از لاتین گرفته شده است اسیدیکه به معنی ترش است و به طعم ترش و بوی تند بسیاری از اسیدها اشاره دارد.

PH اسیدها و بازها

مقیاس pH معیار اسیدی یا بازی بودن یک محلول است و از 0 تا 14 متغیر است. همانطور که در تصویر بالا می بینید، محلول های اسیدی دارای pH کمتر از 7 هستند، در حالی که PH پایه ها بالاتر از 7 هستند. محلول هایی با pH 7 مانند آب (H₂O) در نظر گرفته می شوند خنثی. روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری pH محلول وجود دارد، اما دو روش رایج استفاده از شاخص‌ها و پروب‌ها است. پروب ها دقت بیشتری دارند زیرا دستگاه در محلول قرار می گیرد و به صورت دیجیتالی خوانده می شود. در ضمن با اندیکاتورها باید از چشمان خود برای مشاهده هرگونه تغییر رنگ و مقایسه آن با مقیاس pH استفاده کنید. یکی از انواع نشانگرها کاغذ تورنسل است. اسیدها کاغذ تورنسل آبی را قرمز و بازها کاغذ تورنسل قرمز را آبی می کنند. توجه کنید که چگونه این با رنگ های موجود در تصویر بالا ارتباط دارد.

بنابراین، اسیدی یا بازی بودن یک محلول به چه معناست؟ محلول های اسیدی دارای غلظت بالایی از پروتون های هیدروژن هستند، در حالی که محلول های بازی دارای غلظت بالایی از یون های هیدروکسید هستند. هنگامی که این دو راه حل با هم ترکیب می شوند، یکدیگر را در چیزی که a نامیده می شود خنثی می کنند واکنش خنثی سازی. در این واکنش، محصولات نمک و آب هستند که با ترکیب پروتون های هیدروژن و یون های هیدروکسید تشکیل می شوند.

طعم و بافت اسیدها و بازها

یکی دیگر از ویژگی های تعیین کننده بین اسیدها و بازها طعم و بافت است. لازم به ذکر است که همیشه باید دستورالعمل های ایمنی آزمایشگاه را رعایت کنید هرگز مواد شیمیایی را مصرف نکنید یا مستقیماً لمس نکنید. قبل از اینکه این مقررات برای محافظت از ما وضع شود، شیمیدان ها طعم مواد شیمیایی را می چشیدند. در واقع، فیزیکدان و ریاضیدان معروف، آیزاک نیوتن، بیش از صد ماده شیمیایی مختلف را هنگام تمرین کیمیا چشید. در میان آنها عنصر جیوه بود – که بسیار سمی است و به مرگ او نسبت داده شده است. همانطور که قبلا ذکر شد، محلول های اسیدی دارای غلظت بالایی از یون های هیدروژن هستند. این باعث می شود اسیدها طعم ترش یا ترش داشته باشند. اگرچه هرگز نباید اسیدی را در آزمایشگاه مصرف کنید، اما می توانید این را به طعم لیمو ربط دهید. لیموها اسیدی هستند زیرا حاوی مقادیر زیادی اسید سیتریک هستند. علاوه بر این، لیمو دارای pH حدود 2-3 است که در مقیاس pH به خوبی در دسته اسیدی قرار می گیرد. در مورد پایه ها، آنها تمایل به طعم تلخ دارند. یک مثال از این می تواند اگر تا به حال طعم حباب صابون را چشیده باشید.

مجدداً، هرگز نباید عمداً مواد شیمیایی را روی پوست خود لمس کنید زیرا می توانند مضر و ساینده باشند. با این حال، اگر قرار بود در آزمایشگاه اتفاق بیفتد، می‌توانید بر اساس لمس تشخیص دهید که اسید است یا باز. اگر محلول به نظر صابونی یا لیز است، یک پایه است. این به این دلیل است که پایه ها روغن های اسید چرب پوست ما را حل می کنند و اساساً پوست ما را به صابون تبدیل می کنند. در همین حال، اسیدها معمولاً در لمس خشن هستند.

واکنش پذیری اسیدها و بازها

واکنش با فلزات

هنگامی که اسیدها با فلزات واکنش می دهند، نتیجه بسیار شبیه به واکنش خنثی سازی است. تنها تفاوت این است که به جای تولید آب، گاز هیدروژن دریافت خواهید کرد. صرف نظر از اینکه چه اسید یا فلزی استفاده می شود، این کار را انجام می دهد همیشه تولید نمک و H₂ گاز. یک مثال از این واکنش بین منیزیم و اسید هیدروکلریک است. وقتی با هم ترکیب شوند، محصولات به دست آمده عبارتند از کلرید منیزیم و گاز هیدروژن. در مورد پایه ها، آنها معمولاً با فلزات واکنش نشان نمی دهند، اما چند فلز وجود دارند که استثناهایی مانند روی و آلومینیوم دارند. این واکنش ها همچنین منجر به نمک و گاز هیدروژن می شود.

