산과 염기의 역사적 정의

오랫동안 실용적 관심이 큰 특수한 특성을 가진 물질이 알려져 사용되어 왔으며, 현재는 산과 염기로 알려져 있으며, 이는 매우 일반적인 화학 시약으로 정의되며 그 중 많은 부분이 개발 될 수 있습니다. 수성 매체의 화학 화합물.

약간 있습니다 산과 염기와 관련된 반응, 그것을 연구하기 위해서는 화학 평형의 원리를 용액에 적용해야합니다.이 유형의 반응에는 산과 염기가 있기 때문에 용매라고 불리는 매우 중요한 역할을하는 물질이 있습니다. 보통 그것과 양성자를 교환하기 때문에 이것들은 또한 양성자 교환 반응이라고 부를 수 있습니다.

고대에는 식초와 레몬과 같은 일부 음식이 특유의 산 맛을 가지고 있다는 것이 이미 알려져 있었지만, 그 특유의 맛에 대한 이유를 알게 된 것은 몇 세기 전까지 만해도 아니 었습니다. 산이라는 단어는 실제로 고대 라틴어에서 유래되었으며, 정확히 신으로 번역되는 "acidus"라는 용어에서 유래되었습니다.

산이 란 무엇입니까?

이것은 물에 용해 과정을 거치면 가장 순수한 상태의 동일한 물보다 더 큰 하이드로 늄 양이온 활성을 가진 용액을 생성하는 모든 화합물로 불리며,이 상황에서 7보다 낮은 pH가 제시됩니다.

산의 성질을 가진 화학 물질을 산성 물질이라고합니다.

산의 특성

산의 가장 중요한 특성과 특성은 다음과 같습니다.

• 그들은 소금과 물을 형성하기 위해 염기라고 불리는 물질과 반응하는 품질을 가지고 있습니다.
• 구성 요소로 인해 부식성이 매우 높습니다.
• 그들은 습하거나 수성 환경에서 우수한 전기 전도체로 작동합니다.
• 그들은 특유의 신맛 또는 신맛예를 들어 오렌지, 라임, 자몽, 레몬 등과 같은 구연산이 포함 된 식품을들 수 있습니다.
• 금속 산화물과 반응하여 염기 물질과 반응하는 것처럼 소금과 물을 형성 할 수 있습니다.
• 어떤 경우에는 유해 할 수 있으며 피부 화상을 유발할 수도 있습니다.
• 활성 금속과의 반응 과정을 통해 염과 수소를 생성하는 능력이 있습니다.
• 그것은 페놀프탈레인을 만드는 특성을 가지고 있으며, 차례로 리트머스 종이가 예를 들어 주황색에서 빨간색으로, 파란색에서 분홍색으로 색상을 변경시킬 수 있습니다.

기지는 무엇입니까?

이것은 또한 알칼리라고도 알려져 있는데, 그 기원은 아랍어에서 유래했으며 정확히 "Al-Qaly"라는 단어에서 유래했습니다. 알칼리성을 가진 물질, 수성 용액에 노출 될 때 매체에 이온을 제공하는 모든 용액으로 결정될 수도 있습니다.

기지의 특성

Boyle은 이러한 물질이 모두 다음과 같은 특성을 가지고 있다고 판단했습니다.

• 만지면 자연적으로 비눗물이라는 것을 알 수 있습니다.
• 그들은 독특한 쓴 맛이 특징입니다.
• 그들은 산과 반응하는 능력, 소금과 더 많은 물을 생성하기 위해
• 리트머스 종이를 빨간색에서 파란색으로 바꿀 수 있습니다.
• 특히 수산화물에 관해서는 물에 용해됩니다.
• 이러한 소위 기본 물질의 대부분은 조직을 손상시키는 특성을 가지고 있기 때문에 인간의 피부에 해 롭습니다.

보일과 다른 위대한 화학자들은 산과 염기가 왜 그런 식으로 행동하는지 설명하기 위해 여러 번 시도했지만 산과 염기의 첫 번째 정의는 200 년이 지나야 받아 들여졌습니다.

산-염기 반응

중화 반응이라고도하며 산과 염기 사이에서 일어나는 화학 반응으로 소금과 물이 생성됩니다. 소금이라는 단어는 양이온이 특정 염기에서 나오는 이온 특성을 가진 모든 화합물을 나타냅니다.

