مفهوم ارينيوس ” الاصلي ” للحموض والقواعد Arrhenius “Original“ Concept of Acids & Bases
درس العالم السويدي ارينيوس ( 1859 1927 م ) المحاليل الكهربائية ” الكهرليتية Electrolytes” ووضع نتيجة لذلك نظرية في التفكك الكهربائي والايوني في المحاليل المائية ، وقد وضع من بين ما وضع تعريفا لكل من الحمض والقاعدة .
مفهوم الحمض : هو تلك المادة التي تتفكك ( تتحلل ) في الماء معطية ايون الهيدروجين (H+) اي ان الهيدروجين يشكل شقها الموجب .
مفهوم القاعدة : هي تلك المادة التي تتفكك في الماء معطية ايون (OH-) اي ان ايون الهيدروكسيد يشكل شقها السالب .
وقد طور العلماء بعد ارينيوس تعريفاته وذلك بتاثير ما اكتشف بعده من حقائق ونظريات ، وتعرف تعريفات ارينيوس المطورة
( المعدلة ) اليوم باسم ” المفهوم المائي للحموض والقواعد ” .
اهمية تعريف ارينيوس :
اسهم تعريف ارينيوس في تفسير الخواص الحمضية والقاعدية لكثير من الحموض والقواعد نظرا لبساطته، ولان الماء هو الوسط الذي تجري فيه معظم التفاعلات الكيميائية.
الحمض : هو تلك الوحدة الكيميائية التي يمكنها ان ترفع تركيز ايون الهيدرونيوم (H3O+) ( ايون
امثلة : HCl , NH4+ , HSO4-1 , CO2 القاعدة : هي تلك الوحدة الكيميائية التي يمكنها ان ترفع تركيز ايون الهيدروكسيد (OH-1) في المحلول المائي . امثلة : K2O , NH3 , CO3-2 , NaOH |
الحموض :
ذات طعم حمضي
هل لاحظت الطعم الحمضي عندما تتناول حبة من البرتقال او العنب ، او عندما تشرب عصير ليمون او بندورة ، او عندما تتناول ملعقة من اللبن ؟ تلون صبغة عباد الشمس باللون الاحمر.
صفات الحموض :
تتفاعل مع بعض الفلزات النشطة كالخارصين وينطلق من الحمض غاز الهيدروجين .
عند وضع قطعة من الخارصين في محلول حمض الهيدروكلوريك ينطلق من الحمض غاز الهيدروجين .
محاليلها المائية موصلة للتيار الكهربائي
يضيء المصباح الكهربائي عند وضع خل في الجهاز المجاور لاحتواء الخل على حمض .
صفات القواعد :
ذات طعم مر .
هل لاحظت الطعم المر عند احتساء فنجان من القهوة ؟
تلون صبغة عباد الشمس باللون الازرق .
ذات ملمس انزلاقي كالصابون .
محاليلها المائية موصلة للتيار الكهربائي .
التفاعل بين الحمض والقاعدة يؤدي الى تعادلهما وتكوين الماء و (الملح) .
| مثال : |
| حمض | قاعدة | ملح |
يسمى التفاعل بين اي حمض واي قاعدة تفاعل التعادل :
حيث ان الماء يعتبر مادة متعادلة في تاثيرها على صبغة عباد الشمس وبقية الكواشف .
قوة الحموض والقواعد
تتفاوت الحموض والقواعد في قوتها ، فالحموض والقواعد القوية تتفكك كليا في الماء ، وتوصل التيار الكهربائي بشكل كبير ، اما الحموض والقواعد الضعيفة فهي تتفكك جزئيا في الماء ويكون توصيلها للتيار الكهربائي ضعيف .
