ما هو حمض أرهينيوس؟

اقترح العالم سفانت أرينيوس لأول مرة أن الأحماض تنفصل في الماء لتكوين أيونات. ووفقًا له ، فإن الأحماض عبارة عن مواد تحتوي على أيون الهيدروجين. ذائب في الماء ، أيون الهيدروجين ، H⁺يعطي المحلول خصائص الحمض. كما طور أرهينيوس تعريفًا مطابقًا للقاعدة. عندما تذوب في الماء ، تنتج القواعد أيونات الهيدروكسيد ، OH^-، التي تعطي الحل خصائص القاعدة.

تغطي تعريفات أرهينيوس العديد من الأحماض والقواعد الأكثر شيوعًا وتفاعلاتها الكيميائية ، ولكن هناك مواد أخرى لها خصائص الأحماض ولكنها لا تتناسب مع أرهينيوس تعريف. يمكن أن تتضمن التعريفات الأوسع للأحماض بعض هذه المواد.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

حمض أرهينيوس هو مادة تتفكك إلى أيونات ، بما في ذلك أيونات الهيدروجين ، عند إذابتها في الماء. وفقًا لأرينيوس ، يمكن تعريف الحمض على أنه مادة تزيد من تركيز أيونات الهيدروجين في الماء. التعريف المقابل للقواعد هو مادة تزيد من تركيز أيونات الهيدروكسيد. تقتصر تعريفات أرهينيوس على المواد التي تذوب في الماء بينما يمكن أن تتضمن التعريفات الأوسع نطاقًا المزيد من المواد بين الأحماض والقواعد.

تاريخيًا ، تم وصف الأحماض بأنها حامضة ومسببة للتآكل ، ولكن لم يُعرف الكثير عن أساس هذه الخصائص. في عام 1884 ، اقترح Svante Arrhenius أن المركبات مثل NaCl أو ملح الطعام تشكل جسيمات مشحونة تسمى الأيونات عندما تذوب في الماء. بحلول عام 1887 ، طور أرهينيوس نظرية دفعته إلى اقتراح أن الأحماض تتأين في الماء لإنتاج أيونات الهيدروجين. أعطت أيونات الهيدروجين خصائصها للأحماض.

من الخصائص المهمة للأحماض أنها تتفاعل مع المعادن لتكوين ملح وغاز الهيدروجين. باستخدام تعريف أرهينيوس للحمض ، من الواضح أن الحمض يذوب في الماء إلى أيونات الهيدروجين والأيونات السالبة الأخرى من الحمض. يتحد المعدن مع الأيونات السالبة ، تاركًا أيونات الهيدروجين والإلكترونات الإضافية لتكوين غاز الهيدروجين.

تتفاعل الأحماض أيضًا مع القواعد لتكوين ملح وماء. وفقًا لتعريف أرهينيوس ، تنتج القواعد أيونات الهيدروكسيد في المحلول. نتيجة لذلك ، في تفاعل الحمض القاعدي ، تتحد أيونات الهيدروجين من الحمض مع أيونات الهيدروكسيد من القاعدة لتكوين جزيئات الماء. تتحد الأيونات السالبة من الحمض مع الأيونات الموجبة من القاعدة لتكوين ملح.

عندما يتفاعل حمض أرهينيوس النموذجي مثل حمض الهيدروكلوريك مع معدن أو قاعدة ، فإن تعريفات أرهينيوس تجعل من السهل متابعة التفاعلات. على سبيل المثال ، يتفاعل حمض الهيدروكلوريك ، حمض الهيدروكلوريك ، مع الزنك والزنك لتكوين كلوريد الزنك وغاز الهيدروجين. تتحد أيونات الكلوريد السالبة مع ذرات الزنك لتكوين ZnCl₂ الجزيئات وتولد إلكترونات إضافية. تتحد الإلكترونات مع أيونات الهيدروجين من الحمض لتصبح غاز الهيدروجين. الصيغة الكيميائية هي Zn + 2HCl = ZnCl₂ + ح₂.

عندما يتحد حمض الهيدروكلوريك مع قاعدة مثل هيدروكسيد الصوديوم ، NaOH ، تتفكك القاعدة إلى أيونات الصوديوم والهيدروكسيد. تتحد أيونات الهيدروجين من حمض الهيدروكلوريك مع أيونات الهيدروكسيد من هيدروكسيد الصوديوم لتكوين الماء. تتحد أيونات الصوديوم مع أيونات الكلور لتكوين كلوريد الصوديوم أو ملح الطعام. الصيغة الكيميائية هي HCl + NaOH = NaCl + H₂س.

تعريف أرهينيوس للأحماض ضيق بمعنى أنه ينطبق فقط على المواد التي تذوب في الماء وفقط على تلك التي تحتوي على أيونات الهيدروجين. يعرّف التعريف الأوسع للأحماض على أنها مواد تزيد من تركيز أيونات الهيدروجين عند إذابتها في الماء.

حتى التعريفات الأوسع مثل تعريفات لويس أو برونستيد-لوري تصف الأحماض بأنها متقبلات للإلكترون أو كمانحين للبروتون. وهي تشتمل على مواد تعرض خصائص الأحماض ولكنها لا تتناسب مع التعريف التقليدي. من ناحية أخرى ، بالنسبة للتفاعلات الكيميائية الشائعة ، تشكل تعريفات Arrhenius أساسًا جيدًا لشرح كيفية عمل التفاعلات.