Vielas skābumam ir stingra zinātniska definīcija. Cilvēkiem, domājot par skābēm un skābēm nesaturošām vielām vai bāzēm, mēdz būt metālu izšķīšanas un caurumu dedzināšanas caurumi. Patiesība ir tāda, ka viela var būt destruktīva, un tas nav faktors, kuru ķīmiķi ņem vērā, nosakot kaut kā skābumu (vai tā trūkumu).
Skābes definīcija un noteikšana
Ir trīs dažādas definīcijas, kuras ķīmiķi izmanto, nosakot skābi un bāzi.
Arrhenius definīcija: skābes ir vielas, kuras, izšķīdinot ūdenī, palielina H + jonu (tas ir, pozitīvo ūdeņraža jonu vai protonu) koncentrāciju. Bāzes ir vielas, kas, izšķīdinot ūdenī, palielina OH-jonu (pazīstams arī kā hidroksīda joni) koncentrāciju.
Bronsteda-Lovija definīcija: skābe ir viela, kas protonu (H) var pārnest uz citu vielu. Bāze ir viela, kas var pieņemt protonu (H).
Lūisa definīcija: skābi definē kā elektronu pāra akceptoru un bāzi kā elektronu pāra donoru.
Praksē lielākā daļa ķīmiķu (ja vien tas nav jūsu organiskais ķīmiķis) domā par skābēm un bāzēm, ņemot vērā pirmās divas definīcijas.
Lai gan šīs definīcijas var šķist ļoti tehniskas, viens no drošākajiem veidiem, kā saprast, piemēram, skābes virtuvē, ir vienkāršas reakcijas sagatavošana ar cepamo sodu. Ja jums ir šķidrums un vēlaties uzzināt, vai tas ir skābs, vienkāršs veids, kā pateikt, ir iemaisīt nedaudz soda. Cepamā soda reaģē ar skābēm, veidojot burbuļus.
Jums var būt pazīstams pašmāju virtuves vulkāna veidošana. Jūs sajaucat etiķi (skābi) ar soda. Tā kā putas soda reaģē ar skābi, tā puto. Būtībā to varat darīt, lai pārbaudītu, vai šķīdums ir skābs vai nē. Ja skābes nav, šķīdums netiks burbulis, kad pievienosiet cepamo soda.
Skābju relatīvās stiprības
Dažas skābes ir stiprākas nekā citas. Mēs ļoti labi pazīstam šo jēdzienu, kad lietojam dzērienu soda un atstājam to uz mēles. Dedzinoša sajūta rodas no sodas skābes. Šo sajūtu mēs nesaņemam, turot mutē tīru ūdeni. Atšķirība ir skābes stiprums. Protams, pirms kaut ko iebāž mutē, jāievēro piesardzība.
Zinātniski runājot, stipra skābe būtu tā, kas savus protonus (H + atomus) pilnībā pārnes uz ūdeni, neatstājot šķīdumā nedisociētas molekulas. Vāja skābe būtu tāda, kas tikai daļēji disociējas ūdens šķīdumā un pastāv šķīdumā kā skābes molekulu un sastāvdaļu jonu maisījums. Viela ar nenozīmīgu skābumu ir tā, kas satur ūdeņradi, bet neuzrāda nekādu skābu uzvedību ūdenī (tas ir, ūdeņradis neatdalās un neatdalās no molekulas).
PH skala
PH skalas izmantošana ir viens praktisks veids, kā kvantitatīvi noteikt, cik kaut kas ir skābs. Ja šķīduma pH ir mazāks par 7, tas ir skābs. Ja pH ir 7, šķīdums ir neitrāls un, ja pH ir lielāks par 7, šķīdums ir bāzisks. Šī skala norāda faktisko H + jonu (skābuma) daudzumu, kas peld apkārt šķīdumā, kas ir tieši saistīts ar skābes definīciju.
Šķīduma pH noteikšana
Pastāv daži dažādi šķīduma pH mērīšanas veidi. Visizplatītākā metode ir lakmusa papīra izmantošana. Lakmusa papīrs ir pārklāts ar ķīmisku vielu, kas reaģē ar skābēm, lai mainītu papīra krāsu. Pēc tam jūs varat salīdzināt papīru ar standarta krāsu diagrammu, lai atrastu pH vērtību. Lai uzzinātu skābes koncentrāciju šķīdumā, parasti tiek izmantoti arī šķīduma indikatori. Tas darbojas līdzīgi lakmusa papīram, bet tā vietā tiek pievienots šķīdumam, un visa šķīduma krāsa mainās uz krāsu, kas norāda uz pH vērtību. Ķīmijas laboratorijā zinātnieki veic titrēšanas eksperimentus, lai noteiktu pH vērtību. Lai izmantotu šo metodi, ir nepieciešams īpašs tehnisko iemaņu daudzums. Visizplatītākā un precīzākā metode ir pH mērītāja izmantošana. Elektroniskajā skaitītājā ir zonde, kas iegremdēta šķidrumā, un tiek mērīta elektriskā strāva, kuru var tieši saistīt ar pH vērtību. Pēc tam skaitītāja displejā vērtība tiek diktēta lietotājam. Šo pH skaitītāju uzticamība un draudzīgums lietotājam gadu gaitā ir pieaudzis, un tas ir standarta veids, kā iet. Lielākā daļa šīs iekārtas nav mājsaimniecības virtuvē. Vajadzības gadījumā virtuves veikalā var pasūtīt pH testa sloksnes (lakmusa papīrus).
Dažādu vielu pH vērtības piemēri
Šīs vērtības ir aptuvenas, taču var dot jums priekšstatu par to, kur vielas ietilpst pH skalā. Sadzīves balinātājs: 12,5 Magnēzija piens: 10 Cepamā soda: 8 Tīrs ūdens: 7 Melnā kafija: 5 Vīns: 3,5 Kola, etiķis: 2,9 Kuņģa sula: 1,2
Skaitļi, kas pārsniedz 7, ir pamata un skaitļi, kas mazāki par 7, ir skābi.