الجدول الاتي يبين بعض الحموض الشائعة :
| صفته ووجوده | الصيغة | اسم الحمض |
| حمض ضعيف ، يوجد في الخل . | CH3COOH | حمض الاستيك ( الخليك ) |
| حمض ضعيف، يستخدم في قطرات العيون . | H3BO3 | حمض البوريك |
| حمض ضعيف ، يوجد في المشروبات الغازية . | H2CO3 | حمض الكربونيك |
| حمض ضعيف ، يوجد في النمل وفي بعض النتباتات التي تسبب الحكة عندما نلمسها مثل ” القريص” . | HCOOH | حمض الفورميك ( حمض النمل) |
| حمض قوي ، يوجد في المعدة . | HCl | حمض الهيدروكلوريك |
| حمض ضعيف ، يوجد في اللبن . | CH3CHOHCOOH | حمض اللاكتيك |
| حمض قوي . | HNO3 | حمض النيتريك |
| حمض متوسط القوة ، يوجد في بطارية السيارة . | H2SO4 | حمض الكبريتيك |
الجدول الاتي يبين بعض القواعد الشائعة
| صفتها ووجودها | الصيغة | اسم القاعدة |
| قاعدة قوية ، تسمى الصودا الكاوية وتستخدم في صناعة الصابون . | NaOH | هيدروكسيد الصوديوم |
| قاعدة قوية ، وتستخدم في صناعة المنظفات . | KOH | هيدروكسيد البوتاسيوم |
| قاعدة ضعيفة ، توجد في محاليل تنظيف الزجاج . | NH3 | امونيا |
| قاعدة قوية ، وتدعى الجير المطفا . | Ca(OH)2 | هيدروكسيد الكالسيوم |
| قاعدة ضعيفة ، تستخدم في ادوية مضادات الحموضة . | Mg(OH)2 | هيدروكسيد المغنيسيوم |
وللكشف عن قوة الحموض والقواعد يوضع محلول الحمض او القاعدة في الجهاز الاتي ، وملاحظة شدة اضاءة المصباح ، فالحموض والقواعد القوية تضيء المصباح بشدة ، بينما تضيء محاليل الحموض والقواعد الضعيفة المصباح بشكل ضعيف .
حموض قوية مثل :
| صيغته | اسم الحمض |
| HClO4 | حمض البيروكلوريك |
| H2SO4 | حمض الكبريتيك |
| HNO3 | حمض النيتريك |
| HCl | حمض الهيدروكلوريك |
حموض ضعيفة مثل :
| صيغته | اسم الحمض |
| HCN | حمض الهيدروسينيك |
| H2CO3 | حمض الكربونيك |
| HF | حمض الهيدروفلوريك |
| HCOOH | حمض الفورميك ( الميثانويك) |
| CH3COOH | حمض ا لاسيتيك ( الايثانويك) |
السهم احادي الاتجاه يدل على ان الحمض قوي يتفكك كليا في الماء، وتكون موصليته للتيار الكهربائي عالية .
الاسهم المتعاكسة تدل على ان الحمض ضعيف يتفكك جزئيا في الماء، وتكون موصليته للتيار الكهربائي ضعيفة.
قواعد قوية مثل :
| الصيغة | اسم القاعدة |
| LiOH | هيدروكسيد الليثيوم |
| NaOH | هيدروكسيد الصوديوم |
| KOH | هيدروكسيد البوتاسيوم |
| RbOH | هيدروكسيد الروبيديوم |
| Ca(OH)2 | هيدروكسيد الكالسيوم |
| Sr(OH)2 | هيدروكسيد السترونشيوم |
| Ba(OH)2 | هيدروكسيد الباريوم |
قواعد ضعيفة مثل :
| الصيغة | اسم القاعدة |
| CH3NH2 | ميثيل امين |
| NH4OH | هيدروكسيد الامونيوم |
السهم احادي الاتجاه يدل على ان القاعدة قوية تتفكك كليا في الماء، وتكون موصليتها للتيار الكهربائي عالية.
الاسهم المتعاكسة تدل على ان القاعدة ضعيفة تتفكك جزئيا في الماء، وتكون موصليتها للتيار الكهربائي ضعيفة.
القوى النسبية للحموض والقواعد
تتفاوت الحموض والقواعد في قوتها، فكلما زادت قوة الحمض اعطى قاعدة مرافقة اضعف وكلما زادت قوة القاعدة اعطت حمضا مرافقا اضعف.