라스 중화 반응, 산과 염기가 항상 존재해야하는 경우, 대부분의 경우 발열 성입니다. 즉, 공정에서 에너지를 방출합니다.이 반응을 중화라고합니다. 산이 염기와 결합되면 서로 중화되기 때문입니다. , 속성을 null로 둡니다.

산-염기 반응 연습

중화 반응 과정을 시작하려면 삼각 플라스크가 필요합니다.이 플라스크에 염산 용액을 넣고 차례로 몇 방울의 페놀프탈레인 지시약을 첨가하면 기본 매체에서 분홍색으로 변합니다. 산성 매질에서 발견되며 색상이 없으므로 무색입니다.

산 및 염기 중화제는 동일하게 생산됩니다. 즉, "등가 등가"는 산의 등가물이 항상 모든 유형의 염기에 의해 완전히 중화된다는 것을 의미합니다.

이전 공정 후 수산화 나트륨 용액의 뷰렛에 넣은 다음 조심스럽게 천천히 탭을 열고 조금씩 떨어지면 염산과 반응하여 물과 염화물을 형성합니다. 이것은 PH가 증가하는 효과가 있습니다, 산 수준이 감소합니다.

모든 산이 다 소모되면 다음 염기 한 방울을 염기성 용액에 첨가하여 표시기가 분홍색으로 변하는 효과가있어 산이 완전히 중화되었음을 알 수 있습니다.

일반적으로 그램 당량의 질량은 물질의 유형을 고려하여 결정됩니다. 이는 물질이 다르기 때문에 각각 고유 한 특성을 갖기 때문입니다. 예를 들어 염의 계산은 산의 계산과 동일하지 않습니다. 또한 수행되는 반응 유형을 고려하면 반응 유형에 따라 물질의 치수가 다르므로 계산을 재사용 할 수 없습니다.

산의 몰 질량을 그것으로부터 해리 될 수있는 수소의 수로 나눈 것은 주어진 산의 XNUMX 그램 당량의 질량과 같습니다.

존재하는 모든 염기 중 가장 일반적인 유형의 염기는 수산화물이며 그 그램 당량은 몰 질량을 수산화물의 OH 기 수로 나눔으로써 결정됩니다.

이 반응의 부피는 공식으로 계산되며, 주어진 염기 산을 중화시킬 수 있습니다. N~까지 VA = Nㄴ * Va, 첫 번째는 산의 특성이고 나머지는 염기의 특성입니다.

산 용액의 정상 성을 계산하려면 다음과 같이 진행해야합니다. 정상 성 = 몰 농도.

산-염기 반응의 중요성

그들은 산-염기 적정으로 공정이 결정되는 부피의 정량 분석 ​​기술로서의 능력 측면에서 매우 중요합니다.

이러한 반응을 수행하려면 일반적으로 지표 솔루션이 사용됩니다., 특정 작업을 수행하는 전기 화학 공정도 있지만 중화 점과 그것이 어떻게 발전 하는지를 알기위한 가이드 역할을합니다.

산과 염기의 특성, 특히 다음과 같이 약한 지 강한 지에 따라 세 가지 유형의 반응을 나타낼 수 있습니다.

약산과 염기의 반응

이들에서 염기의 양이온과 산의 음이온이 가수 분해되어 산이 약하면 PH가> 7이고 염기가 약하면 <7이된다는 것을 알 수있다.

강염기와 약산의 반응

이 경우 산의 음이온 만이 가수 분해되어 PH가 <7로 유지되는 것을 알 수있다.

약염기와 강산의 반응

이러한 유형의 반응에서는 염기 양이온이 가수 분해되는 방식 만 관찰되므로 그 안의 PH는> 7로 유지됩니다.

각 반응 유형에 대한 완벽한 지표를 선택하려면 당량점을 올바르게 계산하기 위해 최종 PH가 어떻게 될지 알아야합니다.

산-염기 반응의 역사적 정의

많았다 산과 염기 사이의 반응 과정에 대한 정의, 각각이 포함하는 분석 능력에 따라 동일의 중요성이 나타나며, 액체 또는 기체 물질과의 중화 반응에 적용될 때 또는 산과 염기의 특성과 특성이 일반적으로 덜 분명 할 때 더 많이 나타납니다.

Antoine Lavoisier의 정의

Lavoisier의 지식은 처음에는 강산에 국한되었는데, 그 이유는 중심 원자에서 산화 상태가 높은 산소산에 더 특이 적 이었기 때문에 산소 원자로 둘러싸여 있었지만 그는 산성에 대한 완전한 지식이 없었습니다. 산을 산소 함량으로 결정하여 산을 확립했습니다. 왜냐하면 그는이 산 빌더의 이름을 고대 그리스어로 사용해야했기 때문입니다.

