الأحماض والقواعد

مقدمة في الأحماض والقواعد

خواص الاحماض :-
الفيزيائية : طعمها لاذع ، توصل الكهرباء . مثال : المشروبات الغازية .
الكيميائية : يحول ورق تباع الشمس الازرق الى احمر , يتفاعل مع الفلزات و كربونات الفلزات مثل تفاعل كل من الماغنيسيوم و الخارصين مع محاليل الاحماض فينتج عن هذا التفاعل غاز الهيدروجين .

خواص القواعد :-
الفيزيائية : طعمها مر ، ملمسها زلق توصل الكهرباء . مثال :الصابون .
الكيميائية : يحول ورق تباع الشمس الاحمر الى ازرق . 

أيونات الهيدرونيوم والهيدوكسيد :-

تحتوي المحاليل المائية جميعها على ايونات الهيدروجين  و ايونات الهيدروكسيد , و تحدد الكميات النسبية من الايونين ما اذا كان المحلول حمضيا او قاعديا او متعادلا.

و المحاليل المتعادلة ليست حمضية او قاعدية.

المحلول الحمضي: يحتوي على ايونات هيدروجين اكثر من هيدروكسيد.

المحلول القاعدي: يحتوي على ايونات هيدروكسيد اكثر من هيدروجين.

المحلول المتعادل: يحتوي على تركيزين متساويين من ايونات الهيدروجين و ايونات الهيدروكسيد.

نموذج ارهينوس :- 
ينص ان الحمض مادة تحتوي غلى هيدروجين وتتآين في المحاليل المائية منتجة ايونات هيدروجين ، والقاعدة مادة تحتوي على مجموعة الهيدروكسيد و تتفكك في المحلول المائي منتجة ايون الهيدروكسد

نموذج برونستد - ­لوري :-
يكون الحمض هو المادة المانحة لايون الهيدروجين ، القاعدة هي المادة المستقبلة لهذا الايون

الاحماض و القواعد المرافقة :-
الحمض المرافق : هو المركب الكيميائي الي ينتج عندما تستقبل القاعدة الايون الهيدروجين
القاعدة المرافقة : هي المركب الكيميائي الذي ينتج عندما يمنح الحمض ايون هيدروجين .

المواد المترددة: هي الماء و المواد الاخرى التي تستطيع ان تسلك سلوك الاحماض و القواعد.


قوة الأحماض والقواعد

الاحماض :-

1. حمض قوي:الذي يتفكك كليا في الماء
2. حمض ضعيف وهو الذي يتفكك جزئيا في الماء

ثابت التأين للأحماض هو قيمة  لثابت الاتزان لتأين حمض ضعيف

القواعد :-

1. قاعدة قوية: وهي التي تفكك كليا في الماء
2. قاعدة ضعيفة : وهي التي تفكك جزئيا في الماء

ثابت تأين للقواعد هو قيمة لثابت الاتزان لتأين القواعد


أيونات الهيدروجين والرقم الهيدروجيني

 

التعادل

التفاعلات بين الأحماض والقواعد :-

عندما يتفاعل Mg(OH)₂  مع حمض    HCL يحدث تفاعل تعادل ، وتفاعل التعادل تفاعل محلول حمض مع محلول قاعدة ينتج ملحا وماء ، والملح مركب أيوني يتكون من أيون موجب من قاعدة وأيون سالب من حمض ، لذا يكون تفاعل التعادل إحلالا مزدوجا .

كتابة معادلات التعادل :-

في التفاعل بين هيدروكسيد الماغنسيوم وحمض الهيدروكلوريك يحل الماغنيسوم محل الهيدروجين في HCL ، ويحل الهيدروجين محل الماغنيسيوم في Mg(OH)_{2 .}

المعايرة :-

طريقة لتحديد تركيز محلول ما ، وذلك بتفاعل حجم معلوم منه مع محلول تركيزه معلوم .

