რა არის ქიმიის საფუძველი?

ტრადიციულად ბაზებს აქვთ მწარე გემო, ხოლო მჟავები მჟავეა, მაგრამ ქიმიაში განმარტებები ისე განვითარდა, რომ ნივთიერებები ან ფუძეებია, ან მჟავები მათი ქიმიური თვისებების გამოყენებით. ეს კლასიფიკაცია მნიშვნელოვანია, რადგან მჟავებსა და ბაზებს შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ მარილების წარმოქმნაში და ისინი მრავალი სხვა ტიპის საერთო ქიმიური რეაქციების საფუძველია. ბაზებს აქვთ გარკვეული საერთო ქიმიური თვისებები და შესაფერისი ქიმიური ნივთიერების შერჩევამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს რეაქციის შედეგზე.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

უფრო შეზღუდული და ძველი განმარტება იყო, რომ ბაზა არის ნივთიერება, რომელიც იხსნება წყალში და იშლება ჰიდროქსიდში ან OH^- იონი და დადებითი იონი. უფრო ზოგადი განმარტებით, ფუძე არის ნივთიერება, რომელიც წყალში გახსნისას ზრდის ჰიდროქსიდის იონების რაოდენობას. ეს განმარტება საკმარისად ფართოა, რათა მოიცავდეს ნივთიერებებს, რომლებსაც თავად არ აქვთ ჰიდროქსიდის იონები, როგორც მათი მოლეკულების ნაწილი და რეაქციები, რომლებიც არ ხდება წყალში.

ქიმიკატები იყო ბაზები მათი დაკვირვებადი თვისებების გამო. ამ მხრივ, ფუძეები იყო მწარე გემოთი მოლიპულ, მოლიპულ და ლაკმუსის საღებავი წითელიდან ლურჯად გადაქცეული ნივთიერებები. როდესაც ბაზებს დაამატეთ მჟავები, ორივე ნივთიერებამ დაკარგა თავისებურებები და მიიღეთ მყარი მასალა ან მარილი. ბაზებმა სახელი მიიღეს ამ რეაქციების გამო, რადგან ისინი იყვნენ "ბაზისური" ქიმიური ნივთიერებები, რომლებსაც დაამატეთ მჟავები.

სვანტე არენიუსმა უფრო ზოგადი განმარტება შემოგვთავაზა 1887 წელს. არენიუსი შეისწავლიდა იონებს წყლის ხსნარებში, თეორიულად აცხადებდა, რომ სუფრის მარილი ან NaCl იხსნებოდა წყალში, ნატრიუმის პოზიტიურ იონებად და უარყოფით ქლორის იონებად გამოყოფით. ამ თეორიიდან გამომდინარე, მან მიიჩნია, რომ ბაზები იყო ნივთიერებები, რომლებიც იხსნება წყალში და წარმოქმნის უარყოფით OH- ს^- იონები და პოზიტიური იონები. მეორეს მხრივ მჟავებმა წარმოქმნეს დადებითი H⁺ იონები და სხვა უარყოფითი იონები. ეს თეორია კარგად მუშაობს მრავალი გავრცელებული ქიმიკატებისათვის, როგორიცაა ცაცხვი ან NaOH. ლაი იხსნება წყალში და ქმნის ნატრიუმის დადებით Na⁺ იონები და უარყოფითი OH^- იონების, და ეს არის ძლიერი ბაზა.

არენიუსის განმარტება არ განმარტავს, თუ რატომ არის ისეთი ნივთიერებები, როგორიცაა NaCO₃, რომლებსაც არ აქვთ ჰიდროქსიდის იონი, რომელსაც შეუძლია წყალში გახსნა, მიუხედავად ამისა, გამოირჩევა ფუძეებისთვის დამახასიათებელი თვისებებით. განმარტება ასევე მოქმედებს მხოლოდ წყალში არსებულ რეაქციებზე, რადგან ის განსაზღვრავს, რომ ფუძეები უნდა იხსნას წყალში.

არენიუსის განმარტებები სწორია იმით, რომ ისინი განსაზღვრავენ ჰიდროქსიდის იონს, როგორც ბაზების აქტიურ კომპონენტს. მჟავებისთვის, არენიუსის განმარტებებში მითითებულია, რომ მჟავა ნივთიერება იხსნება და ქმნის წყალბადის H- ს⁺ იონები, მჟავების შესაბამისი აქტიური კომპონენტი.

ეს განმარტებები შეიძლება ეხებოდეს წყლის ხსნარების გარეთ არსებულ ნივთიერებებს, რომლებსაც არ აქვთ ჰიდროქსიდი ან წყალბადის იონები. ამის ნაცვლად, ფუძე შეიძლება იყოს ნივთიერებები, რომლებიც წყალში გახსნისას ხსნარში ზრდის ჰიდროქსიდის იონების რაოდენობას. მჟავები ანალოგიურად ზრდის წყალბადის იონების რაოდენობას. ეს უფრო ფართო განმარტება წარმატებით აერთიანებს ყველა ნივთიერებას, რომლებიც ბაზად იქცევიან, უფრო ზოგად კატეგორიაში და აღწერს რა ფუძეებია ქიმიაში.