الأحماض القواعد
المواد التى تتفكك فى المحلول المائى لتعطى أيونات هيدروجين موجبة أو بروتونات المواد التى تعطى عند تفككها فى الماء أيونات الهيدروكسيد السالبة
1-صلبة :السيتريك، وحمض الاسكوربيك أو فيتامين ج
2-سائلة : مثل حمض النيتريك والفوسفوريك
3-غازية : ذائبة فى الماء لتكوين محلول الحمض مثل غاز SO3 (حمض الكبريتيك) أكاسيد أو هيدروكسيدات الفلزات بعضها لا يذوب فى الماء مثل أكسيد(النحاسII–الحديدII–الحديد III) وبعضها يذوب فى الماء مكوناً ملحاً قلوياً مثل هيدروكسيد (الصوديوم والبوتاسيوم)وتتفاعل مع الأحماض لتعطى ملح وماء
الصفات المشتركة للأحماض
-الأحماض تشترك فى وجود بروتون الماء (H+) وهو الأيون المسئول خواص الأحماض
1-تحمر صبغة عباد الشمس الزرقاء .
2-لها مذاق حمض لاذع.
3-جميعها تذوب فى الماء ومحاليلها المائية توصل التيار الكهربى بدرجات متفاوتة لتأينها
4-تتفاعل مع الفلزات النشطة(Zn,Mg)وينتج ملح الحمض ويتصاعد هيدروجين
5- تفاعل الأحماض مع أكاسيد أو هيدروكسيدات الفلزات معها وينتج ملح الحمض وماء
تفاعل التعادل)
6-تتفاعل مع كربونات أوبيكربونات الفلزات :
-الكشف غاز ثانى أكسيد الكربون
-يكون ماء الجير رائقا لأن هيدروكسيد الكالسيوم يذوب فى الماء وعند إمرارثانى أكسيد الكربون يتكون كربونات الكالسيوم المترسبة فى الماء فيحدث تعكير وإذا أمرالغاز لفترة طويلة تتحول كربونات إلى بيكربونات الكالسيوم ذائبة فتزول العكارة. الخواص العامة للقلويات (القواعد)
-القلويات تشترك فى وجود هيدروكسيد (OH-) وهو الأيون المسئول خواص القلويات .
1- تزرق صبغة عباد الشمس الحمراء .
2-لها ملمس صابونى ناعم.
3-تأثيرها كاوعلى الجلد لذا يجب التعامل مع محاليلها مخففة
4-محاليلها المائية توصل التيار بدرجات متفاوتة
5-تتفاعل مع الأحماض وينتج ملح الحمض وماء.
-بعض الأملاح لها نفس خواص القواعد ولكنها ليست أكاسيد أو هيدروكسيدات مثل كربونات الصوديوم والبوتاسيوم.
-تعتبر الأمونيا (غاز النشادر) أنهيدريد قاعدة :لانها تذوب فى الماء وتعطى محلول قلوى (هيدروكسيد الأمونيوم) على الرغم من أنها ليست أكسيد أو هيدروكسيد فلز.
-أنواع القواعد:
1-أكاسيد أوهيدروكسيدات فلزية تذوب فى الماء (قلويات)
2-أكاسيد أو هيدروكسيدات فلزية لا تذوب فى الماء و تذوب فى الأحماض :
3-مواد تتفاعل مع الأحماض وتعطى ملح وماء وثانى اكسيد كربون
تصنيف الأحماض
أولا : تقسم الأحماض طبقا لطبيعة منشأها :
أحماض معدنية (غير العضوية) أحماض عضوية
الأحماض التى نحصل عليها من المواد المعدنية
-حمض هيدروكلوريك
-حمض نيتريك
-حمض كبريتيك
-حمض فوسفوريك
الأحماض التى نحصل عليها من المواد العضوية.