خطوات المعايرة :-

1. يوضع حجم معين من المحلول الحمضي أو القاعدي غير المعروف التركيز في كأس زجاجية ، ثم تغمس أقطاب مقياس PH في هذا المحلول ، وتقرأ قيمتها الابتدائية للمحلول تسجل .
2. تملأ السحاحة بمحلول المعايرة المعلوم تركيزه ، يسمى هذا المحلول المحلول المحلول القياسي .
3. تضاف أحجام معلومة من المحلول القياسي ببطء الى المحلول الموجود في الكأس وتخلطه معه ثم تقرأ قيمة PH وتسجل بعد كل إضافة .
4. تستمر هذه العملية الى ان يصل التفاعل الى نقطة التكافؤ ، وهي نقطة يتساوى عندها عدد مولات H⁺ من الحمض مع عدد مولات OH^- من القاعدة .

 لعلك تعتقد أنه يجب أن تكون نقطة التكافؤ في عمليات المعايرة جميعها ، عندما تكون قيمة PH  تساوي 7 .

كواشف الأحماض والقواعد :-

تسمى الاصباغ الكيميائية التي تتأثر ألوانها بالمحاليل الحمضية والقاعدية كواشف الاحماض والقواعد .

مثال : عصير الليمون في الشاي .

الكواشف ونقطة نهاية المعايرة :- 

وتسمى النقطة التي يتغير لون الكاشف عندها نقطة نهاية المعايرة ، أما نقطة التكافؤ فهي النقطة التي يتساوى عندها عدد مولات الحمض مع عدد المولات القاعدة ، وتسمى نقطة التكافؤ بنقطة التعادل في حالة تفاعل الأحماض والقواعد القوية .   

تميه الاملاح :-

هو تفاعل الايونات الموجبة او السالبة المشتقة من المصدر الضعيف مع الماء لإنتاج أيون الهيدرنيوم وأيون الهيدروكسيد.

الاملاح التي تنتج محاليل قاعدية:-

ينتج ملح فلوريد البوتاسيوم عن قاعدة قوية KOH و حمض ضعيف HF ثم يتحلل هذا الملح الى ايونات بوتاسيوم و ايونات فلوريد.

تكون قيمة PH أكبر من 7

 

الاملاح التي تنتج محاليل حمضية:-

ينتج ملح  عن قاعدة ضعيفة  و حمض قوي  و عند اذابته في الماء يتفكك الملح لينتج ايونات الامونيوم و ايونات الكلوريد.

تكون قيمة PH أقل من 7

 

الاملاح التي تنتج محاليل متعادلة:-

ينتج ملح نترات الصوديوم  عن حمض قوي  و قاعدة قوية.

تكون قيمة PH تساوي7

   

المحاليل المنظمة:-

هي محاليل تقاوم التغيرات في قيم PH عند اضافة كميات محددة من الاحماض او القواعد.

كيف تعمل المحاليل المنظمة؟

جـ: المحلول المنظم خليط من حمض ضعيف مع قاعدته المرافقة, او قاعدة ضعيفة مع حمضها المرافق؛ حيث يعمل خليط الجزيئات و الايونات في المحلول المنظم على مقاومة تغيرات PH عن طريق التفاعل مع أي ايونات هيدروجين او ايونات هيدروكسيد تضاف الى المحلول المنظم.

معادلة في حالة الاتزان
التغير	ازاحة الاتزان	الوصف
اضافة حمض	اليسار	تتفاعل القاعدة المرافقة للحمض و هيF  مع ايونات  القاعدة من الحمض لتكوين HF
اضافة قاعدة	اليمين	تتفاعل  من الحمض الضعيف مع  القادمة من القاعدة الخارجية و يتكون

سعة المحلول المنظم :-

 هي كمية الحمض او القاعدة التي يستطيع المحلول المنظم ان يستوعبها دون تغير مهم في PH.

كلما زادت تركيز الجزيئات و الايونات المنظمة في المحلول زادت سعة المحلول المنظم.