ما هي المادة القلوية؟

القلوية هي كلمة لا تراها كثيرًا. بعد كل شيء ، يمكن وصف الأحماض بأنها حمضي دون إرباك أي شخص ، ولكن ببساطة استدعاء القواعد أساسي، على الرغم من صحتها ، إلا أنها ليست مفيدة بقدر ما يمكن أن تكون لأن "الأساسية" بها العديد من المرادفات. كلمة "قلوي" مرادفة في الكيمياء لكلمة "أساسي" ، والتي تعني "وجود درجة حموضة أكبر من 7" ، ولكن لا تأتي كل القواعد من فئة المواد الكيميائية المعروفة باسم القلويات.

إذا كنت قد استخدمت ورق عباد الشمس في أي وقت واختبرت مادة حولت الورق من الأحمر إلى الأزرق ، فقد قمت للتو بغمس الورق في محلول قلوي. ولكن ما الذي يجعل المحلول قلويًا بخلاف الأس الهيدروجيني؟ بمعنى ، ما هي العوامل الذرية أو الجزيئية الكامنة وراء نتيجة اختبار الأس الهيدروجيني؟

توجد تعريفات رسمية مختلفة للأحماض والقواعد ، ولكن بشكل عام ، فإن الحمض هو مادة يمكن التبرع ببروتون ، أو أيون الهيدروجين (H +) في محلول مائي ، في حين أن القاعدة هي مادة يمكن أن تقبل بروتون.

بالتساوي ، يمكن للقواعد التبرع بأيون الهيدروكسيد (–OH) في المحلول. سبب أهمية هذه الأيونات كيمياء الحمض القاعدي هو أن الماء يتكون من H₂جزيئات O ، التي يمكنها تزويد أي من الأيونات التي تنفصل إليها (H⁺ و OH^–) كما هو مطلوب في الحل.

• في حين أن كلمة "قلوي" تعني "أساسي" ، فإن "القلوي" و "القاعدة" ليست مترادفة. القلوي ، في الواقع ، هو أحد مجموعة محددة من العناصر في الجدول الدوري ، كما ستتعلم قريبًا. لذا كن على دراية بالقلويات مقابل. التمييز القلوي.

مثال على قاعدة قوية هو هيدروكسيد الصوديوم ، أو هيدروكسيد الصوديوم. يطلق عليه "قوي" لأنه يتأين بالكامل في الماء ، أي أن جميع الجزيئات الموجودة في المركب تتفكك إلى Na⁺ و OH^– الأيونات. لأنه لا توجد أيونات H + تدخل المحلول لتوازن OH^– الأيونات ، يحتوي المحلول على درجة حموضة قاعدية (قلوية).

إذا كان ملف pK_ب أو التفكك ثابت من مادة قلوية لها قيمة عالية بما فيه الكفاية ، فإن المادة الأساسية سوف تنفصل فيها أيونات المكونات في محلول مائي حتى عندما يكون الأس الهيدروجيني قاعديًا بالفعل (أي أن الرقم الهيدروجيني حوالي 12 أو أعلى). يرتفع مقياس الأس الهيدروجيني تقنيًا عن 14.0 ، ولكن هذا المستوى من تركيز أيون الهيدروكسيد يصعب إنتاجه كيميائيًا ونادرًا ما يتم ملاحظته.

هناك عدد غير قليل من الأمثلة على القلويات في الحياة اليومية. أحد الأمثلة على المحلول القلوي هو أكثر أو أقل في الاسم: مضادات الحموضة! هذه هي المواد التي يمكن أن تحيد الأحماض عن طريق التبرع بمجموعات الهيدروكسيل التي تتحد مع بروتونات الحمض لتكوين الماء.

هذا ما يحدث في معدة عند تناول مضاد للحموضة (اختصار لمضاد الحموضة). يتم تحييد البروتونات المحررة من حمض الهيدروكلوريك المعدي بواسطة المكون ذي الصلة للمركب المبتلع.

لا تؤخذ هذه المواد على شكل أقراص أو كبسولات في جميع الحالات ولكن كحلول بعد إذابة القرص في الماء. يأتي "الفوران" من ثاني أكسيد الكربون ، المشتق بدوره من البيكربونات (HCO3^–) جزيئات مضاد الحموضة.

قائمة القلويات الموجودة في العالم اليومي تشمل كل من الفلزات القلوية في الجدول الدوري للعناصر مجتمعة مع –OH لتكوين هيدروكسيد: الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم. يعتبر الكالسيوم والسترونشيوم والباريوم وهيدروكسيد الأمونيوم أيضًا من القلويات.
هناك عدد قليل من المواقع على الكرة الأرضية منتجة لرماد الصودا أو القلويات الطبيعية. عادة ما تأخذ تركيبة هذا المعدن شكل sesquicarbonate الصوديوم ، والتي لها الصيغة Na₂كو₃ناهكو₃2 ح₂س. تولد الولايات المتحدة جزءًا كبيرًا من القلويات الطبيعية في العالم ، ويتم الحصول عليها من رواسب كبيرة جدًا تحت الأرض في مناجم في النصف الغربي من البلاد وخاصة في كاليفورنيا.