Definizioni storiche di acidi e basi

Da tempo si conoscono e si utilizzano sostanze con caratteristiche particolari e di grande interesse pratico, attualmente note come acidi e basi, che vengono definiti reagenti chimici molto comuni, ai quali si può sviluppare una buona parte. composti chimici in mezzi acquosi.

Ci sono alcuni reazioni che coinvolgono acidi e basi, chiamato acido-base, che per studiarli bisogna applicare i principi dell'equilibrio chimico alle soluzioni, in questo tipo di reazioni c'è una sostanza che gioca un ruolo molto importante, che si chiama solvente, poiché acidi e basi Esse di solito scambiano protoni con esso, grazie a ciò queste possono anche essere chiamate reazioni di scambio protonico.

Già nell'antichità si sapeva che alcuni cibi come l'aceto e il limone hanno un caratteristico sapore acido, anche se non è stato fino a qualche secolo fa che ho conosciuto il motivo del suo peculiare sapore. La parola acido in realtà deriva dall'antica lingua latina, esattamente dal suo termine "acidus" che si traduce in acido.

Cosa sono gli acidi?

Questo è chiamato come qualsiasi composto chimico che quando attraversa un processo di dissoluzione in acqua produce una soluzione con un'attività cationica di idronio maggiore della stessa acqua allo stato più puro, in questa situazione si presenta un pH inferiore a 7.

Qualsiasi sostanza chimica che possiede le proprietà di un acido è chiamata sostanze acide.

Caratteristiche degli acidi

Tra le proprietà e le caratteristiche più importanti degli acidi ci sono le seguenti.

• Hanno la qualità di reagire con sostanze chiamate basi, per formare sale più acqua.
• Sono estremamente corrosivi a causa dei loro componenti.
• Funzionano come ottimi conduttori di elettricità in ambienti umidi o acquosi.
• Hanno un sapore aspro o aspro peculiareUn esempio di questo potrebbe essere alimenti che contengono acido citrico come arance, lime, pompelmi, limone, tra gli altri.
• Possono reagire con gli ossidi di metallo per formare sale più acqua, proprio come la reazione che fanno con le sostanze di base.
• In alcuni casi possono essere dannosi e persino causare ustioni alla pelle.
• Ha la capacità di generare sale e idrogeno attraverso un processo di reazione con metalli attivi.
• Ha qualità che producono fenolftaleina e, a sua volta, può far cambiare colore alla cartina di tornasole, ad esempio dall'arancione al rosso e dal blu al rosa.

Quali sono le basi?

Questo è noto anche come alcali, la cui origine è dalla lingua araba, esattamente dalla parola "Al-Qaly", vengono chiamati come tutti quelli sostanze che possiedono proprietà alcaline, sebbene possa anche essere determinato come qualsiasi soluzione che, quando sottoposta a una soluzione acquosa, presenti ioni nel mezzo.

Caratteristiche delle basi

Boyle ha stabilito che queste sostanze sono tutte quelle che possiedono le seguenti proprietà.

• Al tatto si nota che sono saponosi.
• Sono caratterizzati dal loro caratteristico sapore amaro.
• Hanno l'estensione capacità di reagire con gli acidi, per generare sale e più acqua.
• Possono trasformare la cartina di tornasole dal rosso al blu.
• Sono solubili in acqua, soprattutto quando si tratta di idrossidi.
• La stragrande maggioranza di queste cosiddette sostanze di base sono dannose per la pelle umana, perché hanno caratteristiche che danneggiano i tessuti.

Sebbene Boyle e altri grandi chimici abbiano tentato più volte di spiegare perché gli acidi e le basi si comportano in questo modo, la prima definizione di acidi e basi non fu accettata fino a 200 anni dopo.

Reazioni acido-base

Conosciuta anche come reazione di neutralizzazione, è definita come una reazione chimica che avviene tra un acido e una base che si traduce in sale e acqua. Va notato che la parola sale descrive qualsiasi composto che abbia caratteristiche ioniche, il cui catione proviene da una certa base.

Le reazioni di neutralizzazione, in cui deve sempre esserci la presenza di acidi e basi, nella maggior parte dei casi sono esotermici, il che significa che rilasciano energia nei loro processi, questa reazione è detta neutralizzante perché quando un acido è combinato con una base, queste si neutralizzano a vicenda , lasciando nulle le loro proprietà.

