Aciditatea unei substanțe are o definiție științifică strictă. Oamenii tind să aibă imagini cu metale care se dizolvă și găuri care ard prin lucruri atunci când se gândesc la acizi și substanțe neacide, sau baze. Adevărul este că cât de distructivă poate fi o substanță nu este factorul pe care chimiștii îl iau în considerare atunci când determină aciditatea (sau lipsa acesteia) a ceva.
Definiția și detectarea unui acid
Există trei definiții diferite pe care chimistii le folosesc atunci când definesc un acid și o bază.
Definiția Arrhenius: Acizii sunt substanțe care, atunci când sunt dizolvate în apă, cresc concentrația ionilor H + (adică a ionilor de hidrogen pozitivi sau a protonilor). Bazele sunt substanțe care, atunci când sunt dizolvate în apă, cresc concentrația ionilor OH (cunoscuți și sub numele de ioni hidroxid).
Definiția Bronstead-Lowry: Un acid este o substanță care poate transfera un proton (H) către o altă substanță. O bază este o substanță care poate accepta un proton (H).
Definiția lui Lewis: Un acid este definit ca un acceptor de perechi de electroni și o bază ca un donator de perechi de electroni.
În practică, majoritatea chimiștilor (cu excepția cazului în care sunteți chimist organic) se gândesc la acizi și baze în termenii primelor două definiții.
Deși aceste definiții pot părea extrem de tehnice, o modalitate sigură de a înțelege acizii din bucătărie, de exemplu, este de a pregăti o reacție simplă cu bicarbonat de sodiu. Dacă aveți un lichid și doriți să știți dacă este acid, un mod ușor de spus este să amestecați puțin bicarbonat de sodiu. Bicarbonatul de sodiu reacționează cu acizii pentru a produce bule.
S-ar putea să vă familiarizați cu construirea unui vulcan de bucătărie de casă. Se amestecă oțet (un acid) cu bicarbonat de sodiu. Se spumează în timp ce bicarbonatul de sodiu reacționează cu acidul. Aceasta este în esență ceea ce puteți face pentru a testa dacă o soluție este sau nu acidă. Dacă nu există acid, soluția nu va apărea atunci când adăugați bicarbonat de sodiu.
Puterile relative ale acizilor
Unii acizi sunt mai puternici decât alții. Suntem foarte familiarizați cu acest concept când luăm o băutură de sifon și o lăsăm pe limba noastră. Senzația de arsură provine din acidul din sodă. Nu avem această senzație când ținem apă pură în gură. Diferența este puterea acidului. Desigur, trebuie să aveți grijă înainte de a pune ceva în gură.
Științific vorbind, un acid puternic ar fi unul care își transferă complet protonii (atomii de H +) în apă, lăsând în soluție molecule nedisociate. Un acid slab ar fi unul care se disociază doar parțial într-o soluție apoasă și există în soluție ca un amestec de molecule de acid și ioni componenți. O substanță cu aciditate neglijabilă este una care conține hidrogen, dar nu demonstrează nici un comportament acid în apă (adică hidrogenul nu se disociază sau se desprinde de moleculă).
Scara pH-ului
Utilizarea scării pH-ului este o modalitate practică de a determina cantitativ cât de acid este ceva. Dacă pH-ul unei soluții este mai mic de 7, este acid. Dacă pH-ul este 7, soluția este neutră și dacă pH-ul este mai mare de 7, soluția este bazică. Această scară indică cantitatea reală de ioni H + (aciditate) care plutesc în jurul soluției, care este direct legată de definiția unui acid.
Detectarea pH-ului unei soluții
Există câteva moduri diferite de a măsura pH-ul unei soluții. Cea mai cunoscută metodă este utilizarea hârtiei de turnesol. Hârtia de turnesol este acoperită cu un produs chimic care reacționează cu acizii pentru a schimba culoarea hârtiei. Puteți compara apoi hârtia cu o diagramă standard de culori pentru a găsi valoarea pH-ului. De asemenea, este obișnuit să utilizați indicatori de soluție pentru a afla concentrația de acid într-o soluție. Acest lucru funcționează similar cu hârtia de turnesol, dar este adăugat în schimb la soluție, iar culoarea întregii soluții se schimbă într-o culoare indicativă a valorii pH-ului. În laboratorul de chimie oamenii de știință efectuează experimente de titrare pentru a determina valoarea pH-ului. Pentru a utiliza această metodă este necesară o anumită abilitate tehnică. Cea mai comună și mai precisă metodă este prin utilizarea unui pH-metru. Contorul electronic conține o sondă care este scufundată în lichid și se măsoară un curent electric care poate fi direct legat de valoarea pH-ului. Valoarea este apoi dictată utilizatorului pe afișajul contorului. Aceste contoare de pH au crescut în ceea ce privește fiabilitatea și ușurința de utilizare de-a lungul anilor și sunt modalitatea standard de urmat. Majoritatea acestui echipament nu se află în bucătăria menajeră. Se poate comanda benzi de testare a pH-ului (hârtie turnasol) de la un magazin de gătit, dacă este necesar.
Exemple de valoare a pH-ului diferitelor substanțe
Aceste valori sunt aproximative, dar vă pot oferi o idee despre locul în care substanțele cad pe scara pH-ului. Înălbitor de uz casnic: 12,5 Lapte de magnezie: 10 Bicarbonat de sodiu: 8 Apă pură: 7 Cafea neagră: 5 Vin: 3,5 Cola, oțet: 2,9 Suc gastric: 1,2
Numerele mai mari de 7 sunt bazice, iar numerele mai mici de 7 sunt acide.
