Исторически определения на киселини и основи

Отдавна са известни и се използват вещества със специални характеристики, които представляват голям практически интерес, които в момента са известни като киселини и основи, които се определят като много често срещани химически реагенти, до които може да се разработи голяма част. химични съединения във водна среда.

Има няколко реакции, включващи киселини и основи, наречен киселинно-алкален, който, за да ги изследва, трябва да се прилагат принципите на химическото равновесие към разтвори, при този тип реакции има вещество, което играе много важна роля, което се нарича разтворител, тъй като киселините и основите те обикновено обменят протони с него, благодарение на това те също могат да бъдат наречени реакции на протонен обмен.

В древни времена вече беше известно, че някои храни като оцет и лимон имат характерен киселинен вкус, въпреки че чак преди няколко века разбрах причината за особения му вкус. Думата киселина всъщност идва от древния латински език, точно от термина му „acidus“, който се превежда като кисел.

Какво представляват киселините?

Това се нарича всяко химично съединение, което, когато преминава през процес на разтваряне във вода, произвежда разтвор с хидрониева катионна активност, по-голяма от същата вода в най-чисто състояние, в тази ситуация е представено рН по-ниско от 7.

Всяко химично вещество, което притежава свойствата на киселина, се нарича киселинни вещества.

Характеристики на киселините

Сред най-важните свойства и характеристики на киселините са следните.

• Те имат качеството да реагират с вещества, наречени основи, за да образуват сол плюс вода.
• Те са изключително корозивни поради техните компоненти.
• Те работят като отлични проводници на електричество във влажна или водна среда.
• Те имат особен кисел или кисел вкусПример за това могат да бъдат храни, които съдържат лимонена киселина като портокали, лайм, грейпфрути, лимон и др.
• Те могат да реагират с метални оксиди, за да образуват сол плюс вода, точно както реакцията, която правят с базовите вещества.
• В някои случаи те могат да бъдат вредни и дори да причинят изгаряния на кожата.
• Той има способността да генерира сол и водород чрез реакционен процес с активни метали.
• Той притежава качества, които правят фенолфталеина и от своя страна може да накара лакмусова хартия да променя цветовете си, например от оранжево на червено и от синьо на розово.

Какви са основите?

Това е известно още като алкали, чийто произход е от арабския език, точно от думата "Al-Qaly", те се наричат ​​като всички онези вещества, които притежават алкални свойства, въпреки че може да се определи и като всеки разтвор, който, когато е подложен на воден разтвор, представя йони в средата.

Характеристика на основите

Бойл определи, че тези вещества са всички тези, които притежават следните свойства.

• На допир може да се отбележи, че те са сапунени по природа.
• Те се характеризират със своя отличителен горчив вкус.
• Те имат способност да реагира с киселини, с цел генериране на сол и повече вода.
• Те могат да превърнат лакмусова хартия от червено в синьо.
• Те са разтворими във вода, особено когато става въпрос за хидроксиди.
• По-голямата част от тези така наречени основни вещества са вредни за човешката кожа, тъй като имат характеристики, които увреждат тъканите.

Въпреки че Бойл и други велики химици се опитваха няколко пъти да обяснят защо киселините и основите се държат по такъв начин, първото определение за киселини и основи беше прието едва 200 години по-късно.

Киселинно-алкални реакции

Известна също като реакция на неутрализация, тя се нарича химическа реакция, която се случва между киселина и основа, която води до сол и вода. Трябва да се отбележи, че думата сол описва всяко съединение, което има йонни характеристики, чийто катион идва от определена основа.

на неутрализационни реакции, в които винаги трябва да има присъствие на киселини и основи, те в повечето случаи са екзотермични, което означава, че освобождават енергия в процесите си, тази реакция се нарича неутрализираща, защото когато една киселина се комбинира с основа, те се неутрализират взаимно , оставяйки техните свойства нула.

Практика на киселинно-алкална реакция

За да започнете с неутрализиращ реакционен процес, е необходимо да имате колба на Ерленмайер, в която се поставя разтвор на солна киселина и на свой ред се добавят няколко капки индикатор за фенолфталеин, той става розов в базова среда, но когато е намира се в кисела среда и не съдържа никакъв цвят, така че е безцветен.

Киселинните и базовите неутрализатори се произвеждат еднакво, тоест "еквивалент-еквивалент", това означава, че еквивалент киселина винаги ще бъде напълно неутрализиран от еквивалент на всякакъв вид основа.

След предишния процес следва поставянето в бюрета на разтвор на натриев хидроксид и след това внимателно и бавно отваряне на крана, когато пада малко по малко, той ще реагира със солната киселина, за да образува вода и хлорид. Натрий, Това води до увеличаване на PH, а нивата на киселина намаляват.

След като цялата киселина е изразходвана, към основния разтвор се добавя следващата капка основа, с ефекта, че индикаторът става розов, това служи за осъзнаване, че киселината е напълно неутрализирана.

