بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء يساعد في التعرف عليهم بصور مبسطة وسريعة، حيث إنهم من أهم الأجزاء التي تلعب دورًا كبيرًا في حياة الإنسان ودرجة أهميتها تصل إلى جسمه فهناك مجموعة من الأحماض والقواعد التي يتم إفرازها للإبقاء على سلامة الجسم واستمرار وظائفه في العمل بالصورة السليمة، ومن خلال موقع الماقه نتعرف بصورة موسعة وتفصيلية عن القواعد والأحماض.
بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء
إن المواد الكيميائية لها مجموعة من الخصائص المميزة وأهمية الكبيرة في حياتنا، وذلك لأن التعامل معها ضروري وعلى الرغم من جهل الكثيرين لكن الحقيقة أننا نستخدمهم بشكل يومي، وأقرب الأمثلة على ذلك هو الصابون الذي يتم استعماله ولا يمكن الاستغناء عنه، والعديد من الأمور التي تستوجب القراءة عنهم وفهمهم.
تعريف الحمض والقواعد
يمكن تقسيم الأمر إلى تعريف كلًا منهم تعريف منفصل، وهو التالي:
- القاعدة: جزئ من الممكن أن يستقبل ذرة هيدروجين أو يتخلى عن إلكترون خلال عملية التفاعل الكيميائي.
- الحمض: هو جزئ قد يتخلى عن ذرة الهيدروجين أو يستقبل إلكترون أثناء عمليات التفاعل الكيميائي.
القدرة على التفريق بين الحمض والقاعدة القوي والضعيف
في إطار الحديث عن بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء، أثبت علماء الكيمياء إمكانية القيام بذلك من خلال قدرات كل مركب كيميائي على التفكك في المياه والتحول إلى ذرات، بل نجد كلًا منهم كذرات وكلما اشتدت قوة المركب في التفكك كان هذا دليل على قوته.
صيغ الأحماض والقواعد
أثناء الحديث عن بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء، فإن هناك اختلاف في أمر صياغة الأحماض عن القواعد، وصيغتهم تكون:
- القاعدة: تكون صيغته X OH، وتكون أمثلته NaOH
- الحمض: صيغته تكون HX، ويكون المثال عليها HNO3
الفرق بين الأحماض القوية والضعيفة
في إطار حديثنا عن بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء، فتنقسم الأحماض إلى نوعين يمكن شرحهم في التالي:
القوي
الضعيف
تنفصل الأحماض في المياه لإنتاج أكبر عدد من الأيونات
تتكون إذا لم تكن هناك قطبية كافية بين ذرة الهيدروجين والأخرى
يمتلك مزايا إيصال الكهرباء لدرجة عالية
يمتلك مزايا توصيل الكهرباء أقل من العالية
الرقم الهيدروجيني يقترب من الأرقام الأقل من 3
الرقم الهيدروجيني يقترب من الأرقام 3-7
معدلات التفاعل سريعة
معدلات التفاعل بطيئة
نسبة التأين في المياه 100%
نسبة التأين في المياه أقل من 100%
الفرق بين القواعد القوية والضعيفة
استكمالًا لموضوع بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء، يمكن توضيح الفرق بين القواعد القوية والضعيفة من خلال الجدول التالي:
القوي
الضعيف
مركب ينفصل تمامًا إلى أيون الكاتيون والهيدروكسسيل في محلول مائي
مركب ينفصل جزئيًا إلى أيون الهيدروكسيل ويخلق الكاتيون هنا حالة من التوازن.
مقياس الرقم الهيدروجيني
يبدأ هذا المقياس من الصفر وحتى الأربعة عشر ويساعد هذا المقياس في معرفة مقدار القلوية والحموضة داخل المحلول، فالمحلول الذي يقف عند الرقم أربعة عشر يكون قاعدي، والذي عند الرقم واحد يكون حمضي أكثر، والمحلول الذي يثبت عند الرقم سبعة يكون متعادل.
خصائص الأحماض والقواعد الكيميائية
يمكن أن يتم التفريق بين القواعد والأحماض من خلال خصائصهم لتكون كالتالي:
1- خصائص القواعد
يمكن حصر الخصائص الخاصة بهم في التالي:
- أنه ذو ملمس صابوني.
- له مذاق مر قليلًا.
- يعطي أيونات الهيدروكسيد عند إذابته.
- موصل للكهرباء.
- يحول ورقة الاختبار من أوراق عباد الشمس للون الأزرق.
- تتفاعل مع الأحماض.
- تنتج أملاح ومياه.
- إذا زاد تركيزها نجدها تكون مواد كاوية وحارقة للجسم.
2- خصائص الأحماض
تختلف خصائصه عن القواعد لتكون كالآتي:
- يسبب حدوث تآكل.
- يعمل على إنتاج أيونات.
- يتفاعل مع المعادن النشطة مثل الفلزات القلوية الأرضية.
- طعمه حمضي.
- التفاعل مع القواعد وإنتاج المياه والأملاح.
- تغيير لون صبغة عباد الشمس لونها إلى الأحمر.
- يكون الكاشف عديم اللون.
استخدامات الأحماض والقواعد في الحياة
الأحماض والقواعد لها أهمية كبيرة في حياتنا، ويمكن أن نلمس هذه الأهمية من خلال مجموعة النقاط التالية:
- معدة الإنسان تقوم بإفراز حمض الهيدروكلوريك أثناء هضم الأطعمة ويقوم البنكرياس بفرز سائل قاعدي، مما يساعد في توحيد حمض المعدة قبل الوصول إلى الأمعاء الدقيقة.
