كيفية تحديد القواعد المترافقة للأحماض

لا شك أنك سمعت عن الأحماض ويمكن أن يسمي القليل فقط من خلال قراءة ملصقات الطعام: حمض الستريك. حمض الاسيتيك. في نفس الوقت ، أنت تعلم أن بعض الأحماض على الأقل يمكن أن تكون ضارة إذا تعاملت معها ، لذلك من الواضح أن الأحماض المختلفة لها خصائص مختلفة ، بما في ذلك نقاط القوة المختلفة.

القواعد موجودة في كل مكان في العالم أيضًا ، على الرغم من أنها تبدو أقل شهرة لسبب ما. مثل الأحماض ، يمكن أن تكون القواعد ضارة بالمواد البيولوجية وغيرها. لقد واجهت قاعدة قوية في شكل مبيض الغسيل المنزلي (NaClO ، أو هيبوكلوريت الصوديوم).

تعتبر الأحماض والقواعد مكملة بكل طريقة تقريبًا ، ويمكن حتى استخدام أحدها "لتحييد" الآخر ، كما هو الحال مع تناول الدواء عن طريق الفم مضاد للحموضة أقراص لمكافحة حموضة المعدة. جزء من هذا في التسمية؛ عندما تتصرف الأحماض فعليًا مثل الأحماض ، فإنها تصبح قواعد ، وكذلك لسلوك القواعد. فهم الأحماض والقواعد المترافقة ضروري لإتقان التفاعلات الكيميائية.

منذ منتصف القرن السابع عشر ، روبرت بويل، الذي بدا أنه شارك في كل تجربة كيميائية تقريبًا في تلك الأيام ، اكتشف ذلك بعض الحلول لها خصائص مثل القدرة على إتلاف المواد المغمورة أو تغييرها الألوان،

في عام 1923 ، يوهانس برونستيد و توماس لوري أحماض وقواعد محددة رسميًا من حيث نقل أيونات الهيدروجين (H⁺).

القاعدة المترافقة للحمض هي المركب المتبقي بعد التبرع بأيون الهيدروجين بواسطة الحمض ، والحمض المترافق للقاعدة هو المركب المتبقي بعد قبول أيون الهيدروجين من قبل يتمركز.

أ حمض برونستيد - لوري لذلك فهو ببساطة جزيء يمكنه التبرع بأيون الهيدروجين (وهو ذرة موجبة الشحنة) لجزيء آخر ؛ ويطلق على بقايا هذا الحمض اسمها القاعدة المترافقة. على سبيل المثال ، متى حامض الهيدروكلوريك يتبرع ببروتون ، و أيون كلوريد خلفها هي القاعدة المترافقة:

حمض الهيدروكلوريك → H⁺+ Cl⁻

في بعض الأحيان ، يتم شحن حمض إيجابيًا قبل التبرع بأيون الهيدروجين ، بدلاً من محايد كما في حالة حمض الهيدروكلوريك. يمكن ملاحظة ذلك مع أيون الأمونيوم التبرع بالبروتون ليصبح القاعدة المترافقة الأمونيا:

نيو هامبشاير₄⁺ → H.⁺+ نيو هامبشاير₃

لقد رأيت حتى الآن أمثلة على مركبات ذات صيغ توضح ما إذا كان الجزيء يعمل كحمض أو كقاعدة (أو ، في هذه المسألة ، ليس كلاهما). إذا رأيت أيونًا لا يحتوي على ذرات هيدروجين ، مثل Cl⁻، أنت تعلم أنه لا يمكن أن يكون حمضًا ، لأنه لا يحتوي على بروتونات ، ولكن يمكن أن يكون قاعدة ، لأنه أنيون بشحنة −1 و "حريص" على تناول البروتون.

ولكن ماذا عن المركبات ذات ذرات الهيدروجين المتعددة المتاحة للتبادل؟ في البيئة المناسبة ، مركب يعمل كقاعدة في وجود علبة حمض قوية بما فيه الكفاية أيضا بمثابة حمض في وجود قاعدة قوية بما فيه الكفاية. (فكر في القواعد على أنها "ساحبات أيونات الهيدروجين". يسمى هذا المركب مذبذب أو برمائي.

المثال الكلاسيكي هو فوسفات ثنائي الهيدروجين أيون ح₂ص₄⁻. في وجود حمض HBr القوي ، يقبل هذا الجزيء بسهولة أيون الهيدروجين من الحمض ليصبح حمض الفسفوريك (ح₃PO4). ولكن في ظل وجود هيدروكسيد قاعدي (OH⁻) الأيونات ، وبدلاً من ذلك يتبرع فوسفات الهيدروجين ببروتون ليصبح فوسفات أحادي الهيدروجين (HPO₄²⁻).

• القاعدة المرافقة لـ H₂ص₄⁻

  لذلك هو HPO₄²⁻، والحمض المترافق لـ 

  ح₂ص₄⁻ هو H₃ص₄.