Обикновено масата на грамовия еквивалент се определя, като се взема предвид видът на веществото, тъй като веществата са различни, като всяко има свои собствени характеристики, например изчисляването на солта не е същото като това на киселина, като се има предвид и вида на реакцията, която се провежда, тъй като в зависимост от вида на реакцията размерите на веществата са различни, така че изчисленията не могат да бъдат използвани повторно.

Моларната маса на киселина, разделена на броя на водородите, които могат да бъдат отделени от нея, е равна на масата на един грам еквивалент на дадена киселина.

Най-често срещаният тип основа сред всички съществуващи е хидроксидът и грамовият му еквивалент се определя чрез разделяне на моларната му маса на броя на OH групите в хидроксида.

Обемът на тези реакции се изчислява с помощта на формула, която позволява да се неутрализира дадена киселина на база е тази:да се * VА = Nб * Va, първото са свойствата на киселината, а останалите свойства на основата.

За да се изчисли нормалността на разтвор на киселина, трябва да се процедира по следния начин: нормалност = моларност.

Значение на киселинно-алкалната реакция

Те имат много важно значение по отношение на способността им като техники за количествен анализ на обемите, чиито процеси се определят като киселинно-алкални титрувания.

За извършване на тези реакции обикновено се използва индикаторно решение, които служат като ориентир за познаване на точката на неутрализация и как тя се развива, въпреки че има и някои електрохимични процеси за изпълнение на определени задачи.

Могат да бъдат показани три типа реакции, които се разделят въз основа на характеристиките на киселините и основите, особено по отношение на това дали са слаби или силни, като например следното.

Реакция на слаба киселина и основа

При тях може да се наблюдава, че катионът на основата и анионът на киселината се подлагат на хидролиза, така че техният PH е равен на> 7, ако киселината е по-слаба, а ако основата е по-слаба, е <7.

Реакция между силна основа и слаба киселина

В този случай може да се види как само анионът на киселината се подлага на хидролиза, така че нейното PH остава при <7.

Реакция между слаба основа и силна киселина

При този тип реакция се наблюдава само как основният катион се подлага на хидролиза, така че PH в него остава> 7.

За да изберете кой е перфектният индикатор за всеки тип реакция, е необходимо да знаете как ще бъде крайният PH, за да се изчисли правилно точката на еквивалентност.

Исторически определения на киселинно-алкалната реакция

Там имаше много определения на този реакционен процес между киселини и основи, значението на същото се показва според капацитета на анализа, който всеки от тях съдържа, и повече, когато се прилага за неутрализиране на реакции с течни или газообразни вещества или когато характеристиките и свойствата на киселините и основите обикновено са по-малко очевидни.

Определение на Антоан Лавоазие

Знанията на Лавоазие отначало бяха ограничени до силни киселини, тъй като те бяха по-специфични за оксикиселини, които имат високо ниво на окисление в централните си атоми, които от своя страна бяха заобиколени от кислородни атоми, но той не знаеше напълно киселинните киселини, той успя да установи киселините, като ги определи като съдържание на кислород, за това той трябваше да използва древногръцкия, за да назове този строител на киселини.

Тази теория или дефиниция е класирана като най-важната за невероятните 30 години, но през 1810 г. е публикувана статия, която демонстрира някои противоречия с основи и основи, което кара дефиницията на Лавоазие да загуби доверието си.

Дефиниция на Бронстед-Лоури  

Тази дефиниция е формулирана независимо през 1923 г., чиито основи могат да бъдат забелязани в протонирането на основите, чрез процеса на депротониране на киселини, което може да бъде определено за по-добро разбиране като способността на киселините да могат да даряват водородни катиони на основи, които продължете да приемате тази процедура.

Това има голяма разлика с дефиницията на Арениус, тъй като не се състои в образуването на вода и сол, а по-скоро в това на конюгирани киселини и основи, които се постигат чрез пренасянето на протон, който може да направи киселина, за да го достави към база.

В тази дефиниция може да се наблюдава драстична промяна в термините, с които са известни киселини и основи, тъй като киселината е известна като съединение, което има способността да отдава протон, докато основите са всички вещества, способни да приемат протона, като следствие от това може да се каже, че киселинно-алкалната реакция е елиминирането на водороден катион от киселината и по подразбиране добавянето на това към основата.

Този процес иска да се отнася до елиминирането на протон от ядрото на атом, този процес не е много лесен за постигане, тъй като простата дисоциация на киселините не е достатъчна, а по-скоро е необходимо да се продължи с елиминирането на катион водород.

Определение на Люис

Това определение включва основите на теорията на Бронстед-Лоури, както и концепцията, която тя предлага за системата с разтворители, тази теория е постулирана през 1923 г. от химика Гилбърт Луис.

Луис в това определение предлага база, която той нарече "базата на Луис", която има способността да дарява електронна двойка и киселини, тъй като "Люисова киселина" е съответният рецептор на споменатата електронна двойка. Това определение е напълно различно от предложеното и постулираното по-горе, тъй като те не споменават, че киселините и основите се измерват с протони или някакво свързано вещество.