Pratica di reazione acido-base

Per iniziare con un processo di reazione neutralizzante, è necessario disporre di un matraccio di Erlenmeyer, in cui viene posta una soluzione di acido cloridrico, e a sua volta vengono aggiunte alcune gocce di indicatore di fenolftaleina, diventa rosa in un mezzo di base, ma quando è si trova in un mezzo acido e non presenta alcun colore, quindi è incolore.

I neutralizzatori acidi e basi sono prodotti allo stesso modo, cioè "equivalente-equivalente", questo significa che un equivalente di acido sarà sempre completamente neutralizzato da un equivalente di qualsiasi tipo di base.

Dopo il processo precedente, una soluzione di idrossido di sodio viene posta in una buretta e quindi con cautela e lentamente aprire il rubinetto, quando sta cadendo a poco a poco, reagirà con l'acido cloridrico per formare acqua e cloruro. Di sodio, Questo ha l'effetto che il PH aumentae i livelli di acido diminuiscono.

Una volta che tutto l'acido è stato esaurito, la successiva goccia di base viene aggiunta a una soluzione basica, con l'effetto che l'indicatore diventa rosa, questo serve per rendersi conto che l'acido è stato completamente neutralizzato.

Generalmente la massa di un grammo equivalente si determina tenendo conto del tipo di sostanza, questo perché le sostanze sono diverse, ognuna con le proprie caratteristiche, ad esempio il calcolo di un sale non è uguale a quello di un acido, considerando anche il tipo di reazione che si sta effettuando, poiché a seconda del tipo di reazione le dimensioni delle sostanze sono differenti, quindi i calcoli non possono essere riutilizzati.

La massa molare di un acido divisa per il numero di idrogeni che possono essere dissociati da esso è uguale alla massa di un grammo equivalente di un dato acido.

Il tipo di base più comune tra tutti quelli esistenti è l'idrossido e il suo grammo equivalente è determinato dividendo la sua massa molare per il numero di gruppi OH nell'idrossido.

Il volume di queste reazioni viene calcolato mediante una formula, che permette di neutralizzare un dato acido di una base è questo: Nper * Va = NB * Va, le prime sono le proprietà dell'acido e le restanti le proprietà della base.

Per calcolare la normalità di una soluzione acida, occorre procedere come segue: normalità = molarità.

Importanza della reazione acido-base

Sono molto importanti in termini di capacità come tecniche di analisi quantitativa dei volumi, i cui processi sono determinati come titolazioni acido-base.

Per eseguire queste reazioni di solito viene utilizzata una soluzione indicatrice, che servono come guida per conoscere il punto di neutralizzazione e come si sviluppa, sebbene ci siano anche alcuni processi elettrochimici per eseguire determinati compiti.

Si possono mostrare tre tipi di reazioni che si dividono in base alle caratteristiche degli acidi e delle basi, soprattutto se sono deboli o forti, come le seguenti.

Reazione di un acido e una base deboli

In questi si può vedere che il catione della base e l'anione dell'acido subiscono idrolisi, quindi il loro PH è> 7 se l'acido è più debole, e se la base è più debole è <7.

Reazione tra una base forte e un acido debole

In questo caso si può osservare come solo l'anione dell'acido subisca l'idrolisi, quindi il suo PH rimane <7.

Reazione tra una base debole e un acido forte

In questo tipo di reazione, si osserva solo come il catione di base subisce l'idrolisi, quindi il PH in esso rimane> 7.

Per poter scegliere quale sia l'indicatore perfetto per ogni tipo di reazione, è necessario sapere come sarà il PH finale, in modo da calcolare correttamente il punto di equivalenza.

Definizioni storiche della reazione acido-base

Ce n'erano molti definizioni di questo processo di reazione tra acidi e basi, l'importanza dello stesso si evidenzia in base alla capacità di analisi che ciascuna contiene, e ancor di più quando viene applicato a reazioni neutralizzanti con sostanze liquide o gassose, o quando i caratteri e le proprietà di acidi e basi sono solitamente meno evidenti.