- هيدروكسيد الصوديوم يدخل في الكثير من الصناعات النسيجية والصابون.
- مركب الكربونات الصوديوم يقض على عسر المياه.
- استعمال حمض النيتريك في صناعة المواد البلاستيكية والأصباغ والمطاط.
- حمض الفوسفوريك يصنع منه علف الحيوانات والأسمدة.
- حمض الأستيك يستخدم لصناعة الخل.
- تستعمل القواعد في عمل المنظفات المنزلية.
طرق الكشف عن الأحماض والقواعد
بعد الحديث عن بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء، حيث إنه لكل من المحاليل السابقة ألوان متنوعة من الصبغات التي تسهل علينا التفريق بينهم، ويمكن الكشف باستخدام الطرق الآتية:
1- الكشف باستخدام زهرة عباد الشمس
يمكن معرفة نوع المحلول بعد أن يتم وضع ورقة من زهرة عباد الشمس لتكون:
- الحمض يجعلها زهرية اللون.
- القاعدة تجعلها زرقاء اللون.
- المتعادل يكون لونه بنفسجي.
2- الكشف باستخدام الفينولفثالين
التعرف على نوع المحلول يمكن من خلال إضافة القليل إلى التالي:
- الحمض يصبح عديم اللون ولا يتأثر.
- القاعدة تجعلها حمراء اللون.
- المتعادل لا يتأثر ويكون عديم اللون.
3- الكشف بالميثيل البرتقالي
يمكن الكشف عن أنواع المحلول حمضي أو قاعدي من خلال التالي:
- الحمض يصبح وردي اللون.
- القاعدة تجعلها صفراء اللون.
- المتعادل يصبح اللون أحمر.
إسهامات علماء الكيمياء للتعرف على خصائص الأحماض والقواعد
في نهاية عرض بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء، فمن الممكن أن نقوم بتتبع تاريخي لتلك التفاعلات الكيمائية ومعرفتها بصور أوسع وأشمل ليكون التتبع الخاص بها بالصورة التالية:
1- فترة الإغريق
كانت محاولاتهم لتفريق بينهم ضعيفة وغير واضحة وتم استخدام مجموعة كبيرة من الاختبارات في محاولة للتمييز بينهم، فكانوا يعتمدون على الطعم وقسموا جميع المواد حسب إذا مالحة أم حلوة أم مرة.
2- العصر الذهبي الإسلامي
خلال هذه الفترة انتشر علماء المسلمين ووضعوا أسس وقواعد العلوم، وقاموا بفهم الكثير عن الأحماض والقواعد واكتشفوا أن القوي منها يساعد في تآكل المعادن وإذابة الصخور.
3- عام 1300
كانت الفترة الخاصة بالعالم الإسباني أرنالدوس دي فيلانوفا، عندما قام باستخدام أزهار عباد الشمس لدراسة الأحماض والقواعد وتم توسيع الفكرة روبرت بويل الذي اكتشف وقتها تغير أوراق الزهرة وأن السبب يعود إلى الحموضة أو القاعدية.
4- عام 1909
اختراع العالم الدنماركي سورين سورينسن مقياس الأس الهيدروجيني لقياس درجة الحموضة، فقد كان الدنماركي يدرس نشاط الإنزيمات على تحفيز التفاعلات.
5- إسهامات أرهينيوس
استطاع أن يعرف مواد تزيد تركيز أيونات الهيدرونيوم في المحلول، والقواعد كانت عنده تركيز أيونات الهيدروكسيد في المحلول، كما ساهم في شرح مجموعة من أساسيات الكيمياء ولكن أفكاره كان لها حدود فكانت نظرياته قاصرة على تفسير سلوك مجموعة من المواد.
6- إسهامات برونستيد-لوري
في عام 1923 نشر العالم برونستيد-لوري أوراقًا تؤكد على أن الحمض هو المانح للبروتون أيون، والقواعد هي التي تستقبل البروتون.
7- إسهامات لويس
نظرية لويس من النظريات الأكثر شكولة ودقة للأحماض والقواعد وتنص على أن القواعد هي المواد المانحة لزوج الإلكترونيات الغير رابطة، الحمض وهو مستقبل لزوج الإلكترونيات الغير رابطة وتحتوي على أفلاك فارغة.
العناصر الكيميائية التي توصل لها الخيميائين قديمًا
بعد انتهاء الحديث عن بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء، في العصر الذهبي للعلوم من العصر الإسلامي أكدوا على مجموعة من العناصر، وهي:
- الأمونيا.
- البوتاس.
- الصودا.
- الهيدروكلوريك.
- حمض الكبريتيك.
- حمض الاسيتيك.
- حمض الستريك.
في النهاية فقد علمنا أن هناك فارق بينهم ويتضح هذا الفارق من خلال المقياس الخاص بالرقم الهيدروجيني، وأنهم مختلفون في الكثير من الأمور ويجب الانتباه في حال أراد أحد الأشخاص استعمالهم.
اجتهادات العلماء الكيميائيين وإرث المسلمين من العصور الذهبية القديمة لا يجب أن يتم دثره في التراب، والأفضل أن يتم دراسته وتطويره وتحديثه بكل الطرق الممكنة فإسهاماتهم ستظل في عقول محبي الكيمياء.
