ลักษณะทั่วไปของกรดและเบส

กรดและเบสเป็นสารประกอบที่มีสิ่งหนึ่งที่สำคัญเหมือนกัน นั่นคือ เมื่อคุณแช่พวกมันในสารละลาย พวกมันจะปล่อยไอออนอิสระออกมา ในสารละลายที่เป็นน้ำ ซึ่งเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด วิธีดั้งเดิมในการแยกความแตกต่างคือ กรดจะปล่อยไฮโดรเจนที่เป็นบวก (H⁺) ไอออนในขณะที่เบสปล่อยไฮดรอกไซด์เชิงลบ (OH^-) พวกนั้น นักเคมีวัดความแรงของกรดหรือเบสด้วยค่า pH ซึ่งเป็นคำที่หมายถึง "พลังของไฮโดรเจน" จุดกึ่งกลางของมาตราส่วน pH เป็นกลาง สารประกอบที่มีค่า pH ต่ำกว่าค่าจุดกึ่งกลางจะเป็นกรดในขณะที่ค่าที่สูงกว่าจะเป็นเบสหรือด่าง

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

กรดมีรสเปรี้ยวในขณะที่เบสมีรสขม กรดทำปฏิกิริยากับโลหะเพื่อผลิตฟองอากาศของก๊าซไฮโดรเจน ในขณะที่เบสจะรู้สึกลื่นเมื่อสัมผัส กรดจะเปลี่ยนกระดาษลิตมัสสีน้ำเงินเป็นสีแดง ขณะที่เบสเปลี่ยนเป็นกระดาษลิตมัสสีแดงเป็นสีน้ำเงิน

นักเคมีชาวสวีเดน Svante Arrhenius นำเสนอทฤษฎีของสารประกอบที่เป็นกรดหรือเบสที่ปล่อยไฮโดรเจนหรือไฮดรอกไซด์ไอออนตามลำดับ โดยทั่วไป ทฤษฎีอาร์เรเนียสจะอธิบายว่ากรดและเบสมีพฤติกรรมอย่างไรในสารละลาย และเหตุใดจึงรวมกันเป็นเกลือ แต่ ไม่ได้อธิบายว่าทำไมสารประกอบบางชนิดที่ไม่มีไฮดรอกไซด์ไอออน เช่น แอมโมเนีย สามารถก่อตัวเป็นเบสได้ สารละลาย.

ทฤษฎี Brønsted-Lowry ถูกนำมาใช้ในปี 1923 โดยนักเคมี Johannes Nicolaus Brønsted และ Thomas Martin Lowry ได้แก้ไขโดยกำหนดกรดเป็นผู้ให้โปรตอนและเบสเป็นตัวรับโปรตอน นี่คือคำจำกัดความของนักเคมีที่มักใช้เมื่อทำการวิเคราะห์สารละลายในน้ำ

ทฤษฎีที่สาม นำเสนอโดยนักเคมีของเบิร์กลีย์ G.N. ลูอิสเช่นกันในปี 1923 ถือว่ากรดเป็นตัวรับคู่อิเล็กตรอนและเบสเป็นผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอน ทฤษฎีของลูอิส มีข้อได้เปรียบในการรวมสารประกอบที่ไม่มีไฮโดรเจนอยู่ด้วย ดังนั้นจึงทำให้รายการปฏิกิริยากรด-เบสยาวขึ้น

มาตราส่วน pH หมายถึงความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายที่เป็นน้ำ มันคือลอการิทึมลบของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน: pH = -log [H+] มาตราส่วนเริ่มจาก 0 ถึง 14 และค่า 7 เป็นกลาง เมื่อความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนเพิ่มขึ้น ค่า pH จะน้อยลง ดังนั้นค่าระหว่าง 0 ถึง 7 จะระบุถึงกรด ในขณะที่ค่า 7 ถึง 14 จะเป็นค่าพื้นฐาน ค่า pH ที่สูงและต่ำมากบ่งชี้ถึงสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่เป็นอันตราย

หากคุณจะเปรียบเทียบรสชาติของสารละลายที่เป็นกรดกับรสชาติพื้นฐาน – ซึ่งไม่แนะนำให้เลือกหาก pH สูงหรือต่ำมาก – คุณจะพบว่าสารละลายที่เป็นกรดมีรสเปรี้ยวในขณะที่สารละลายพื้นฐานมีรสชาติ ขม รสเปรี้ยวในผลไม้รสเปรี้ยวเกิดจากกรดซิตริก น้ำส้มสายชูมีรสเปรี้ยวเพราะมีกรดอะซิติก และนมเปรี้ยวมีกรดแลคติกสูง ในทางกลับกัน น้ำแร่ที่เป็นด่างจะมีรสอ่อนแต่ขมอย่างเห็นได้ชัด

เมื่อสารละลายด่าง เช่น แอมโมเนียและน้ำ รวมกับกรดไขมัน จะทำให้สบู่ นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นในขนาดเล็กเมื่อคุณเรียกใช้โซลูชันพื้นฐานระหว่างนิ้วของคุณ สารละลายจะรู้สึกลื่นหรือลื่นเมื่อสัมผัสเนื่องจากสารละลายอัลคาไลน์รวมกับกรดไขมันบนนิ้วมือของคุณ

สารละลายที่เป็นกรดจะไม่ทำให้รู้สึกเป็นกรด แต่จะทำให้เกิดฟองหากคุณจุ่มโลหะลงไป ไอออนของไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับโลหะเพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งจะเกิดฟองขึ้นไปที่ด้านบนของสารละลายและสลายไป

การทดสอบกรดและเบสที่เก่าแก่ กระดาษลิตมัสเป็นกระดาษกรองที่ผ่านการย้อมด้วยไลเคน กรดจะเปลี่ยนกระดาษลิตมัสสีน้ำเงินเป็นสีแดง ขณะที่เบสเปลี่ยนเป็นกระดาษลิตมัสสีแดงเป็นสีน้ำเงิน การทดสอบสารสีน้ำเงินทำงานได้ดีที่สุดหาก pH ต่ำกว่า 4.5 หรือสูงกว่า 8.3