وبما ان حمض HCl اقوى من حمض HCN ، لذا تكون القاعدة المرافقة -Cl اضعف من القاعدة المرافقةCN-.
| ||||||||
الاملاح
للملح اكثر من تعريف :
| فالبعض يعرفه على انه مادة ايونية تنتج من تفاعل الحمض والقاعدة ( تفاعل التعادل ) . والبعض يعرفه على انه مادة ايونية تنتج من احلال ايون موجب محل ايون الهيدروجين في الحمض. والبعض الاخر يعرفه على انه مادة ايونية تنتج من احلال ايون سالب محل ايون الهيدروكسيد في القاعدة . |
ولفهم هذه التعريفات سندرس الامثلة التالية :
| مثال ( 1 ) :تفاعل الحمض والقاعدة ( تفاعل التعادل ) |
ملح الطعام ( كلوريد الصوديوم ) ينتج من تفاعل HCl ( حمض ) مع NaOH ( قاعدة ) .
| ملح | ||
المعادلة التالية تمثل تفاعل محلولي الحمض والقاعدة معا:
ينتج هذا التفاعل الايوني جزيئات الماء ، تاركا ايونات الصوديوم والكلور ، في المحلول . وعند تبخير الماء تتكون بلورات بيضاء من ملح كلوريد الصوديوم .
| مثال ( 2) :احلال ايون موجب محل ايون الهيدروجين في الحمض |
في هذه العملية حل ايون البوتاسيوم الموجب محل ايون الهيدروجين في الحمض لينتج ملح كلوريد البوتاسيوم .
| مثال ( 3 ) : احلال ايون سالب محل ايون الهيدروكسيد فيالقاعدة . |
في هذه العملية حل ايون البروم السالب محل ايون الهيدروكسيد في القاعدة لينتج ملح بروميد الصوديوم .
الخصائص الحمضية – القاعدية لمحاليل الاملاح
لفهم هذا الموضوع عليك ان تدرس موضوع التميه اولا .
قد يكون الملح متعادلا او حمضيا او قاعدي التاثير ، ويعتمد ذلك على قوة الحمض والقاعدة المنتجة له.
- اذا كان الملح ناتج عن اتحاد حمض قوي مع قاعدة قوية فهو ملح متعادل ( pH=7).
مثال :
- اذا كانالملح ناتج عن اتحاد حمض ضعيف مع قاعدة قوية فهو ملح قاعدي ( pH > 7 ).
مثال :
- اذا كانالملح ناتج عن اتحاد حمض قوي مع قاعدة ضعيفة فهو ملح حمضي (pH<7).
4 . اذا كان الملح ناتج عن اتحاد حمض ضعيف مع قاعدة ضعيفة، علينا ان نقارن بين قوتي الحمض والقاعدة المنتجة له باستخدام ثابتي التاين Kb , Ka .
فاذا كانت :
| Kb = Ka | Kb > Ka | Kb < Ka |
| فالملح متعادل | فالملح قاعدي | فالملح حمضي |
الخصائص الحمضية – القاعدية لمحاليل الاملاح
مثال (1) :
مثال (2) :
الجدول التالي يلخص الخصائص الحمضية – القاعدية لمحاليل الاملاح كما تبين اعلاه :
| pH لمحلول الملح | صفات الملح الناتج | ||
| 7 | متعادل | حمض قوي + قاعدة قوية | 1 |
| 7< | قاعدي | حمض ضعيف + قاعدية قوية | 2 |
| 7> | حمضي | حمض قوي + قاعدة ضعيفة | 3 |
| الاقوى منهما هو الذي يحدد صفات الملح | حمض ضعيف + قاعدة ضعيفة | 4 | |
- بحث الاحماض والقواعد
- الحوامض والقواعد والاملاح
- التوازن الايوني الاحماض والقواعد
- بحث نظرية لويس حول الاحماض والقواعد
- موضوع عن الحموض والقواعد والاكاسيد
- الاحماض والقواعد والاملاح
- الأحماض والقواعد والأملاح
- الحموض و جذورها
- الحوامض والقواعد
- الخواص العامة للحموض و القواعد