Това се предполага в неговата теория, че анионът е киселината, а катионът е основата, която има несподелена електронна двойка, ако се използва това определение, киселинно-алкалната реакция може да се разбира като директното даряване на електронна двойка от аниона, доставяйки го на катиона, успявайки да образува координирана ковалентна връзка. Тази комбинация е известна като образуването на най-важното за живота съединение, водата.

Определение на Liebig

Това беше предложено през 1828 г., няколко десетилетия по-късно от тази на Лавоазие, тази теория се основава на обширната му работа върху химичния състав на органичните киселини. Преди това определение имаше доктринално разграничение, инициирано от Дейви, което се фокусира повече от всичко върху киселини, базирани на кислород, и киселини, базирани на водород.

Според Либиг киселината може да се определи като вещество, което съдържа в себе си водород и което дори може да бъде заменено или променено от метал. Тази теория, въпреки че се основава предимно на емпирични методи, успя да бъде в сила в продължение на 5 десетилетия.

Определение на Аррений

Шведският химик Сванте Арениус се стреми да модернизира термините и определенията, дадени на реакцията, която се е случила между киселини и основи, като от своя страна се стреми да опрости условията за това.

През 1884 г. той извършва съвместна работа с Фридрих Вилхелм, в която те успяват да установят наличието на йони във воден разтвор, поради важността на определена работа Арениус получава невероятната възможност да получи Нобелова награда за химия през годината 1903.

Традиционната дефиниция на водна киселина-основа може да бъде описана като своеобразно образуване на компонента, известен като вода от хидроксилни и водородни йони, или също като образуването им от дисоциацията на киселини и основа във воден разтвор.

Дефиницията на Пиърсън (твърдо-мека)

Това определение, постулирано от Ралф Пиърсън през 1963 г., въпреки че е разработено с по-голяма сила през 1984 г. с подкрепата на работата на Робърт Пар, чието име е реакцията киселина-основа твърдо-мека, тези прилагателни се използват по следния начин, Soft се използва за обозначаване на по-големите подправки, които имат ниско съдържание  окислителни състояния и те са силно поляризирани. Твърдият се използва за обозначаване на най-малките видове и те се характеризират с по-високи степени на окисление.

Това определение е много полезно за процесите на органична и неорганична химия и основните му практики показват, че киселините и основите могат да взаимодействат помежду си и най-честите са реакциите на съединения, които имат едни и същи черти, като например меки -мек или твърд-твърд.

Тази теория е известна също като дефиницията на ABDB, която е много полезна за предсказване на продуктите от реакциите на метатези. Днес е доказано, че тази реакция може да демонстрира чувствителността и ефективността на експлозивните материали.

Тази теория се основава повече на качествени характеристики, отколкото на количествени, които помагат да се разберат по-опростено преобладаващите фактори на химията и реакциите.

Определение на Усанович

Михаил Усанович, руски химик, също направи определение за това какво предполага киселинно-алкалната реакция и може да се каже, че това е най-обобщеното от всички, в което се определя, че киселините са всички онези химични вещества, които са способни приемат отрицателни видове или, ако това не успее, дарява положителни видове, като концепцията за основата е дадена от Усанович, противоположна на тази на киселините.

Реакцията на киселини и основи, предложена от този руски химик, съвпада с друга химическа реакция, известна като "окислително-редукционна реакция", която включва реакция на окислително-редукционна реакция, така че не е в полза на химиците.

Повечето от предложените реакции се основават на образуване и скъсване на връзките, но окислително-редукционните и тези на Усанович са по-скоро като физически процеси на електронен трансфер, което прави разграничението между тези две напълно дифузно.

Определение за Lux-Flood

Тази дефиниция обикновено се използва в съвременната геохимия и електрохимия на разтопените соли, чиято постулация е направена през 1939 г. от немски химик, известен като Херман Лукс, и е разработена отново, постигайки значително подобрение през 1947 г. от химика Hakon Flood, поради тази причина е известна на тази реакция от двете фамилии на едни и същи.

В това можем да видим много особени понятия за киселини и основи, като основата е донор на оксидни аниони, докато киселините са получатели на споменатите аниони.

Определение на разтворителна система

Това определение е много важно да се знае във връзка с този въпрос, тъй като няколко от химиците, които са провеждали своите теории през годините, понякога коментират системата за разтворители, която се основава на обобщение на дефиницията на Арениус, изложена по-горе.

В повечето от тези разтворители има известно количество положителни видове, известни като солвониеви катиони, и ако това не стане, те също имат отрицателни видове като солвониеви аниони, които са в състояние на равновесие с неутралните молекули на разтворителя.

В тази дефиниция основата може да се опише като разтворено вещество, което причинява повишаване на концентрацията на солвониеви катиони, докато киселините са тези, които причиняват намаляване на солвониевите аниони.

Това определение зависи както от съединението, така и от разтворителя, така че в зависимост от избрания разтворител, съединението може да има способността да променя собственото си поведение.

Много е интересно как различните химици от различни части на света и по различно време говорят и предлагат различна дефиниция по една и съща тема и от своя страна това е много важно за изучаването и историята на химията, тъй като заедно с всички тези термини е възможно да се знаят още по-добре всички разгледани аспекти на киселините и основите и техните неутрализиращи реакции.