واکنش با کربنات ها

اسیدها همچنین می توانند با کربنات ها واکنش دهند که در این صورت نمک، آب و دی اکسید کربن تولید می کنند. کربنات ها هنگام ترکیب با فلزات یا ترکیبات آلی تشکیل می شوند. ویژگی منحصر به فرد در اینجا تولید دی اکسید کربن است. این را می توان در آزمایشگاه دستکاری کرد تا مشخص شود که یک محلول ناشناخته بازی است یا اسیدی. به سادگی محلول کربنات را اضافه کنید و اگر دی اکسید کربن تولید شود، محلول احتمالا اسیدی است.

واکنش با چربی ها/روغن ها

قبلا در مقاله ذکر شد که پایه ها روغن های روی پوست ما را حل می کنند و در اصل پوست ما را به صابون تبدیل می کنند. این فرآیند انحلال چربی ها و روغن ها را هیدرولیز می نامند و در صورت حضور یک باز به عنوان صابونی شدن شناخته می شود. اساساً این واکنش به این معنی است که پایه ها با چربی ها ترکیب می شوند و گلیسرول یا صابون را تشکیل می دهند.

رسانایی اسیدها و بازها

در طول این مقاله، ما در مورد چگونگی یونیزه شدن اسیدها و بازها به پروتون های هیدروژن و یون های هیدروکسید هنگامی که در یک محلول قرار می گیرند صحبت کرده ایم. الکترولیت ها نمک ها/مولکول هایی هستند که در مواد قطبی مانند آب کاملاً یونیزه می شوند. به همین دلیل اسیدها و بازهای قوی نیز الکترولیت قوی هستند. این الکترولیت ها قادرند الکتریسیته را در حالت آبی خود هدایت کنند زیرا یون های آنها متحرک هستند.

نمودار مقایسه خلاصه

خواص	اسیدها	پایه ها
طعم	تارت / ترش	تلخ
بافت	خشن	صابونی و لیز
pH	کمتر از 7	بزرگتر از 7
کاغذ تورنسل را می چرخاند..	آبی—->قرمز	قرمز—->آبی
واکنش پذیری	– با فلزات واکنش می دهد و گاز H2 تولید می کند – با ترکیبات کربناته واکنش داده و CO2 تولید می کند	– معمولاً با فلزات یا با ترکیبات کربناته واکنش نمی دهد – با روغن ها و چربی ها واکنش نشان می دهد
الکتریسیته را در آب هدایت می کند	آره	آره
مثال ها	سرکه (اتانوئیک اسید)، آب لیمو (اسید سیتریک)	جوش شیرین (بی کربنات سدیم)، آب آمونیاک (هیدروکسید آمونیاک)

ترکیب آمفوتریک چیست؟

اگر ترکیبی آمفوتر باشد، می تواند به صورت اسید یا باز واکنش نشان دهد. ترکیبات آمفوتریک معمولاً اکسیدهای فلزی یا هیدروکسیدها هستند. آنها با اسیدها برای تشکیل نمک فلزی و با یک باز قوی برای تشکیل یون فلزی چند اتمی واکنش نشان می دهند. برای واکنش با یک باز، هیدروکسید آمفوتریک اغلب باید تازه تولید شده باشد و پایه باید داغ و غلیظ باشد. در مثال زیر، اکسید روی تبدیل به یون روی می شود Zn(OH)₄^– به عنوان بخشی از روی محلول سدیم، هنگامی که به پایه غلیظ اضافه می شود.

• در اسید: ZnO + H₂بنابراین₄ → ZnSO₄ + اچ₂O
• در باز: ZnO + 2 NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]

نمونه هایی از ترکیبات آمفوتریک

هیدروکسید کروم، هیدروکسید قلع، هیدروکسید سرب، هیدروکسید کبالت، هیدروکسید روی، اکسید روی، هیدروکسید آلومینیوم و اکسید آلومینیوم.

پلی پروتیک اسید چیست؟

برخی از اسیدها بیش از یک پروتون اسیدی دارند، مانند اسید سولفوریک یا اسید فسفریک. این ترکیبات خواص و کاربردهای جالب زیادی دارند. برای اطلاعات بیشتر، به آموزش ما در مورد اسیدهای پلی پروتیک مراجعه کنید.

ویدئویی که خواص اسید را نشان می دهد

بیشتر خواندن