-حمض أستيك فى الخل
-حمض طرطريك فىالعنب
-حمض سيتريك فىالليمون
ثانيا : تقسيم الأحماض طبقا لقوتها أو ضعفها :
أحماض قوية الأحماض الضعيفة
أحماض تامة التأين فى الماء وجيدة التوصيل الكهربى مثل حمض الهيدروكلوريك-حمض الكبريتيك-حمض النيتريك أحماض ضعيفة التأين فى الماء وضعيفة التوصيل الكهربى مثل حمض الاستيك- حمض اللاكتيك C3H6O3 (اللبن المتخثر)
ثالثا : تقسيم الأحماض طبقا لقاعديتها :
أحماض أحادية القاعدية أحماض ثنائية القاعدية أحماض ثلاثية القاعدية
أحماض يمنح فيها الجزئ أيون هيدروجينH+ (بروتون) فى الماء
حمض الهيدروكلوريك
حمض الأستيك
أحماض يمنح فيها الجزئ أيونين هيدروجين (2بروتون) فى الماء
حمض الكبريتيك
حمض الاكساليك
أحماض يمنح فيهاالجزئ ثلاث أيونات هيدروجين (3بروتون) فى الماء
حمض الفسفوريك
حمض السيتريك
أمثلة لبعض الأحماض المعدنية (غير العضوية)
1-حمض الهيدروكلوريك HCl
عن طريق الجهاز الموضح بالشكل يتم تحضير غاز كلوريد الهيدروجين الذى يذاب فى الماء فنحصل على حمض الهيدروكلوريك.
-خواص حمض الهيدروكلوريك الكيميائية :
1-يتفاعل الحمض مع القلويات ويتكون أملاح الحمض والماء :
2-التفاعل مع أملاح الأحماض ضعيفة الثبات :-الكشف عن الشقوق الحامضية :-
حمض الهيدروكلوريك المخفف + ملح الحمض ضعيف الثبات
إذا تصاعد غاز CO2 عديم اللون ويعكر ماء الجير الرائق إذا تصاعد غاز SO2 وهو عديم اللون ويخضر ورقة مبللة بثانى كرومات البوتاسيوم برتقالية محمضة إذا تصاعد غاز NO وهو غاز عديم اللون ويتحول إلى البنى المحمر NO2 عند فوهة الأنبوبة
فهذا يدل على وجود أيونات الكربونات CO32- أوالبيكربونات HCO3- فهذا يدل على وجود أيونات الكبريتيت SO32- فهذا يدل على وجود أيونات النيتريت NO2-
-التميز بين ملح الكربونات وملح البيكربونات:-محلول الملح ومحلول كبريتات الماغنسيوم فإذا تكون راسب أبيض على البارد كان الملح كربونات وإذا تكون الراسب الأبيض بعد التسخين كان الملح بيكربونات
2-حمض الكبريتيك H2SO4 :
-صناعة الحمض : طريقة التلامس :- أكسدة الكبريت إلى ثانى أكسيد الكبريت ثم أكسدة ثانى أكسيد الكبريت الناتج فى وجود خامس أكسيد الفاناديوم كعامل حفاز إلى ثالث أكسيد الكبريت ثم إذابة ثالث أكسيد الكبريت فى الماء .
الأهمية الأقتصادية لحمض الكبريتيك :
تحضيرالأحماض مثل حمض النيتريك والهيدروكلوريك والطرطريك و البطاريات إزالة الصدأ من فوق أسطح الحديد الصلب قبل طلاؤها بطبقة مانعة للصدأ لحمايتها صناعة منظفات الصناعية للملابس والشامبو والمنظفات السائلة فى إنتاج مسحوق ثانى أكسيد التيتانيوم المستخدم فى الأصباغ
فى إزالة المنتجات الكبريتية وشوائب البترول ومنتجاته إنتاج سماد سلفات النشادر(سماد أزوتى) فى صناعة الألياف الصناعية مثل الرايون صناعة المبيدات الحشرية وصباغة الجلود
أمثلة لبعض القواعد
هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)
-تحضير هيدروكسيد الصوديوم فى الصناعة:التحليل الكهربى لمحلول كلوريد الصوديوم باستخدام أقطاب من الجرافيت حيث نحصل على NaOH وينتج غازى الهيدروجين والكلور كنواتج ثانوية.
-الخواص الفيزيائية لهيدروكسيد الصوديوم :
1-مادة صلبة بيضاء قد توجد على شكل : أ-قشور ب-أصابع جـ-حبيبات
2-سريعة الذوبان فى الماء وتنطلق كمية من الحرارة أثناء الذوبان (تفاعل طارد للحرارة)
3-لها ملمس صابونى ناعم.
4-تأثيرها كاو على الجلد وتتلف بعض المواد العضوية كالورق والصوف والحرير.
