Aine happesusel on range teaduslik määratlus. Inimestel on tavaliselt kujutised metallide lahustumisest ja aukude läbipõlemisest, kui mõelda hapetele ja mittehappelistele ainetele või alustele. Tõde on see, kui aine võib olla hävitav, see pole faktor, mida keemikud millegi happesuse (või selle puudumise) määramisel arvestavad.
Happe määratlus ja tuvastamine
Keemikud kasutavad happe ja aluse määratlemisel kolme erinevat määratlust.
Arrheniuse määratlus: happed on ained, mis vees lahustatuna suurendavad H + ioonide (see tähendab positiivsete vesinikioonide või prootonite) kontsentratsiooni. Alused on ained, mis vees lahustatuna suurendavad OH-ioonide (tuntud ka kui hüdroksiidioonid) kontsentratsiooni.
Bronstead-Lowry määratlus: Hape on aine, mis võib prootoni (H) teisele ainele üle kanda. Alus on aine, mis suudab vastu võtta prootonile (H).
Lewise määratlus: Hape on määratletud kui elektronipaari aktseptor ja alus kui elektronpaari doonor.
Praktikas mõtleb enamik keemikuid (välja arvatud kui teie orgaaniline keemik) hapetest ja alustest kahe esimese määratluse järgi.
Kuigi need määratlused võivad tunduda ülimalt tehnilised, on näiteks köögis hapete mõistmiseks üks kindel viis lihtsa reaktsiooni ettevalmistamine söögisoodaga. Kui teil on vedelikku ja soovite teada, kas see on happeline, on lihtne viis öelda, et segage sisse väike söögisooda. Söögisooda reageerib mullidega mullide moodustumisel hapetega.
Võib-olla olete tuttav omatehtud köögivulkaani ehitamisega. Segate äädikat (hapet) söögisoodaga. See vahtub üles, kui söögisooda reageerib happega. Sisuliselt saab seda teha, et testida, kas lahus on happeline või mitte. Kui hapet pole, ei teki söögisooda lisamisel lahus mullitamist.
Hapete suhtelised tugevused
Mõned happed on tugevamad kui teised. Oleme selle kontseptsiooniga väga tuttavad, kui võtame soodajoogi ja jätame selle keelele. Põletustunne tuleneb soodas sisalduvast happest. Me ei saa seda tunnet, kui hoiame suus puhast vett. Erinevus on happe tugevus. Muidugi tuleb olla ettevaatlik, enne kui midagi suhu pistate.
Teaduslikult öeldes oleks tugev hape selline, mis viiks oma prootonid (H + aatomid) täielikult vette, jättes lahuseta eraldamata molekule. Nõrk hape oleks selline, mis vesilahuses ainult osaliselt dissotsieerub ja eksisteerib lahuses happemolekulide ja komponentioonide seguna. Vähese happesusega aine on aine, mis sisaldab vesinikku, kuid ei näita vees mingit happelist käitumist (st vesinik ei eraldu ega lahku molekulist).
PH skaala
PH-skaala kasutamine on üks praktiline viis kvantitatiivselt määrata, kui miski on happeline. Kui lahuse pH on alla 7, on see happeline. Kui pH on 7, on lahus neutraalne ja kui pH on suurem kui 7, on lahus aluseline. See skaala näitab lahuses hõljuvate tegelike H + ioonide (happesus) hulka, mis on otseselt seotud happe määratlusega.
Lahuse pH tuvastamine
Lahuse pH mõõtmiseks on olemas mõned erinevad viisid. Kõige tuntum meetod on lakmuspaberi kasutamine. Lakmuspaber on kaetud kemikaaliga, mis reageerib hapetega paberi värvi muutmiseks. Seejärel saate pH väärtuse leidmiseks võrrelda paberit tavalise värvitabeliga. Samuti on tavaline kasutada lahuse indikaatoreid happe kontsentratsiooni väljaselgitamiseks lahuses. See toimib sarnaselt lakmuspaberiga, kuid lisatakse selle asemel lahusele ja kogu lahuse värv muutub pH väärtusele viitavaks värviks. Keemialaboris teevad teadlased pH-väärtuse määramiseks tiitrimiskatseid. Selle meetodi kasutamiseks on vaja erilist tehnilist oskust. Kõige tavalisem ja täpsem meetod on kasutada pH-meetrit. Elektrooniline arvesti sisaldab vedelikku sukeldatud sondi ja mõõdetakse elektrivoolu, mida saab otseselt seostada pH väärtusega. Seejärel dikteerib kasutaja loenduri ekraanil väärtuse. Nende pH-meetrite usaldusväärsus ja kasutajasõbralikkus on aastate jooksul suurenenud ning see on tavapärane viis. Enamik neist seadmetest pole majapidamisköögis. Vajadusel saab toidupoest tellida pH-testribasid (lakmuspabereid).
Erinevate ainete pH väärtuse näited
Need väärtused on ligikaudsed, kuid võivad anda teile aimu, kuhu ained langevad pH-skaalal. Majapidamises kasutatav valgendi: 12,5 magneesiumpiim: 10 söögisooda: 8 puhas vesi: 7 must kohv: 5 vein: 3,5 kola, äädikas: 2,9 maomahl: 1,2
Arvud, mis on suuremad kui 7, on aluselised ja arvud, mis on väiksemad kui 7, on happelised.