Definizione Antoine Lavoisier

La conoscenza che Lavoisier aveva inizialmente era limitata agli acidi forti, perché erano più specifici degli ossacidi che hanno un alto stato di ossidazione nei loro atomi centrali, che a loro volta erano circondati da atomi di ossigeno, tuttavia non aveva piena conoscenza dell'acido acidi, è riuscito a stabilire gli acidi determinandoli come il contenuto di ossigeno, per questo ha dovuto usare il greco antico per nominare questo costruttore di acidi.

Questa teoria o definizione è stata classificata come la più importante per incredibili 30 anni, tuttavia nel 1810 è stato pubblicato un articolo che ha dimostrato alcune contraddizioni con basi e fondamenti, che hanno fatto perdere credibilità alla definizione di Lavoisier.

Definizione di Bronsted-Lowry  

Questa definizione fu formulata autonomamente nel 1923, le cui basi possono essere rilevate nella protonazione delle basi, attraverso il processo di deprotonazione degli acidi, che può essere definito per una maggiore comprensione come la capacità degli acidi di poter donare cationi di idrogeno alle basi, che procedono ad accettare questa procedura.

Questo ha una grande differenza con la definizione di Arrhenius, perché non consiste nella formazione di acqua e sale, ma piuttosto in quella di acidi e basi coniugati, che si ottengono attraverso il trasferimento di un protone che può fare un acido per rilasciarlo a una base.

In questa definizione si può osservare un drastico cambiamento nei termini con cui sono noti acidi e basi, perché un acido è noto come un composto che ha la capacità di donare un protone, mentre le basi sono tutte quelle sostanze abilitate a ricevere il protone, in conseguenza di ciò, si può affermare che una reazione acido-base è l'eliminazione di un catione idrogeno dall'acido, e di default l'aggiunta di questo alla base.

Questo processo vuole riferirsi all'eliminazione di un protone dal nucleo di un atomo, questo processo non è molto facile da realizzare, poiché la semplice dissociazione degli acidi non è sufficiente, ma anzi è necessario procedere con l'eliminazione di un idrogeno cationico.

Definizione Lewis

Questa definizione include i fondamenti della teoria di Bronsted-Lowry così come il concetto che questa ha proposto per il sistema solvente, questa teoria è stata postulata nel 1923 dal chimico Gilbert Lewis.

Lewis in questa definizione propone una base, che ha chiamato "la base di Lewis" che ha la capacità di donare una coppia elettronica e gli acidi come "acido di Lewis" essendo questo il rispettivo recettore di detta coppia elettronica. Questa definizione è completamente diversa da quelle proposte e postulate sopra, perché non menzionano che gli acidi e le basi vengono misurati con protoni o qualche sostanza legata.

Questo supponeva nella sua teoria che l'anione fosse l'acido e il catione fosse la base che ha una coppia elettronica non condivisa, se si usa questa definizione, la reazione acido-base potrebbe essere intesa come la donazione diretta di una coppia elettronica. dall'anione, consegnandolo al catione, riuscendo a formare un legame covalente coordinato. Questa combinazione è nota come la formazione del composto più vitale per la vita, l'acqua.

Definizione Liebig

Questo è stato proposto nel 1828, alcuni decenni più tardi di Lavoisier, questa teoria era basata sul suo ampio lavoro sulla composizione chimica degli acidi organici. Prima di questa definizione c'era una distinzione dottrinale iniziata da Davy, che si concentrava più di ogni altra cosa sugli acidi a base di ossigeno e sugli acidi a base di idrogeno.

Secondo Liebig un acido può essere definito come una sostanza che contiene in sé idrogeno, e che può anche essere sostituita, o modificata, da un metallo. Questa teoria, nonostante sia basata principalmente su metodi empirici, è riuscita ad essere in vigore per 5 decenni.

Definizione Arrhenius

Il chimico svedese Svante Arrhenius cercò di modernizzare i termini e le definizioni che erano stati dati alla reazione avvenuta tra acidi e basi, cercando a sua volta di semplificarne i termini.

Nel 1884 svolse un lavoro congiunto con Friedrich Wilhelm in cui riuscirono a stabilire la presenza di ioni in una soluzione acquosa, data l'importanza di un certo lavoro ad Arrhenius fu concessa la prodigiosa opportunità di ricevere un Premio Nobel per la Chimica nell'anno 1903.

