اسهامات الكيميائيين في تعرف خصائص الاحماض والقواعد سوف نستعرضها معكم بالتفصيل من خلال هذا المقال حيث أن هذه الإسهامات أدت إلى الحصول على عدد كبير من التطبيقات الهامة لتلك المركبات الكيميائية، وهذا الأمر ساهم في تحقيق قدر كبير من الفوائد والاستخدامات للعديد من المواد، دعونا نتعرف سوياً من خلال هذا المقال على اسهامات الكيميائيين في تعرف خصائص الاحماض والقواعد بالتفصيل عبر موقع الماقه
اسهامات الكيميائيين في تعرف خصائص الاحماض والقواعد
كان للكيميائيين دور كبير في الوصول إلى العديد من النتائج العلمية، وقد بدأت اكتشافات العلماء منذ العلماء المسلمين، والذين قاموا بدور عظيم في دراسة المواد وحالاتها واكتشاف خصائصها، ومن أشهر هؤلاء العلماء جابر بن حيان، أبو بكر الرازي، محمد بن لاجين، عز الدين الجلدكي وغيرهم من العلماء.
ساهم علماء الكيمياء على مر العصور في تقديم العديد من المعلومات والتطبيقات الخاصة بفروع علم الكيمياء المختلفة، وقد نتج عن هذه الإسهامات التوصل إلى أهم خصائص القواعد والأحماض، ومن أهم وأبرز هذه الإسهامات الآتي:-
1- نظرية برونستد
اشتملت هذه النظرية على مجموعة من القواعد التي تصف خصائص الأحماض والقواعد، ومنها الآتي:-
- الأحماض، هي أي مركبات لديها قدرة على أن تمنح بروتون هيدروجين موجب +H
- القواعد هي المركبات القادرة على اكتساب بروتون موجب، وهذا الأمر يتطلب زوج من الإلكترونات لكي يرتبط بالبروتون الموجب +H
- يمتلك الماء خواص أمفوتيرية، أي أنها تكون قادرة على إظهار خواص حمضية أو قاعدية، وفقاً لطبيعة الظروف التي تُوضع بها.
- الأحماض والقواعد تتأين بشكل كامل عندما توضع في المحلول، أما الأحماض والقواعد القوية فإنها تتأين بشكل جزئي في المحلول.
- في ضوء هذه النظرية فإن القاعدة المترافقة Conjugate base هو المركب الذي يتكون بعد أن يفقد الحمض بروتون موجب، أما الحمض المترافق فهو المركب الذي يتكون بعد أن تكتسب القاعدة البروتون الموجب.
- تحتوي الأحماض دائماً على بروتون +H، في حين أن القواعد تحتوي على أيون –OH
2- نظرية لويس
تعد نظرية لويس من النظريات التي تناولت دراسة خصائص الأحماض والقواعد، إلا أنها ركزت بشكل أكبر على الإلكترونات الموجودة في هذه المركبات، ولم تعتمد على البروتونات مثلما هو شائع في النظريات الكيميائية الأخرى.
أشارت نظرية لويس إلى أن التفاعل بين الأحماض والقواعد ينتج عنه إنتاج مركب ثالث، ومن خلال هذا التفاعل يأتي زوج من الإلكترونات التي تكون الرابطة الكيميائية، من خلال أحد المركبات المتفاعلة فقط.
الأحماض والقواعد
تناول علماء الكيمياء منذ زمن بعيد تعريف الأحماض والقواعد، على أنه تضاد في الخواص بين كلاً منهما فقد أشار كبار العلماء إلى أن الأحماض عبارة عن مركبات كيميائية تحمل درجة حموضة مرتفعة، والتي ينتج عنها تآكل الأنسجة والمعادن والتي يكون لها طعم حامض، وقد تلاحظ أنه عند تعريض ورقة دوار الشمس إليها تحولها إلى اللون الأحمر.
أما القواعد فقد عرفها الكيميائيين على أنها مواد كيميائية ذات ملمس زلق نوعاً ما، والتي تكون درجة الحموضة فيها منخفضة جداً، أي أن الرقم الهيدروجيني لها يكون مرتفع أكبر من 7 وعندما تُعرض ورقة دوار الشمس إليها، فإنها ستتحول إلى اللون الأزرق.
خصائص الأحماض والقواعد
وضح العلماء خصائص الأحماض والقواعد، فيما يلي:-
أولاً: خصائص الأحماض
- تمتلك الأحماض طعم حامض، معروف ومميز.
- عندما تُوضع الأحماض في إناء معدني، فإنها ستؤدي إلى تآكله.
- الأحماض لديها قدرة على التوصيل الكهربائي.
- تتحول ورقة دوار الشمس إلى اللون الأحمر، عندما تتعرض للأحماض.
- عندما تتفاعل الأحماض مع الفلزات القلوية، ينتج عن هذا التفاعل تصاعد غاز الهيدروجين H2
- عندما تُذاب الأحماض في الماء، تنتج أيونات الهيدروجين.