5-تمتص بخارا لماء من الهواء لذا تسمى "مادة متميعة".
6-تزرق لون ورقة عباد الشمس الحمراء.
-الخواص الكيميائية لهيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية) :
1-مع الأحماض : ينتج أملاح الصوديوم والماء .
كبريتات الصوديوم
نترات الصوديوم
2-مع الأملاح :الكشف عن الشقوق القاعدية- تترسب هيدروكسيدات الفلزات عديمة الذوبان فى الماء
3-مع أملاح الأمونيوم :
الكشف عن أملاح الأمونيوم تتفاعل الصودا الكاوية مع أملاح الأمونيوم مع التسخين الهين وينتج غاز النشادرالنفاذ الرائحة ويكون سحب بيضاء عند تعرضه لساق زجاجيةمبللة بحمض الهيدروكلوريك
4-مع ثانى أكسيد الكربون :إمرار غاز ثانى أكسيد الكربون فى محلول هيدروكسيد الصوديوم الساخن ثم تركه قليلا ليبرد تنتج بللورات كربونات الصوديوم المائية Na2CO3.10H2O (صودا الغسيل) وتستخدم فى إزالة عسر الماء.
-الماء العسر:الماء الذى لا يكون رغوة مع الصابون مثل مياه الأبار
-الماء اليسر :الماء الذى يكون رغوة مع الصابون
5-التفاعل مع الزيوت النباتية (التصبن) : إضافة محلول مركز من هيدروكسيد الصوديوم إلى قليل من الزيت النباتى الساخن فى كأس مع التحريك بساق زجاجية ستكون مخلوط متماسك من مادة الصابون ثم إضافة مادة مالئة (تزيد من حجم الصابون) مثل بودرة التلك ولون ورائحة عطرية.
تعادل الأحماض مع القواعد
-تفاعل التعادل : هو تفاعل يحدث فيه اتحاد أيونات هيدروجين الحمض (H+) مع أيونات هيدروكسيل القاعدة (OH-) لتكوين ملح الحمض والماء ويكون التفاعل مصحوباً بأنطلاق طاقة أى أنه تفاعل طارد للحرارة.
المواد التى تتفكك فى المحلول المائى لتعطى أيونات هيدروجين موجبة أو بروتونات المواد التى تعطى عند تفككها فى الماء أيونات الهيدروكسيد السالبة
1-صلبة :السيتريك، وحمض الاسكوربيك أو فيتامين ج
2-سائلة : مثل حمض النيتريك والفوسفوريك
3-غازية : ذائبة فى الماء لتكوين محلول الحمض مثل غاز SO3 (حمض الكبريتيك) أكاسيد أو هيدروكسيدات الفلزات بعضها لا يذوب فى الماء مثل أكسيد(النحاسII–الحديدII–الحديد III) وبعضها يذوب فى الماء مكوناً ملحاً قلوياً مثل هيدروكسيد (الصوديوم والبوتاسيوم)وتتفاعل مع الأحماض لتعطى ملح وماء
الصفات المشتركة للأحماض
-الأحماض تشترك فى وجود بروتون الماء (H+) وهو الأيون المسئول خواص الأحماض
1-تحمر صبغة عباد الشمس الزرقاء .
2-لها مذاق حمض لاذع.
3-جميعها تذوب فى الماء ومحاليلها المائية توصل التيار الكهربى بدرجات متفاوتة لتأينها
4-تتفاعل مع الفلزات النشطة(Zn,Mg)وينتج ملح الحمض ويتصاعد هيدروجين
5- تفاعل الأحماض مع أكاسيد أو هيدروكسيدات الفلزات معها وينتج ملح الحمض وماء
تفاعل التعادل)6-تتفاعل مع كربونات أوبيكربونات الفلزات :
-الكشف غاز ثانى أكسيد الكربون
-يكون ماء الجير رائقا لأن هيدروكسيد الكالسيوم يذوب فى الماء وعند إمرارثانى أكسيد الكربون يتكون كربونات الكالسيوم المترسبة فى الماء فيحدث تعكير وإذا أمرالغاز لفترة طويلة تتحول كربونات إلى بيكربونات الكالسيوم ذائبة فتزول العكارة. الخواص العامة للقلويات (القواعد)
-القلويات تشترك فى وجود هيدروكسيد (OH-) وهو الأيون المسئول خواص القلويات .