La definizione tradizionale di acido-base acquoso può essere descritta come la particolare formazione del componente noto come acqua da ioni idrossile e idrogeno, o anche come formazione di questi dalla dissociazione di acidi e una base in soluzione acquosa.

Definizione di Pearson (hard-soft)

Questa definizione postulata da Ralph Pearson nel 1963 sebbene sia stata sviluppata più fortemente nel 1984 con il supporto del lavoro di Robert Parr, il cui nome è la reazione acido-base hard-soft, questi aggettivi sono usati come segue, Soft è usato per riferirsi alle spezie più grandi, che sono basse  stati di ossidazione, e sono fortemente polarizzati, Hard è usato per riferirsi alle specie più piccole e sono caratterizzati da stati di ossidazione più elevati.

Questa definizione è stata molto utile per i processi di chimica organica e inorganica, e le sue pratiche principali indicano che acidi e basi possono interagire tra loro, e le più comuni sono le reazioni di composti che hanno gli stessi tratti, come ad esempio il morbido -soft, o hard-hard.

Questa teoria è anche nota come definizione ABDB, che è molto utile per prevedere i prodotti delle reazioni di metatesi. Oggi è stato dimostrato che questa reazione può dimostrare la sensibilità e le prestazioni dei materiali esplosivi.

Questa teoria si basa più su caratteristiche qualitative che quantitative, che aiutano a comprendere in modo più semplice i fattori predominanti della chimica e delle reazioni.

Definizione Usanovich

Mikhail Usanovich, un chimico russo, ha anche fatto una definizione di ciò che implica la reazione acido-base, e si può dire che questa è la più generalizzata di tutte, in cui si determina che gli acidi sono tutte quelle sostanze chimiche che sono in grado di accetta specie negative, o che, in mancanza di ciò, dona specie positive, il concetto di base essendo dato da Usanovich, l'opposto di quelli degli acidi.

La reazione degli acidi e delle basi proposta da questo chimico russo coincide con un'altra reazione chimica, nota come "reazione redox" che comporta una reazione di ossidoriduzione, quindi non ha il favore dei chimici.

La maggior parte delle reazioni proposte si basano sulla formazione e la rottura del legame, ma il redox e quello di Usanovich sono impostati più come processi di trasferimento elettronico fisico, il che fa sì che la distinzione tra questi due sia totalmente diffusa.

Definizione Lux-Flood

Questa definizione è generalmente utilizzata nella moderna geochimica ed elettrochimica dei sali fusi, la cui postulazione è stata fatta nel 1939 da un chimico tedesco noto come Hermann Lux, ed è stata sviluppata nuovamente ottenendo un significativo miglioramento nel 1947 dal chimico Hakon Flood, per questo motivo è noto a questa reazione dei due cognomi degli stessi.

In questo si possono apprezzare concetti molto peculiari di acidi e basi, la base essendo un donatore di anioni di ossido, mentre gli acidi sono i destinatari di detti anioni.

Definizione di sistema solvente

Questa definizione è molto importante da conoscere in relazione a questo problema, poiché molti dei chimici che hanno portato avanti le loro teorie nel corso degli anni hanno talvolta commentato il sistema dei solventi, che si basa su una generalizzazione della definizione di Arrhenius sopra esposta.

C'è una certa quantità di specie positive nella maggior parte di questi solventi, noti come cationi solvonio, e in mancanza di ciò, hanno anche specie negative come gli anioni solvonio, che sono in uno stato di equilibrio con le molecole neutre del solvente.

In questa definizione la base può essere descritta come un soluto che provoca un aumento della concentrazione di cationi solvonio, mentre gli acidi sono quelli che provocano una diminuzione degli anioni solvonio.

Questa definizione dipende sia dal composto che dal solvente, quindi a seconda del solvente scelto, il composto può avere la capacità di modificare il proprio comportamento.

È molto interessante come i diversi chimici provenienti da diverse parti del mondo, e in tempi diversi, parlassero e proposero una diversa definizione sullo stesso argomento, ea sua volta questo è molto importante per lo studio e la storia della chimica, perché mettere insieme Con tutti questi termini, è stato possibile conoscere ancora meglio tutti gli aspetti considerati degli acidi e delle basi e delle loro reazioni neutralizzanti.