이 이론이나 정의는 놀라운 30 년 동안 가장 중요한 것으로 평가되었지만 1810 년에 기초와 기초와의 모순을 보여주는 기사가 출판되어 Lavoisier의 정의가 신뢰를 잃었습니다.

Bronsted-Lowry 정의  

이 정의는 1923 년에 독립적으로 공식화되었으며, 그 염기는 산의 탈 양성자 화 과정을 통해 염기의 양성자 화 과정에서 발견 될 수 있습니다. 이는 산이 염기에 수소 양이온을 기증 할 수있는 능력으로 더 잘 이해할 수 있도록 정의 할 수 있습니다. 이 절차를 수락하십시오.

이것은 Arrhenius 정의와 큰 차이가 있습니다. 왜냐하면 그것은 물과 소금의 형성으로 구성되지 않고 오히려 그것을 전달하기 위해 산을 만들 수있는 양성자의 전달에 의해 달성되는 공액 산과 염기의 형성으로 구성되기 때문입니다. 기지에.

이 정의에서 산은 양성자를 기증 할 수있는 화합물로 알려져있는 반면, 염기는 양성자를받을 수있는 모든 물질로 알려져 있기 때문에 산과 염기가 알려진 용어에서 급격한 변화를 관찰 할 수 있습니다. 그 결과 산-염기 반응은 산에서 수소 양이온을 제거하고 기본적으로 이것을 염기에 첨가하는 것이라고 말할 수 있습니다.

이 과정은 원자핵에서 양성자를 제거하는 것을 의미합니다.이 과정은 산의 단순한 해리만으로는 충분하지 않기 때문에 달성하기가 그리 쉽지 않습니다. 양이온 수소.

루이스 정의

이 정의에는 Bronsted-Lowry 이론의 기초와 이것이 용매 시스템에 대해 제안한 개념이 포함됩니다.이 이론은 1923 년 화학자 Gilbert Lewis에 의해 가정되었습니다.

이 정의에서 Lewis는 염기를 제안합니다.이 염기를 "Lewis 염기"라고 명명했습니다.이 염기는 전자 쌍과 산을 "루이스 산"으로 기증 할 수있는 능력이 있으며 이것이 상기 전자 쌍의 각각의 수용체입니다. 이 정의는 산과 염기가 양성자 또는 일부 결합 물질로 측정된다는 것을 언급하지 않기 때문에 위에서 제안 및 가정 된 것과 완전히 다릅니다.

이것은 그의 이론에서 음이온이 산이고 양이온이 비공유 전자쌍을 갖는 염기라고 가정했습니다.이 정의를 사용하면 산-염기 반응은 전자쌍의 직접 기부가 오는 것으로 이해 될 수 있습니다 음이온에서 양이온으로 전달하여 조정 된 공유 결합을 형성합니다. 이 조합은 생명에 가장 중요한 화합물 인 물의 형성으로 알려져 있습니다.

Liebig의 정의

이것은 Lavoisier의 이론보다 수십 년 뒤인 1828 년에 제안되었으며,이 이론은 유기산의 화학적 조성에 대한 그의 광범위한 연구에 기반을두고 있습니다. 이 정의 이전에 Davy에 의해 시작된 교리 적 구분이 있었는데, 이는 산소 기반 산과 수소 기반 산에 무엇보다 초점을 맞추 었습니다.

Liebig에 따르면 산은 그 자체로 수소를 포함하는 물질로 정의 할 수 있으며 금속으로 대체하거나 변경할 수도 있습니다. 이 이론은 대부분 경험적 방법에 기반을 두었음에도 불구하고 5 년 동안 유효했습니다.

아 레니 우스의 정의

스웨덴의 화학자 Svante Arrhenius는 산과 염기 사이에서 발생하는 반응에 주어진 용어와 정의를 현대화하려고 노력했으며, 차례로이 용어를 단순화하려고했습니다.

1884 년 그는 프리드리히 빌헬름 (Friedrich Wilhelm)과 공동 작업을 수행하여 특정 작업의 중요성으로 인해 수용액에 이온의 존재를 확립하는 데 성공했습니다. Arrhenius는 올해 노벨 화학상을받을 수있는 엄청난 기회를 받았습니다. 1903.

