من خصائص القواعد ما يميزها عن الأحماض، وتشكل هذه الخصائص الموضوع الرئيسي لهذا المقال الذي يتضمن إعادة صياغة الدرس حول الأحماض والقواعد، بالإضافة إلى تبسيط وإيجاز كيفية تمثيلها بالبدء بحرف a. يبدأ بنظرة شاملة لمفهوم القاعدة في الكيمياء، وتحديد الفرق بينها وبين الحمض، وتقديم بعض الأمثلة للحلول الحمضية والأساسية لتحديد الأس الهيدروجيني وأهم استخدامات الأحماض والقواعد.
جدول المحتويات
تعريف القاعدة في الكيمياء
قبل تحديد خصائص القواعد، يجب تحديدها أولاً، وتسمى القاعدة “قاعدة” في اللغة الإنجليزية، وفي الكيمياء هي مركب كيميائي يمكن أن يتحد مع أيونات الهيدروجين، مما يجعله عنصرًا كيميائيًا يميل إلى التخلي عن أحد أو أكثر من الإلكترونات، والعالم “روبرت بويل”، أول عالم يصنف ويعرف الأحماض والقواعد في القرن السابع عشر.[1]
الفرق بين الحمض والقاعدة
وفقًا لتعريف القاعدة، من الضروري الوقوف على الفرق بينها وبين الحمض، لأنه إلى جانب خصائص القواعد التي تختلف عن خصائص الأحماض، فإن الاختلاف الرئيسي يكمن في التعريف، مثل حمض أو في اللغة الإنجليزية “حمض” هو عنصر كيميائي يمكن أن يقبل إلكترونًا واحدًا أو أكثر، بالإضافة إلى أنه عند إذابته في الماء، فإنه يتيح إطلاق أيونات الهيدروجين، وتتميز الأحماض بطعمها الحامض، مما يؤدي أيضًا إلى تآكل المعدن وتكوين الصدأ.[2]
تفاعل الحمض / القاعدة
في بحثنا عن خصائص القواعد، نجد أن أشهر تفاعل كيميائي هو تفاعل الحمض القاعدي، والذي يسمى “تفاعل القاعدة الحمضي”، والذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بآليات التفاعل بين الغازات والسوائل، مثل يؤدي هذا التفاعل إلى التحييد الكيميائي للقاعدة، مكونًا مركبًا جديدًا، وتجدر الإشارة إلى أن هذا التفاعل تمت دراسته لأول مرة في التاريخ من قبل العالم الفرنسي “أنطوان لافوازييه” عام 1776، وأصبحت التفاعلات الحمضية والقاعدية مرجعية. بنسب متعادلة كتفاعلات معادلة تكون فيها كمية الهيدروجين مساوية لأيونات الهيدروكسيد.[3]
المحاليل الحمضية والقاعدية
باختصار، يتشكل المحلول الحمضي عندما ينتج أيون هيدروجين واحد والأيون السالب الآخر، ومن بين أفضل الأمثلة المعروفة لهذه الحلول نذكر محلول حمض الأسيتيك، بينما تشكل القاعدة الحلول عندما يتفاعل أحد المركبات التالية هيدروكسيد (-OH) وكربونات (CO3-2). ) أو أكسيد (-O2) وبيكربونات (-HCO3) على التوالي ويؤديان إلى تكوين أيون هيدروكسيد سالب الشحنة (-OH)، وأبرزها محلول بيكربونات الصوديوم.[2]أنا [1]
ميزات القواعد
تتميز القواعد بالعديد من المواصفات الكيميائية والفيزيائية التي تجعل من الممكن تحديد الفرق بينها وبين الأحماض، وقد تمكن العالم “روبرت بويل” من تحديدها، بينما أضاف العديد من العلماء عددًا من الخصائص وهي كالتالي[1]
- القاعدة لها طعم مر.
- من حيث الملمس، فإن القواعد لزجة، ويجادل بعض العلماء بأنها تشبه الصابون في الملمس.
- يتحول لون ورق عباد الشمس إلى اللون الأزرق عندما يلامس القواعد.
- تتفكك القاعدة في الماء مع إطلاق أيونات الهيدروكسيد وتشكيل محلول مائي.
- تتميز الحلول الأساسية بقدرتها على توصيل الكهرباء.
- يسمى قياس قدرة القاعدة على تكوين أيون الهيدروكسيل بثابت التأين الأساسي.
- تُعرف الهيدروكسيدات بالقواعد القوية وتقع في المجموعتين الأولى والثانية من الجدول الدوري للعناصر.
جميع الأحماض والقواعد مشتركة
ما هي قيمة الرقم الهيدروجيني
بعد تحديد خصائص وخصائص القواعد، من الضروري التحدث عن مفهوم الأس الهيدروجيني، الذي له العديد من الأسماء مثل الرقم الهيدروجيني أو مؤشر أيون الهيدروجين ويرمز إليه بالرمز “pH” الذي، في تعريفه البسيط، هو pH أو قيمة الرقم الهيدروجيني للسائل، وبالتالي فهي مقياس ومؤشر يحدد ما إذا كان العنصر حمضيًا أم أساسيًا أم محايدًا. قيمة الرقم الهيدروجيني هي مقياس من 0 إلى 14، مع المواد الحمضية بين 0 و 6، والمواد الأساسية بين 7 و 14، بينما يشير الرقم 7 إلى أن المادة محايدة ونقدم الأمثلة التالية[4]
| شيئ | الرقم الهيدروجيني |
| مياه البحر | بين 7 و 8 |
| ماء مقطر | السابع |
| حمض المعدة | بين 1.5 و 2 |
استخدام الأحماض والقواعد
تستخدم الأحماض والقواعد في العديد من مجالات الحياة، وأدى اكتشاف خواصها الكيميائية إلى تطبيقها في مجالات الصناعة والزراعة والغذاء، ومنها[5]
- يتم استخدام العديد من الركائز في صناعة الجير والطلاء، كما يتم استخدامها في عمليات البناء والجص.
- يستخدم حمض الخليك أو الخل لحفظ الطعام ولإعداد العديد من المشروبات والوجبات.
- توصف بعض الأدوية المركبة ذات الأساس الكيميائي لعلاج حرقة المعدة وعسر الهضم.
- تستخدم القواعد في صناعة الورق والحرير وكذلك في تكوين الصابون.
- حمض الفوسفوريك ضروري لإنتاج المشروبات الغازية.
- في الصناعات المهمة مثل البطاريات والمتفجرات، يعتمد العلماء على استخدام الأحماض القوية.
المواد التي تغير لونها عند وجود حمض أو قاعدة
ومن خواص القواعد نذكر النسيج اللزج الذي ورد في تعريف العالم “روبرت بويل” في القرن السابع عشر. وبينما تم تنقيح تعريف “جوهانس برونستد” والعالم “توماس لوري”، قام العالم “لويس” وأضاف أن القاعدة تتميز بقدرتها على التخلي عن إلكترون واحد أو أكثر.
- ^ wikiwand.com، يتمركز، 03/10/2024
- ^ wikiwand.com، حامض، 03/10/2024
- ^ britannica.com، تفاعل الحمض القاعدي، 03/10/2024
- ^ wikiwand.com، PH، 03/10/2024
- ^ byjus.com، الأحماض والقواعد، 03/10/2024