1- تزرق صبغة عباد الشمس الحمراء .
2-لها ملمس صابونى ناعم.
3-تأثيرها كاوعلى الجلد لذا يجب التعامل مع محاليلها مخففة
4-محاليلها المائية توصل التيار بدرجات متفاوتة
5-تتفاعل مع الأحماض وينتج ملح الحمض وماء.
-بعض الأملاح لها نفس خواص القواعد ولكنها ليست أكاسيد أو هيدروكسيدات مثل كربونات الصوديوم والبوتاسيوم.
-تعتبر الأمونيا (غاز النشادر) أنهيدريد قاعدة :لانها تذوب فى الماء وتعطى محلول قلوى (هيدروكسيد الأمونيوم) على الرغم من أنها ليست أكسيد أو هيدروكسيد فلز.
-أنواع القواعد:
1-أكاسيد أوهيدروكسيدات فلزية تذوب فى الماء (قلويات)
2-أكاسيد أو هيدروكسيدات فلزية لا تذوب فى الماء و تذوب فى الأحماض :
3-مواد تتفاعل مع الأحماض وتعطى ملح وماء وثانى اكسيد كربون
تصنيف الأحماض
أولا : تقسم الأحماض طبقا لطبيعة منشأها :
أحماض معدنية (غير العضوية) أحماض عضوية
الأحماض التى نحصل عليها من المواد المعدنية
-حمض هيدروكلوريك
-حمض نيتريك
-حمض كبريتيك
-حمض فوسفوريك
الأحماض التى نحصل عليها من المواد العضوية.
-حمض أستيك فى الخل
-حمض طرطريك فىالعنب
-حمض سيتريك فىالليمون
ثانيا : تقسيم الأحماض طبقا لقوتها أو ضعفها :
أحماض قوية الأحماض الضعيفة
أحماض تامة التأين فى الماء وجيدة التوصيل الكهربى مثل حمض الهيدروكلوريك-حمض الكبريتيك-حمض النيتريك أحماض ضعيفة التأين فى الماء وضعيفة التوصيل الكهربى مثل حمض الاستيك- حمض اللاكتيك C3H6O3 (اللبن المتخثر)
ثالثا : تقسيم الأحماض طبقا لقاعديتها :
أحماض أحادية القاعدية أحماض ثنائية القاعدية أحماض ثلاثية القاعدية
أحماض يمنح فيها الجزئ أيون هيدروجينH+ (بروتون) فى الماء
حمض الهيدروكلوريك
حمض الأستيك
أحماض يمنح فيها الجزئ أيونين هيدروجين (2بروتون) فى الماء
حمض الكبريتيك
حمض الاكساليك
أحماض يمنح فيهاالجزئ ثلاث أيونات هيدروجين (3بروتون) فى الماء
حمض الفسفوريك
حمض السيتريك
أمثلة لبعض الأحماض المعدنية (غير العضوية)
1-حمض الهيدروكلوريك HCl
عن طريق الجهاز الموضح بالشكل يتم تحضير غاز كلوريد الهيدروجين الذى يذاب فى الماء فنحصل على حمض الهيدروكلوريك.
-خواص حمض الهيدروكلوريك الكيميائية :
1-يتفاعل الحمض مع القلويات ويتكون أملاح الحمض والماء :
2-التفاعل مع أملاح الأحماض ضعيفة الثبات :-الكشف عن الشقوق الحامضية :-
حمض الهيدروكلوريك المخفف + ملح الحمض ضعيف الثبات
إذا تصاعد غاز CO2 عديم اللون ويعكر ماء الجير الرائق إذا تصاعد غاز SO2 وهو عديم اللون ويخضر ورقة مبللة بثانى كرومات البوتاسيوم برتقالية محمضة إذا تصاعد غاز NO وهو غاز عديم اللون ويتحول إلى البنى المحمر NO2 عند فوهة الأنبوبة
فهذا يدل على وجود أيونات الكربونات CO32- أوالبيكربونات HCO3- فهذا يدل على وجود أيونات الكبريتيت SO32- فهذا يدل على وجود أيونات النيتريت NO2-
-التميز بين ملح الكربونات وملح البيكربونات:-محلول الملح ومحلول كبريتات الماغنسيوم فإذا تكون راسب أبيض على البارد كان الملح كربونات وإذا تكون الراسب الأبيض بعد التسخين كان الملح بيكربونات
2-حمض الكبريتيك H2SO4 :
-صناعة الحمض : طريقة التلامس :- أكسدة الكبريت إلى ثانى أكسيد الكبريت ثم أكسدة ثانى أكسيد الكبريت الناتج فى وجود خامس أكسيد الفاناديوم كعامل حفاز إلى ثالث أكسيد الكبريت ثم إذابة ثالث أكسيد الكبريت فى الماء .
