כיצד תוכלו לדעת אם חומר חומצי?

לחומציות של חומר יש הגדרה מדעית קפדנית. אנשים נוטים לקבל תמונות של מתכות שמתמוססות וחורים ששורפים דברים כאשר הם חושבים על חומצות וחומרים שאינם חומציים, או בסיסים. האמת היא, עד כמה חומר יכול להיות הרסני אינו הגורם שהכימאים שוקלים בעת קביעת החומציות (או היעדרו) של משהו.

ישנן שלוש הגדרות שונות בהן כימאים משתמשים בהגדרת חומצה ובסיס.

הגדרת ארניוס: חומצות הן חומרים שכאשר הם מומסים במים, מגבירים את ריכוז יוני H + (כלומר יוני מימן חיוביים או פרוטונים). בסיסים הם חומרים שכאשר הם מומסים במים, מגבירים את ריכוז היונים של OH- (הידועים גם בשם יונים הידרוקסידיים).

ההגדרה ברונסטד-לורי: חומצה היא חומר שיכול להעביר פרוטון (H) לחומר אחר. בסיס הוא חומר שיכול לקבל פרוטון (H).

הגדרת לואיס: חומצה מוגדרת כמקבל זוג אלקטרונים, ובסיס כתורם לזוג אלקטרונים.

בפועל רוב הכימאים (אלא אם כן אתה כימאי אורגני) חושבים על חומצות ובסיסים במונחים של שתי ההגדרות הראשונות.

הגדרות אלה אמנם נראות טכניות ביותר, אך דרך בטוחה להבין חומצות במטבח, למשל, היא ליצור תגובה פשוטה עם סודה לשתיה. אם יש לך נוזל ואתה רוצה לדעת אם הוא חומצי, דרך קלה לדעת הוא לערבב מעט סודה לשתיה. הסודה לשתייה מגיבה עם חומצות לייצור בועות.

יתכן שאתה מכיר בניית הר געש למטבח ביתי. אתה מערבב חומץ (חומצה) עם סודה לשתיה. זה מקציף כאשר הסודה לשתייה מגיבה עם החומצה. זה בעצם מה שאתה יכול לעשות כדי לבדוק אם תמיסה היא חומצית או לא. אם אין חומצה, התמיסה לא תבעבע כשמוסיפים את הסודה לשתייה.

יש חומצות חזקות יותר מאחרות. אנו מכירים היטב את המושג הזה כשאנחנו לוקחים משקה של סודה ומשאירים אותו על הלשון. תחושת הצריבה היא מהחומצה שבסודה. איננו מקבלים תחושה זו כאשר אנו מחזיקים מים טהורים בפה. ההבדל הוא חוזק החומצה. כמובן שיש לנקוט בזהירות לפני שאתה מכניס משהו לפה.

מבחינה מדעית, חומצה חזקה תהיה כזו שתעביר לחלוטין את פרוטוניה (אטומי H +) למים שלא ישאירו מולקולות לא-מנותקות בתמיסה. חומצה חלשה תהיה זו שמתנתקת רק בחלקה בתמיסה מימית וקיימת בתמיסה כתערובת של מולקולות חומצה ויוני רכיבים. חומר בעל חומציות זניחה הוא חומר המכיל מימן אך אינו מדגים התנהגות חומצית במים (כלומר, המימן אינו מתנתק או מתנתק מהמולקולה).

השימוש בסולם ה- pH הוא דרך מעשית אחת לקביעת כמותית עד כמה משהו חומצי. אם ה- pH של תמיסה נמוך מ- 7, הוא חומצי. אם ה- pH הוא 7, התמיסה היא ניטרלית ואם ה- pH גדול מ- 7, התמיסה בסיסית. סולם זה מציין את כמות יוני H + האמיתית (חומציות) שמסתובבת בתמיסה, שקשורה ישירות להגדרת חומצה.

קיימות כמה דרכים שונות למדידת ה- pH של תמיסה. השיטה הנפוצה ביותר היא השימוש בנייר לקמוס. נייר הלקמוס מצופה בחומר כימי המגיב עם חומצות לשינוי צבע הנייר. לאחר מכן תוכל להשוות את הנייר עם טבלת צבעים רגילה כדי למצוא את ערך ה- pH. מקובל גם להשתמש במדדי פתרונות כדי לגלות את ריכוז החומצה בתמיסה. זה עובד בדומה לנייר הלקמוס אך במקום זאת מתווסף לתמיסה וצבע התמיסה כולה משתנה לצבע המעיד על ערך ה- pH. במעבדת הכימיה מדענים מבצעים ניסויי טיטרציה לקביעת ערך ה- pH. יש צורך במיומנות טכנית מסוימת בכדי להשתמש בשיטה זו. השיטה הנפוצה והמדויקת ביותר היא באמצעות מד pH. המונה האלקטרוני מכיל חללית שקועה בנוזל ונמדד זרם חשמלי שיכול להיות קשור ישירות לערך ה- pH. הערך מוכתב לאחר מכן למשתמש בתצוגת המונה. מדי ה- pH הללו גדלו באמינות ובידידות המשתמשים לאורך השנים והם הדרך הסטנדרטית. רוב הציוד הזה לא נמצא במטבח הביתי. אפשר להזמין רצועות בדיקת pH (ניירות לקמוס) מחנות בישול במידת הצורך.

ערכים אלה הם מקורבים, אך יכולים לתת לך תחושה היכן חומרים נופלים על סולם ה- pH. אקונומיקה ביתית: 12.5 חלב מגנזיה: 10 סודה לשתיה: 8 מים טהורים: 7 קפה שחור: 5 יין: 3.5 קולה, חומץ: 2.9 מיץ קיבה: 1.2

מספרים גבוהים מ- 7 הם בסיסיים ומספרים פחות מ- 7 הם חומציים.