- إذا تم استخدام كاشف الفينولفثالين مع المادة الحمضية، فإنه يصبح عديم اللون تماماً.
- قيمة الرقم الهيدروجيني للأحماض تكون أقل من 7.
ثانياً: خصائص القواعد
- تتميز القواعد بمذاقها المر.
- ملمس القواعد ناعم نوعاً ما، حيث أنها تتشابه مع الصابون في الملمس.
- عندما تُوضع ورقة دوار الشمس في القواعد، فإن لونها سيتحول إلى اللون الأزرق أو الأرجواني.
- عندما تتفاعل الأحماض مع القواعد، ينتج عن هذا التفاعل الماء والملح.
- القواعد، لديها قدرة على توصيل الكهرباء.
- عندما تُذاب القواعد في المحلول، فإنها تنتج أيونات الهيدروكسيد السالبة –OH
- إذا تم استخدام كاشف الفينولفثالين في وسط قلوي، فإن لونه سيتحول إلى اللون الوردي.
- قيمة الرقم الهيدروجيني للقواعد تكون أكبر من 7.
استخدامات الأحماض والقلويات
اكتشف العلماء العديد من الفوائد والاستخدامات للمواد الحمضية والقلوية للاستفادة من خواصها، وتتمثل هذه الاستخدامات في الآتي:-
أولًا: استخدامات الأحماض
تدخل الأحماض في العديد من الصناعات والمجالات المختلفة، ومن أشهرها الآتي:-
- صناعة الأسمدة.
- صناعة المتفجرات.
- صناعة المواد البلاستيكية.
- صناعة البطريات الخاصة بالسيارات.
ثانياً: استخدامات القلويات
تدخل القلويات في الكثير من الصناعات، ومن ضمنها الآتي:-
- صناعة الصابون، حيث أن بعض المواد مثل هيدروكسيد الصوديوم والبوتاسيوم، تدخل ضمن مكونات صناعة الصابون.
- صناعة المنظفات الصناعية، بفضل قدرتها على تفتيت الدهون.
- تركيب بعض أنواع الأدوية.
- صناعة الأصباغ.
- تدخل في الصناعات الغذائية، مثل عملية إزالة المرارة من الزيتون.
- تحضير بعض الأطباق والأطعمة الشهيرة، مثل سمك لوتفيسك وطبق هوميني.
بحث عن الأحماض والقواعد
العديد من المدرسين يطلبون من طلابهم إعداد بحث عن الأحماض والقواعد، وفيما يلي نموذج استرشادي لهذا البحث للاستعانة به وإعداد بحث كامل العناصر، وهو كالتالي:-
تعد المركبات الكيميائية بوجه عام من الأساسيات الضرورية، التي لا يخلو منها أي جانب من جوانب الحياة، فقد أصبحت تطبيقات علم الكيمياء تلامس جميع المجالات والجوانب دون استثناء.
وتعتبر الأحماض والقواعد من أهم المركبات التي يتم الاعتماد عليها في العديد من الصناعات والتطبيقات، حيث أن كلاً من الأحماض والقواعد تمتلك عدد كبير من الخواص الكيميائية الضرورية، التي جعلتها بمثابة أساس لعدد هائل من الصناعات والتي يتم الاعتماد عليها في إجراء العديد من الاختبارات الطبية، والدوائية والصناعات الغذائية.
تستخدم العديد من مركبات الأحماض والقواعد في علاج المرضى، والمزيد من الصناعات الأخرى، وهى من المواد المنخفضة التكلفة.
والجدير بالذكر أن وجود عدد كبير من الأحماض والقواعد الطبيعية وتعدد أنواعها، جعلها من المواد المتوفرة في كل مكان، وجعل تكلفة الحصول عليها منخفضة مقارنة بباقي أنواع المركبات الكيميائية الأخرى.
بحث عن اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها
لقد تنافس العلماء منذ القدم في العمل على اكتشاف أهم مصادر الطاقة وخاصة المصادر الطبيعية، التي تساعد في الحصول على الطاقة النظيفة مثل الرياح وطواحين الهواء والشمس، وتوليد الكهرباء عبر السدود.
وقد شملت اسهامات العلماء توضيح أهمية الحفاظ على مصادر الطاقة غير المتجددة، وأهمها النفط والكهرباء والمحروقات من أجل الحفاظ على أكبر قدر ممكن من الطاقة وعدم إهدارها.
وحتى وقتنا الحالي لا تزال الأبحاث والدراسات العلمية تجرى من أجل اكتشاف مصادر أخرى أكثر تطوراً، للحصول على الطاقة النظيفة عبر طرق طبيعية سهلة ومنخفضة التكلفة، وخالية من أي آثار سلبية على البيئة.
من هنا نكون قد توصلنا إلى نهاية المقال بعد أن تعرفنا على اسهامات الكيميائيين في تعرف خصائص الاحماض والقواعد وبحث عن اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها، ونتمنى أن يكون المقال نال رضاكم وحاز على إعجابكم.
