پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

مقدمه

در جهان میلیون‌ها مادهٔ شیمیایی وجود دارد. بعضی از آنها دارای خاصیت اسیدی و بعضی دیگر دارای خاصیت بازی هستند.شناخت ترکیبات اسیدی و بازی از یکدیگر اهمیت ویژه ای دارند. مواد اسیدی و بازی هر کدام دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که در ادامه به بیان این ویژگی ها خواهیم پرداخت.

معرفی اسید وباز

برای اسید و باز تعاریف متعددی بیان شده است که به اختصار به بررسی هر کدام میپردازیم:

تعریق اسید وباز از دیدگاه آرنیوس

در دهه 1890 میلادی شیمی دانی به نام آرنیوس طی آزمایشات و مطالعات خود حول رسانایی و برقکافت ترکیبات محلول در آب ، تعریفی از اسید و باز به صورت زیر را ارائه کرد:

• محلول های آبی  اسید و باز هر دو رسانای جریان الکتریکی  هستند .
• از دیدگاه آرنیوس اسید ماده ای است که هنگام حل شدن در آب یون هیدروژن _( ⁺(H(aq) تولید یا آزاد می کند.

^–HCL(g) → H(aq)⁺+CL

• از این دیدگاه باز (قلیا) ماده ای است که هنگام حل شدن در آب یون ( ^–(OH(aq)  تولید یا آزاد می کند.

  ⁺KCL(s) → OH(aq)^–+K

ایرادات دیدگاه آرنیوس درباره اسید و باز

ایراد مدل آرنیوس این بود که اسید وباز را به محیط آبی محدود کرده بود در حالی که یک اسید و یک باز در میحیط غیر آبی و در فاز غیر محلول میتواند اثر یکدیگر را خنثی کند.

تعریق اسید وباز از دیدگاه لوری-برونستد

در دهه 1920 یوهان برونستد و توماس لوری تعریفی نوین از اسید و باز را به صورت زیر ارائه کردند :

• اساس این نظریه بر انتقال پروتون در واکنش ها می باشد.
• بر طبق این نگرش اسید ماده ای است که طی واکنش ،پروتون (⁺H) از دست می دهد  .
• بر طبق این نگرش باز ماده ای است که طی واکنش ، پروتون (⁺H) بگیرد.
•  به اسیدی که نسبت به باز لوری – برونستد مربوط به خود، یک پروتون (H⁺)  بیش تر دارد،اسید مزدوج گویند.
•  به بازی  که نسبت به اسید لوری – برونستد مربوط به خود، یک پروتون (H⁺)  کمتر دارد،باز مزدوج گویند.

            ₄^-2 GHSO₄ (aq)+HPO₃  (aq)_→ H₂PO₃^–  (aq)+SO

تعریق اسید وباز از دیدگاه لوییس 

در سال 1923 شیمیدان مشهور آمریکایی ،گیلبرت لوویس نظریه ای نوین در مورد اسید و باز ارائه کرد؛ این دیدگاه نسبت به دو دیدگاه دیگر جامع تر و کامل تر می باشد و به صورت زیر تعریف می شود.

• مولکولی که بتواند جفت الکترون غیر پیوندی ازمولکول دیگری دریافت کند اسید محسوب می شود.
• مولکولی که طی فرآیند ،جفت الکترون غیر پیوندی آزاد میکند باز محسوب می شود.

(پیوند کوئوردینانس کوالانسی) A—B   →(باز لویس دهنده الکترون)^–B+(اسیدلویس پذیرنده الکترون)⁺A

خواص اسیدی

• ترش مزه
• بازها را خنثی می‌کنند.
• شامل هیدروژن (H) هستند که می‌تواند با یک فلز جایگزین شود.
• رنگ شناساگرها را تغییر می دهند.

خواص بازی

• بازها مزه تند و تیز و تلخ می دهند.
• اسیدها را خنثی می کنند.
• شامل ترکیبی از اتم های اکسیژن و هیدروژن هستند که هیدروکسیل (OH) نامیده می شوند.
• رنگ شناساگرها را تغییر می دهند.

عامل PH

PH یک کمیت لگاریتمی است که میزان اسیدی یا بازی بودن مواد شیمیایی مختلف را مشخص میکند . شاخص مورد استفاده محدوده‌ای بین ۰ تا ۱۴ دارد. موادی که PH پائین‌تر از ۷ دارند اسید‌، آنهایی که PH مساوی ۷ دارند خنثی و آنهایی که PH بالاتر از ۷ دارند را باز می‌نامند.موادی که PHنزدیک به صفر دارند اسید قوی و موادی که PHنزدیک به 14 دارند باز قوی محسوب می شوند.در زیر PHبرخی ترکیبات مهم ذکر شده است:

شناساگر های اسد و باز

اغلب شناسایی اسید وباز با تست کردن مزه آن میتواند برای سلامتی انسان خطراتی داشته باشد. یکی از راه حل هایی که به واسطه آن میتوان اسیدی یا بازی بودن یک ماده را شناسایی کرد شناساگرها هستند .شناساگرها در محیط‌های اسیدی یا بازی به رنگ‌های متفاوتی درمی آیند. از جمله شناساگرهای معروف می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• گلبرگ گل سرخ
• کاغذ تورنسل (لیتموس) که از درخت لیتموس به دست می‌آید.
• محلول فنول فتالئین (که اگر در یک محلول بازی ریخته شود به سرعت رنگ محلول را ارغوانی می‌کند)
• محلول متیل اورانژ (متیل نارنجی)
• محلول متیلن بلو

در جدول زیر نحوه تغییرات رنگ چند شناساگر در محیط های مختلف ذکر شده است :

شناساگر	محیط خنثی	محیط اسیدی	محیط بازی
برم تیمول آبی	سبز	زرد	آبی
متیل نارنجی	نارنجی	قرمز	زرد
کاغذ لیتموس	زرد	قرمز	آبی
عصاره کلم قرمز	آبی مایل به بنفش	قرمز	سبز
فنل فتالئین	سفید	بیرنگ	قرمز ارغوانی