الأحماض والقواعد

إن معظم الفواكه والمواد الغذائية التي نتناولها تحتوي في تركيبها على واحد أو أكثر من الأحماض فمثلاً : التفاح يحتوي على حمض الماليك والحمضيات تحتوي على حمض الستريك واللبن يحتوي على حمض اللاكتيك والخل يحتوي على حمض الخل . وعندما ننظر إلى هذه الأحماض نجد أنها ذات مصدر نباتي أو حيواني ، وتسمى أحماض عضوية وتستخدم لأغراض غذائية ، إلا أن هناك أنواعاً أخرى من الأحماض تسمى أحماض معدنية وهي سامة وحارقة للجلد وتستخدم في الأغراض الصناعية المبتكرة.

الأحماض والقواعد (Acids and Bases)

الأحماض والقواعد لها أهمية كبرى في الحياة اليومية والعملية والصناعية فحمضية المياه المستخدمة لها أثر كبير على الإنسان والحيوان والأرض الزراعية والمباني فدراسة البيئة والأمطار الحمضية أصبحت محل اهتمام الكثير من العلماء في وقتنا الحاضر، تستخدم بعض الأحماض كحمض الكبريتيك وبعض القلويات كهيدروكسيد الصوديوم والأمونيا في العديد من الصناعات الهامة والضرورية بدءًا بالمنظفات المنزلية وحتى أسمدة التربة. إن دراسة هذا النوع من المواد له فوائد عديدة.

في عام 1923 م قام الكيميائي الدنماركي برونشتد (Bronsted) والكيميائي الإنجليزي لوري (Lowry) بتعريف الحمض بأنه المادة الفاقدة للبروتون (proton) وأن القاعدة هي المادة المكتسبة للبروتون. القاعدة أو الأساس (بالإنجليزية: Base) بالكيمياء هي أي مركب كيميائي يمكنه استقبال أيونات الهيدروجين، بمعنى آخر هي مانحة إلكترونات. تقوم القواعد بمعادلة الأحماض. المحلول القاعدي يكتسب أيون هيدروجين في تحول كيميائي حسب تعريف برونشتد لوري. وتتفاعل القواعد مع الأحماض فتكون ملحاً وماء ويحتوي محلول القاعدة المائي على أيونات الهيدروكسيد، من صفاة القواعد أنها صابونية الملمس وتنقسم القواعد إلى ثلاث أقسام وهم:- -أكاسيد أو هيدروكسيدات فلزات لا تذوب في الماء مثل أكسيد النحاس (CuO) وأكسيد الحديدوز (FeO) وكلوريد الحديديك (FeCl3) -أكاسيد وهيدروكسيدات فلزات تذوب في الماء مثل هيدروكسيد الصوديوم(NaOH)وهيدروكسيد البوتاسيوم(KOH)و أكسيد الصوديوم (Na2O)و أكسيد البوتاسيوم(K2O) ويسمى هذا القسم أو النوع باسم القلويات. -مواد ليست بأكاسيد ولا هيدروكسيدات ولكن لها نفس الخواص التي تميز القواعد مثل كربونات الصوديوم وكربونات البوتاسيوم وبيكربونات الصوديوم وبيكربونات البوتاسيوم.

تعد الصودا الكاوية أو هيدروكسيد الصوديوم(NaOH) أحد أهم القلويات وأقواها فهي تدخل في كثير من الصناعات مثل صناعة الصابون وصناعة النسيج وتحضير مركب كربونات الصوديوم (Na2CO3) المستخدم في إزالة عسر الماء كما يمكن استخدامها في التميز بين الشقوق القاعدية في الأملاح مثل أملاح كلوريد الحديديك وكبريتات النحاس وأملاح الأمونيوم حيث إما أن يترسب راسب لونه مميز من هيدروكسيد الفلز الذي لا يذوب في الماء أو يتصاعد غاز مميز برائحته كما في حال أملاح الأمونيوم حيث يتصاعد غاز الأمونيا أو النشادر ذو الرائحة النفاذة كما أنها كسائر القواعد تتفاعل مع الأحماض حيث يتحد أيون الهيدروكسيد السالب منها مع أيون الهيدروجين الموجب من الحمض ويتكون الماء وهو ما يعرف بتفاعل التعادل وبذلك تختفى خواص الحمض والقاعدة H(aq)+OH(aq)==> H2O. ومن القواعد الأخرى هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2 الذي يستخدم في تكليس الجدران كما يستخدم في صناعة الأسمنت ؛ ومحلول النشادر (هيدروكسيد الأمونيوم) الذي يستخدم في صناعة الأسمدة الكيماوية. كما يوجد تصنيفات أخرى خاصة بالاحماض والقواعد، غير نظرية برونشتد و لوري، فهناك النظرية الكلاسيكية أرهينوس والتي تنص على أن الأحماض هي التي تتفكك في المحلول المائي لتعطي أيون الهيدروجين (H) وأن القاعدة هي التي تتفكك في المحلول المائي لتعطي أيون الهيدروكسيل (OH)وهنا تعريف لويس كذلك، حيث تنص على أن القاعدة هو الذي لديه قدرة على اعطاء زوج من الإلكترونات وأن الحمض هو من يمتلك قدرة على استقبال هذا الزوج.

صيغة الحمض (HX)

HX + ماء --> أيون الهايدرونيوم الموجب + X وهناك احماض عديده مثل

• HCl
• H2SO4
• HNO3

صيغة القاعدة (YOH)

XOH + ماء --> أيون الهيدروكسيل السالب + X

امثله للقواعد :-

• NaOH
• KOH
• MgOH2

مفهوم التعادل وفق مفهوم (برونستد - لوري)

هو عملية انتقال بروتون من حمض إلى قاعدة

هذه المقالة منقولة من ويكيبيديا و مطورة صاحب المقال له المشاركة التالية : الأحماض والقواعد