كيف يمكنك معرفة ما إذا كانت المادة حمضية؟

حموضة المادة لها تعريف علمي صارم. يميل الناس إلى الحصول على صور تذوب المعادن وثقوب تحترق من خلال الأشياء عندما يفكرون في الأحماض والمواد غير الحمضية أو القواعد. الحقيقة هي أن مدى تدمير مادة ما ليس هو العامل الذي يضعه الكيميائيون في الاعتبار عند تحديد الحموضة (أو عدم وجودها) لشيء ما.

هناك ثلاثة تعريفات مختلفة يستخدمها الكيميائيون عند تعريف الحمض والقاعدة.

تعريف أرهينيوس: الأحماض هي مواد ، عندما تذوب في الماء ، تزيد من تركيز أيونات H + (أي أيونات الهيدروجين الموجبة ، أو البروتونات). القواعد هي المواد التي ، عند إذابتها في الماء ، تزيد من تركيز أيونات OH (المعروفة أيضًا باسم أيونات الهيدروكسيد).

تعريف Bronstead-Lowry: الحمض مادة يمكنها نقل البروتون (H) إلى مادة أخرى. القاعدة هي مادة يمكنها قبول البروتون (H).

تعريف لويس: يُعرَّف الحمض على أنه متقبل لزوج الإلكترون ، والقاعدة كمانح زوج إلكترون.

في الممارسة العملية ، يفكر معظم الكيميائيين (ما لم يكن كيميائيًا عضويًا) في الأحماض والقواعد من حيث التعريفين الأولين.

في حين أن هذه التعريفات قد تبدو تقنية للغاية ، فإن إحدى الطرق المؤكدة لفهم الأحماض في المطبخ ، على سبيل المثال ، هي إجراء تفاعل بسيط مع صودا الخبز. إذا كان لديك سائل وترغب في معرفة ما إذا كان حمضيًا ، فمن السهل معرفة ذلك وهو خلط القليل من صودا الخبز. تتفاعل صودا الخبز مع الأحماض لإنتاج فقاعات.

قد تكون على دراية ببناء بركان مطبخ محلي الصنع. يمكنك خلط الخل (حمض) مع صودا الخبز. تنبعث رغوة عندما تتفاعل صودا الخبز مع الحمض. هذا في الأساس ما يمكنك القيام به لاختبار ما إذا كان المحلول حمضيًا أم لا. إذا لم يكن هناك حمض ، فلن ينفجر المحلول عند إضافة صودا الخبز.

بعض الأحماض أقوى من غيرها. نحن على دراية بهذا المفهوم عندما نشرب مشروبًا من الصودا ونتركه على ألسنتنا. الإحساس بالحرقان ناتج عن الحمض الموجود في الصودا. لا نشعر بهذا الإحساس عندما نحمل الماء النقي في أفواهنا. الفرق هو قوة الحمض. بالطبع ، يجب توخي الحذر قبل أن تضع شيئًا في فمك.

من الناحية العلمية ، فإن الحمض القوي هو الذي ينقل تمامًا بروتوناته (ذرات H +) إلى الماء دون ترك جزيئات غير منفصلة في المحلول. قد يكون الحمض الضعيف هو الحمض الذي ينفصل جزئيًا فقط في محلول مائي ويوجد في المحلول كمزيج من جزيئات الحمض والأيونات المكونة. المادة ذات الحموضة الضئيلة هي تلك التي تحتوي على الهيدروجين ولكنها لا تظهر أي سلوك حمضي في الماء (أي أن الهيدروجين لا ينفصل أو ينفصل عن الجزيء).

يعد استخدام مقياس الأس الهيدروجيني أحد الطرق العملية للتحديد الكمي لمدى حمضية الشيء. إذا كان الرقم الهيدروجيني للمحلول أقل من 7 ، فهو حمضي. إذا كان الرقم الهيدروجيني 7 ، يكون المحلول متعادلًا وإذا كان الرقم الهيدروجيني أكبر من 7 ، يكون الحل أساسيًا. يشير هذا المقياس إلى كمية أيونات H + الفعلية (الحموضة) التي تطفو في المحلول ، والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بتعريف الحمض.

توجد عدة طرق مختلفة لقياس الرقم الهيدروجيني للمحلول. الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام ورق عباد الشمس. ورق عباد الشمس مطلي بمادة كيميائية تتفاعل مع الأحماض لتغيير لون الورق. يمكنك بعد ذلك مقارنة الورق بمخطط ألوان قياسي للعثور على قيمة الأس الهيدروجيني. من الشائع أيضًا استخدام مؤشرات المحلول لمعرفة تركيز الحمض في المحلول. يعمل هذا بشكل مشابه لورقة عباد الشمس ولكن بدلاً من ذلك يضاف إلى المحلول ويتغير لون المحلول بأكمله إلى لون يدل على قيمة الرقم الهيدروجيني. يقوم العلماء في معمل الكيمياء بإجراء تجارب معايرة لتحديد قيمة الأس الهيدروجيني. هناك حاجة إلى قدر معين من المهارة الفنية لاستخدام هذه الطريقة. الطريقة الأكثر شيوعًا والأكثر دقة هي استخدام مقياس الأس الهيدروجيني. يحتوي العداد الإلكتروني على مسبار مغمور في السائل ويتم قياس تيار كهربائي يمكن أن يكون مرتبطًا بشكل مباشر بقيمة الأس الهيدروجيني. ثم يتم إملاء القيمة على المستخدم على شاشة العداد. زادت موثوقية مقاييس الأس الهيدروجيني هذه وسهولة استخدامها على مر السنين وهي الطريقة القياسية للذهاب. معظم هذه المعدات ليست في المطبخ المنزلي. يمكن للمرء أن يطلب شرائط اختبار درجة الحموضة (أوراق عباد الشمس) من متجر الطهي إذا لزم الأمر.

هذه القيم تقريبية ، ولكن يمكن أن تعطيك فكرة عن مكان سقوط المواد على مقياس الأس الهيدروجيني. مبيض منزلي: ١٢.٥ حليب مغنيسيا: ١٠ صودا الخبز: ٨ ماء نقي: ٧ قهوة سوداء: ٥ نبيذ: ٣.٥ كولا ، خل: ٢.٩ عصير معدي: ١.٢

الأعداد الأعلى من 7 أساسية والأرقام الأقل من 7 حمضية.