ما هي مستويات الأس الهيدروجيني التي تعتبر قوية و ضعيفة؟

يستخدم العلماء الرقم الهيدروجيني ، وهو مقياس لتركيز أيون الهيدروجين في محلول ، كمؤشر على الطبيعة الحمضية أو الأساسية للمحلول. يتراوح مقياس الأس الهيدروجيني عادةً من 1 إلى 14 ، مع وجود أرقام أقل تمثل الأحماض والأرقام الأعلى والقواعد. السوائل المحايدة مثل الماء لها درجة حموضة 7.

بشكل عام ، يحتوي الحمض القوي على درجة حموضة تبلغ حوالي صفر إلى 3. كلما كان الحمض أقوى ، كان تفككه أفضل في محلول مائي ، مما يؤدي إلى إطلاق المزيد من الهيدروجين الموجب (H⁺) الأيونات. تتضمن أمثلة الأحماض القوية حمض الهيدروكلوريك (HCl) وحمض الهيدروبروميك (HBr) وحمض البيركلوريك (HClO)₄) وحمض الكبريتيك (H₂وبالتالي₄). ومع ذلك ، نظرًا لأن الرقم الهيدروجيني يقيس كمية أيونات الهيدروجين المنبعثة في محلول ، يمكن أن يكون للحمض القوي جدًا قراءة عالية للأس الهيدروجيني إذا كان تركيزه مخففًا جدًا. على سبيل المثال ، محلول حمض الهيدروكلوريك 0.0000001 مول له درجة حموضة 6.79. باعتباره حمضًا قويًا ، يُظهر حمض الهيدروكلوريك تفككًا بنسبة 100 في المائة ، لكن التركيز المنخفض جدًا لأيونات الهيدروجين التي يطلقها في هذه الحالة يمنحه درجة حموضة محايدة تقريبًا.

من ناحية أخرى ، يفشل الحمض الضعيف في التأين تمامًا. يطلق تركيزات منخفضة إلى حد ما من أيونات الهيدروجين في محلول مائي ، مما يؤدي إلى نطاق الأس الهيدروجيني من حوالي 5 إلى أقل بقليل من 7. تشمل الأمثلة حمض الخليك (CH₃COOH) ، المكون الرئيسي للخل ، وحمض الفورميك (HCOOH) ، وهو الحمض المسؤول عن لدغة لدغات النمل. مرة أخرى ، هناك استثناءات لهذا النطاق العام للأس الهيدروجيني. يمكن للحمض الضعيف المركز بشكل كافٍ أن ينتج قراءات منخفضة لدرجة الحموضة. أ 1.0 مولاري CH₃محلول COOH ، على سبيل المثال ، يحتوي على pH 2.37.

مثل الأحماض القوية ، تتفكك القاعدة القوية تمامًا تقريبًا في الماء ؛ ومع ذلك ، فإنه يطلق هيدروكسيد (OH^-) الأيونات بدلاً من H.⁺. تحتوي القواعد القوية على قيم عالية جدًا للأس الهيدروجيني ، عادةً ما بين 12 إلى 14. تشمل الأمثلة المعروفة للقواعد القوية الصودا الكاوية أو هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) ، بالإضافة إلى الغسول أو هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH). هيدروكسيدات القلويات أو معادن المجموعة 1 هي قواعد قوية بشكل عام.

يقع الرقم الهيدروجيني لقاعدة ضعيفة في مكان ما بين 7 و 10. مثل الأحماض الضعيفة ، لا تخضع القواعد الضعيفة للتفكك التام ؛ بدلاً من ذلك ، فإن تأينها هو تفاعل ثنائي الاتجاه بنقطة توازن محددة. بينما تطلق القواعد القوية أيونات الهيدروكسيد عن طريق التفكك ، فإن القواعد الضعيفة تولد أيونات الهيدروكسيد عن طريق التفاعل مع الماء. الأمونيا (NH₃) وميثيل أمين (CH₃نيو هامبشاير₂) أمثلة على القواعد الضعيفة.