هناك عدة طرق لتعريف كل من الحمض والقاعدة ، وفي حين أن تلك التعريفات لا تتناقض مع بعضها ، ولكنها تختلف في مدى شموليتها ومن التعريفات الأكثر شيوعًا للأحماض والقواعد هي “أحماض وقواعد ارهينيوس ونظرية برونستد – لوري وأحماض وقواعد لويس ، كما قام كلًا من أنطون لافوزييه وهمفري ديفي وجوستوس ليبيج بوضع ملاحظاتهم حول الأحماض والقواعد ، ولكنهم لم يضيفوا طابع رسمي للتعاريف .
محتويات
أحماض وقواعد آرهينيوس
يرجع تاريخ نظرية ارهينيوس للأحماض والقواعد لعام 1884م ، وقد وضعها بناء على ملاحظته بأن الأملاح (مثل كلوريد الصوديوم ) يمكن أن تنفصل عندما يتم وضعها في الماء إلى أجزاء أطلق عليها اسم أيونات .
وقد شمل تعريف آرهينيوس للأحماض والقواعد :
- أن الأحماض عند وضعها في المحاليل المائية تنتج أيونات H+ .
- أن القواعد عند وضعها في المحاليل المائية تنتج -OH .
- المياه أساسية لذلك يسمح فقط بالمحاليل المائية .
- يسمح فقط للأحماض للابروتونية (المطلوبة لإنتاج أيونات الهيدروجين ) .
- يسمح فقط بقواعد الهيدروكسيد .
تعريف نيكولاس برونستيد-توماس مارتن لوري للأحماض والقواعد
هذه النظرية وضعها اثنين من العلماء وتصف نظرية برونستد- لوري تفاعلات الحمض – القاعدة بأنها أحماض تطلق بروتونات وقواعد تستقبل هذه البروتونات ، وعلى الرغم من أن تعريف الحمض في تلك النظرية هو نفسه تقريبًا نفس التعريف الذي اقترحه آرهينيوس ، ولكن تعريف القواعد في تلك النظرية أوسع بكثير .
وفي هذا التعريف نلاحظ أن :
- الأحماض هي الجهات المانحة للبروتون .
- القواعد هي الجهة المستقبلة للبروتون .
- المحاليل المائية مسموح بها .
- يجوز استخدام القواعد بجانب الهيدروكسيدات .
- يسمح فقط للأحماض البروتينية .
نظرية جيلبرت نيوتن لويس للأحماض والقواعد
إن نظرية لويس للأحماض والقواعد لا تتعامل مع البروتونات على الإطلاق ، ولكنها تتعامل مع زوج من الإليكترونات .
وفي هذا التعريف تكون :
- الأحماض هي مستقبلات زوج الإليكترونات .
- والقواعد هي التي تمنح زوج الإليكترونات .
خواص الأحماض والقواعد
وصف روبرت بويل خصائص الأحماض والقواعد عام 1661م ، وهذه الخصائص يمكن استخدامها للتفريق بينهما دون اختبارات معقدة .
خواص الأحماض
- طعم الأحماض ( بالتأكيد لا يمكنك تذوق الأحماض ولكن طعمها حامض ) .
- إن الأحماض تغير لون محلول عباد الشمس من الأزرق إلى الأحمر .
- عند حلها في الماء فإنها تقوم بتوصيل التيار الكهربي .
- تتفاعل مع القواعد لتشكيل الماء والأملاح .
- عند التفاعل مع معدن نشط مثل الزنك أو الألمونيوم فإنها تنتج غاز النيتروجين H2 .
أهم الأحماض المعروفة
حمض الستريك (موجود في بعض الخضروات والفواكه ولاسيما الحمضيات ) .
حمض الاسكوربيك (فيتامين C الموجود في بعض الفواكه ) .
الخل (حمض الخليك) .
حمض الكربونيك (موجود في المشروبات الغازية) .
حمض اللبنيك (موجود في الحليب) .
خواص القواعد
- طعمها مر (لا تحاول تذوقها ) .
- ملمسها زلق يشبه الصابون .
- القواعد تغير لون عباد الشمس من الأحمر للأزرق .
- محاليل القواعد توصل التيار الكهربي .
- تتفاعل مع الأحماض لتشكيل الأملاح والماء .
أهم القواعد
الصابون .
الأمونيا المنزلية .
الأحماض والقواعد القوية والضعيفة
تعتمد قوة الأحماض والقواعد على قدرتها على الانفصال في الماء ، فالحمض القوي أو القاعدة القوية يتأين أو ينفصل انفصال كامل في الماء مثل حمض الهيدروكلويك أو هيدروكسيد الصوديوم . أما الأحماض والقواعد الضعيفة فهي تنفصل جزئيًا فقط في الماء مثل حمض الأسيتيك .