الأهمية الأقتصادية لحمض الكبريتيك :
تحضيرالأحماض مثل حمض النيتريك والهيدروكلوريك والطرطريك و البطاريات إزالة الصدأ من فوق أسطح الحديد الصلب قبل طلاؤها بطبقة مانعة للصدأ لحمايتها صناعة منظفات الصناعية للملابس والشامبو والمنظفات السائلة فى إنتاج مسحوق ثانى أكسيد التيتانيوم المستخدم فى الأصباغ
فى إزالة المنتجات الكبريتية وشوائب البترول ومنتجاته إنتاج سماد سلفات النشادر(سماد أزوتى) فى صناعة الألياف الصناعية مثل الرايون صناعة المبيدات الحشرية وصباغة الجلود
أمثلة لبعض القواعد
هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)
-تحضير هيدروكسيد الصوديوم فى الصناعة:التحليل الكهربى لمحلول كلوريد الصوديوم باستخدام أقطاب من الجرافيت حيث نحصل على NaOH وينتج غازى الهيدروجين والكلور كنواتج ثانوية.
-الخواص الفيزيائية لهيدروكسيد الصوديوم :
1-مادة صلبة بيضاء قد توجد على شكل : أ-قشور ب-أصابع جـ-حبيبات
2-سريعة الذوبان فى الماء وتنطلق كمية من الحرارة أثناء الذوبان (تفاعل طارد للحرارة)
3-لها ملمس صابونى ناعم.
4-تأثيرها كاو على الجلد وتتلف بعض المواد العضوية كالورق والصوف والحرير.
5-تمتص بخارا لماء من الهواء لذا تسمى "مادة متميعة".
6-تزرق لون ورقة عباد الشمس الحمراء.
-الخواص الكيميائية لهيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية) :
1-مع الأحماض : ينتج أملاح الصوديوم والماء .
كبريتات الصوديوم
نترات الصوديوم
2-مع الأملاح :الكشف عن الشقوق القاعدية- تترسب هيدروكسيدات الفلزات عديمة الذوبان فى الماء
3-مع أملاح الأمونيوم :
الكشف عن أملاح الأمونيوم تتفاعل الصودا الكاوية مع أملاح الأمونيوم مع التسخين الهين وينتج غاز النشادرالنفاذ الرائحة ويكون سحب بيضاء عند تعرضه لساق زجاجيةمبللة بحمض الهيدروكلوريك
4-مع ثانى أكسيد الكربون :إمرار غاز ثانى أكسيد الكربون فى محلول هيدروكسيد الصوديوم الساخن ثم تركه قليلا ليبرد تنتج بللورات كربونات الصوديوم المائية Na2CO3.10H2O (صودا الغسيل) وتستخدم فى إزالة عسر الماء.
-الماء العسر:الماء الذى لا يكون رغوة مع الصابون مثل مياه الأبار
-الماء اليسر :الماء الذى يكون رغوة مع الصابون
5-التفاعل مع الزيوت النباتية (التصبن) : إضافة محلول مركز من هيدروكسيد الصوديوم إلى قليل من الزيت النباتى الساخن فى كأس مع التحريك بساق زجاجية ستكون مخلوط متماسك من مادة الصابون ثم إضافة مادة مالئة (تزيد من حجم الصابون) مثل بودرة التلك ولون ورائحة عطرية.
تعادل الأحماض مع القواعد
-تفاعل التعادل : هو تفاعل يحدث فيه اتحاد أيونات هيدروجين الحمض (H+) مع أيونات هيدروكسيل القاعدة (OH-) لتكوين ملح الحمض والماء ويكون التفاعل مصحوباً بأنطلاق طاقة أى أنه تفاعل طارد للحرارة.