수성 산-염기의 전통적인 정의는 히드 록실 및 수소 이온으로부터 물로 알려진 성분의 특이한 형성 또는 수용액에서 산과 염기의 해리로 인한 이들의 형성으로 설명 될 수 있습니다.

피어슨의 정의 (하드-소프트)

이 정의는 1963 년 Ralph Pearson에 의해 가정되었지만, 1984 년에 반응 산-염기 하드-소프트 (reaction acid-base hard-soft) 인 로버트 파 (Robert Parr)의 저작의 지원으로 더욱 강력하게 개발되었지만, 이러한 형용사는 다음과 같은 방식으로 사용됩니다. 더 큰 향신료를 가리키는 데 사용됩니다.  산화 상태가 강하고 극성이 강하고 Hard는 가장 작은 종을 가리키는 데 사용되며 산화 상태가 더 높은 것이 특징입니다.

이 정의는 유기 및 무기 화학 공정에 매우 유용했으며, 주요 관행은 산과 염기가 서로 상호 작용할 수 있음을 나타내며, 가장 일반적인 것은 예를 들어 연질과 같은 동일한 특성을 가진 화합물의 반응입니다. -부드럽거나 단단합니다.

이 이론은 복분해 반응의 산물을 예측하는 데 매우 유용한 ABDB 정의라고도합니다. 오늘날이 반응이 폭발성 물질의 감도와 성능을 입증 할 수 있음이 입증되었습니다.

이 이론은 정량적 특성보다 질적 특성에 더 기반을두고 있으며, 이는 화학 및 반응의 주된 요인을 더 간단하게 이해하는 데 도움이됩니다.

Usanovich의 정의

러시아의 화학자 인 Mikhail Usanovich도 산-염기 반응이 의미하는 바를 정의했으며, 이것이 가장 일반화되었다고 말할 수 있습니다. 산은 가능한 모든 화학 물질로 결정됩니다. 부정적인 종을 받아들이거나, 실패하면 산의 것과 반대되는 Usanovich가 제공하는 염기의 개념 인 양성 종을 기증합니다.

이 러시아 화학자가 제안한 산과 염기의 반응은 산화 환원 반응을 수반하는 "산화 환원 반응"으로 알려진 또 다른 화학 반응과 일치하므로 화학자들이 선호하지 않습니다.

제안 된 반응의 대부분은 결합 형성과 끊김에 기반을두고 있지만 산화 환원과 Usanovich는 물리적 전자 전달 과정과 더 비슷하게 설정되어이 둘 사이의 구별이 완전히 확산됩니다.

Lux-Flood의 정의

이 정의는 일반적으로 현대 지구 화학 및 용융 염의 전기 화학에서 사용되며, 그의 가정은 1939 년 Hermann Lux로 알려진 독일 화학자에 의해 만들어졌고 1947 년 화학자 Hakon Flood에 의해 상당한 개선을 달성하여 다시 개발되었습니다. 같은 사람의 두성에 의한이 반응에.

여기에서 우리는 산과 염기의 매우 독특한 개념을 볼 수 있습니다. 염기는 산화물 음이온의 공여체이고 산은 상기 음이온의 수용자입니다.

용매 시스템의 정의

이 정의는이 문제와 관련하여 아는 것이 매우 중요합니다. 그 이유는 수년에 걸쳐 이론을 수행해온 몇몇 화학자들이 때때로 위에서 언급 한 Arrhenius 정의의 일반화에 기반한 용매 시스템에 대해 언급했기 때문입니다.

솔 보늄 양이온으로 알려진 대부분의 용매에는 특정 양의 양의 종이 있으며, 그렇지 않은 경우 용매의 중성 분자와 평형 상태에있는 솔 보늄 음이온과 같은 음의 종도 있습니다.

이 정의에서 염기는 솔 보늄 양이온의 농도를 증가시키는 용질로 설명 할 수 있으며, 산은 솔 보늄 음이온을 감소시키는 용질입니다.

이 정의는 화합물과 용매 모두에 따라 다르므로 선택한 용매에 따라 화합물 자체의 동작을 변경할 수 있습니다.

세계 각지와 시대에 따라 서로 다른 화학자들이 같은 주제에 대해 서로 다른 정의를 말하고 제안한 방법은 매우 흥미 롭습니다. 이것은 화학 연구와 역사에 매우 중요합니다. 이 모든 용어를 통해 산과 염기 및 중화 반응에 대해 고려 된 모든 측면을 더 잘 알 수있었습니다.