MILILAB

تعریف اسیدها و بازها

اسیدها و بازها مواد شیمیایی محبوبی هستند که با یکدیگر واکنش داده و منجر به تشکیل نمک و آب می شوند. کلمه اسید از کلمه لاتین “acere” به معنی “ترش” گرفته شده است.
در زندگی روزمره ما از ترکیبات زیادی استفاده می کنیم که دانشمندان آنها را اسید می نامند. آب پرتقال یا گریپ فروتی که برای صبحانه می نوشید حاوی اسید سیتریک (همچنین به عنوان ویتامین C) شناخته می شود. هنگامی که شیر ترش می شود، حاوی اسید لاکتیک است. سرکه مورد استفاده در سس سالاد حاوی اسید استیک است.

اسید هر ماده حاوی هیدروژن است که قادر به اهدای پروتون (یون هیدروژن) به ماده دیگر باشد. باز یک مولکول یا یونی است که قادر به پذیرش یون هیدروژن از اسید است.

مواد اسیدی معمولاً با طعم ترش مشخص می شوند. اسید اساساً مولکولی است که می تواند یک یون H+ اهدا کند و پس از از دست دادن H+ می تواند از نظر انرژی مطلوب باقی بماند.

از طرف دیگر بازها طعم تلخ و بافتی لغزنده دارند. بازی که می تواند در آب حل شود، قلیایی نامیده می شود. هنگامی که این مواد با اسیدها واکنش شیمیایی می دهند، نمک تولید می کنند.

تئوری اسیدها و بازها

سه نظریه مختلف برای تعریف اسیدها و بازها ارائه شده است. این نظریه ها شامل نظریه آرنیوس، نظریه برونستد – لوری و تئوری اسیدها و بازهای لوئیس است. شرح مختصری از هر یک از این نظریه ها در این بخش ارائه شده است. اسیدها و بازها را می توان از طریق سه نظریه مختلف تعریف کرد.

تئوری اسیدها و بازها آرنیوس بیان می کند که “اسید یون های H+ را در محلول تولید می کند در حالی که یک باز در محلول خود یون OH- تولید می کند”.
نظریه برونستد-لوری «اسید را به عنوان دهنده پروتون و باز را به عنوان گیرنده پروتون تعریف می کند».
در نهایت، تعریف لوئیس از اسیدها و بازها «اسیدها را به عنوان گیرنده های جفت الکترون و بازها را به عنوان دهنده های جفت الکترون» توصیف می کند.

pH اسیدها و بازها

برای یافتن مقدار عددی سطح اسیدیته یا بازی یک ماده، می توان از مقیاس pH (که در آن pH مخفف «پتانسیل هیدروژن» است) استفاده کرد. مقیاس pH رایج ترین و قابل اعتمادترین روش برای اندازه گیری اسیدی یا بازی بودن یک ماده است. اندازه گیری مقیاس pH می تواند از 0 تا 14 متفاوت باشد، جایی که 0 اسیدی ترین و 14 اساسی ترین ماده است.

راه دیگر برای بررسی اسیدی یا بازی بودن یک ماده، استفاده از کاغذ تورنسل است. دو نوع کاغذ تورنسل وجود دارد که می توان از آنها برای شناسایی اسیدها و بازها استفاده کرد – کاغذ تورنسل قرمز و کاغذ تورنسل آبی. کاغذ تورنسل آبی در شرایط اسیدی قرمز و کاغذ تورنسل قرمز در شرایط بازی یا قلیایی آبی می شود.

خواص اسیدها و بازها

1. خواص اسیدها

• اسیدها ماهیتا خورنده هستند.
• رسانای خوبی برای الکتریسیته هستند.
• مقادیر pH آنها همیشه کمتر از 7 است.
• هنگامی که این مواد با فلزات واکنش می دهند، گاز هیدروژن تولید می کنند.اسیدها طعم ترش دارند.
  مثالها: اسید سولفوریک [H2SO4]، اسید هیدروکلریک [HCl]، اسید استیک [CH3COOH].

2. خواص بازها

برخی از خواص، مانند طعم تلخ، متعلق به همه بازها است. بازها نیز لغزنده هستند. تصور کنید که صابون لغزنده چگونه به نظر می رسد. این یک باز است. علاوه بر این، زمانی که بازها در آب غوطه ور می شوند، الکتریسیته را هدایت می کنند زیرا از ذرات باردار در محلول تشکیل شده اند.

• وقتی لمس می شوند، بافت صابونی دارند.
• این مواد وقتی در آب حل می شوند یون های هیدروکسید (یون های OH-) آزاد می کنند.
• در محلول های آبی خود، بازها به عنوان رسانای خوب الکتریسیته عمل می کنند.
• مقادیر pH مربوط به بازها همیشه بیشتر از 7 است.
• بازها موادی تلخ مزه هستند که قابلیت آبی شدن کاغذ تورنسل قرمز را دارند.
  مثالها: هیدروکسید سدیم [NaOH]، شیر منیزیم [Mg(OH)2]، هیدروکسید کلسیم [Ca(OH)2].

اسیدها و بازهای مزدوج

بر اساس مفهوم Bronsted-Lowry، اسید ماده ای است که می تواند H+ را اهدا کند و باز ماده ای است که می تواند H+ را بپذیرد.
گفته می شود اسید و باز که برحسب پروتون با هم تفاوت دارند، جفت اسید و باز مزدوج را تشکیل می دهند.
یک اسید مزدوج با اضافه شدن یک پروتون به یک باز و یک باز مزدوج با حذف یک پروتون از یک اسید تشکیل می شود.

کاربرد اسیدها و بازها

1. موارد استفاده از اسیدها

• سرکه، محلول رقیق شده اسید استیک، کاربردهای خانگی مختلفی دارد. در درجه اول به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده می شود.
• اسید سیتریک جزء جدایی ناپذیر آب لیمو و آب پرتقال است. همچنین می توان از آن در نگهداری مواد غذایی استفاده کرد.
• اسید سولفوریک به طور گسترده در باتری ها استفاده می شود. باتری هایی که برای راه اندازی موتور خودروها استفاده می شوند معمولا حاوی این اسید هستند.
• تولید صنعتی مواد منفجره، رنگ، رنگ و کود شامل استفاده از اسید سولفوریک و اسید نیتریک است.
  اسید فسفریک یک عنصر کلیدی در بسیاری از نوشابه ها است.

2. استفاده از بازها

• تولید صابون و کاغذ شامل استفاده از هیدروکسید سدیم است. NaOH همچنین در ساخت ریون استفاده می شود.
• Ca(OH)2، همچنین به عنوان آهک خشک یا هیدروکسید کلسیم شناخته می شود، برای تولید پودر سفید کننده استفاده می شود.
• مخلوط های خشک مورد استفاده در نقاشی یا دکوراسیون با کمک هیدروکسید کلسیم ساخته می شوند.
• هیدروکسید منیزیم، همچنین به عنوان شیر منیزیا شناخته می شود، معمولا به عنوان یک ملین استفاده می شود. همچنین اسیدیته اضافی در معده انسان را کاهش می دهد و بنابراین به عنوان یک آنتی اسید استفاده می شود.
• هیدروکسید آمونیوم یک معرف بسیار مهم است که در آزمایشگاه ها استفاده می شود.
• هر گونه اسیدیته اضافی در خاک را می توان با استفاده از آهک کنده خنثی کرد.