Istoriniai rūgščių ir bazių apibrėžimai

Ilgą laiką buvo žinomos ir naudojamos ypatingą charakteristiką turinčios medžiagos, kurios kelia didelį praktinį susidomėjimą, kurios šiuo metu yra žinomos kaip rūgštys ir bazės, kurios apibrėžiamos kaip labai paplitę cheminiai reagentai, kuriems galima sukurti didelę jo dalį. cheminiai junginiai vandeninėse terpėse.

Yra šiek tiek reakcijos, susijusios su rūgštimis ir bazėmis, vadinamą rūgščių-šarmų pagrindu, kurioms tirti reikia tirpalams taikyti cheminės pusiausvyros principus, tokio tipo reakcijose yra labai svarbų vaidmenį atliekanti medžiaga, vadinama tirpikliu, nes rūgštys ir bazės paprastai keičiasi protonais, todėl tai taip pat gali būti vadinama protonų mainų reakcijomis.

Senovėje jau buvo žinoma, kad kai kurie maisto produktai, tokie kaip actas ir citrina, turi būdingą rūgšties skonį, nors tik prieš kelis šimtmečius žinojau jų savito skonio priežastį. Žodis rūgštis iš tikrųjų kilęs iš senovės lotynų kalbos, būtent iš jo termino „acidus“, kuris verčiamas kaip rūgštus.

Kas yra rūgštys?

Tai vadinama bet kokiu cheminiu junginiu, kurį ištirpinus vandenyje susidaro tirpalas, kurio hidronio katijono aktyvumas yra didesnis už tą patį vandenį gryniausia, šioje situacijoje pH yra žemesnis nei 7.

Bet kuri cheminė medžiaga, turinti rūgšties savybių, vadinama rūgštinėmis medžiagomis.

Rūgščių savybės

Tarp svarbiausių rūgščių savybių ir savybių yra šios.

• Jie turi savybę reaguoti su medžiagomis, vadinamomis bazėmis, kad susidarytų druska ir vanduo.
• Dėl savo komponentų jie yra labai koroziniai.
• Jie dirba kaip puikūs elektros laidininkai drėgnoje ar vandeninėje aplinkoje.
• Jie turi savotiškas rūgštus ar rūgštus skonisTo pavyzdys gali būti maistas, kuriame yra citrinos rūgšties, pavyzdžiui, apelsinai, žaliosios citrinos, greipfrutai, citrina.
• Jie gali reaguoti su metalo oksidais ir sudaryti druską bei vandenį, kaip ir reakcija su bazinėmis medžiagomis.
• Kai kuriais atvejais jie gali būti kenksmingi ir netgi sudeginti odą.
• Jis gali generuoti druską ir vandenilį per reakcijos procesą su aktyviaisiais metalais.
• Jis turi savybių, dėl kurių gaminamas fenolftaleinas, o savo ruožtu lakmuso popierius gali pakeisti spalvas, pavyzdžiui, nuo oranžinės iki raudonos ir nuo mėlynos iki rausvos.

Kokie yra pagrindai?

Tai taip pat žinoma kaip šarmai, kurių kilmė yra arabų kalba, būtent nuo žodžio „Al-Qaly“, jie vadinami visais medžiagos, turinčios šarminių savybių, nors jį taip pat galima nustatyti kaip bet kurį tirpalą, kuris, veikiamas vandeninio tirpalo, terpėje pateikia jonus.

Pagrindų charakteristikos

Boyle'as nustatė, kad visos šios medžiagos turi šias savybes.

• Palietus galima pažymėti, kad jie yra muilinio pobūdžio.
• Jiems būdingas išskirtinis kartokas skonis.
• Jie turi gebėjimas reaguoti su rūgštimis, kad susidarytų druska ir daugiau vandens.
• Jie gali paversti lakmuso popierių iš raudonos į mėlyną.
• Jie tirpsta vandenyje, ypač kai kalbama apie hidroksidus.
• Didžioji dauguma šių vadinamųjų bazinių medžiagų yra kenksmingos žmogaus odai, nes jos pasižymi audinius pažeidžiančiomis savybėmis.

Nors Boyle'as ir kiti puikūs chemikai kelis kartus bandė paaiškinti, kodėl rūgštys ir bazės taip elgiasi, pirmasis rūgščių ir bazių apibrėžimas buvo priimtas tik po 200 metų.

Rūgščių ir šarmų reakcijos

Taip pat žinomas kaip neutralizavimo reakcija, jis vadinamas chemine reakcija, vykstančia tarp rūgšties ir bazės, dėl kurios susidaro druska ir vanduo. Reikėtų pažymėti, kad žodis druska apibūdina bet kurį joninių savybių turinčią junginį, kurio katijonas gaunamas iš tam tikros bazės.

The neutralizavimo reakcijos, kuriuose visada turi būti rūgščių ir bazių, jie daugeliu atvejų yra egzoterminiai, o tai reiškia, kad jie išskiria energiją savo procesuose, ši reakcija vadinama neutralizuojančia, nes kai rūgštis sujungiama su baze, jos neutralizuoja viena kitą , paliekant jų savybes niekines.

Rūgščių ir šarmų reakcijos praktika

Norint pradėti nuo neutralizuojančio reakcijos proceso, būtina turėti Erlenmeyerio kolbą, į kurią įdedamas druskos rūgšties tirpalas, ir, savo ruožtu, pridedant kelis lašus fenolftaleino indikatoriaus, ji bazinėje terpėje tampa rausva, bet kai yra rūgščioje terpėje ir neturi jokios spalvos, todėl yra bespalvis.

Rūgščių ir bazių neutralizatoriai gaminami vienodai, tai yra „ekvivalentas-ekvivalentas“, tai reiškia, kad rūgšties ekvivalentą visada visiškai neutralizuos bet kokio tipo bazės ekvivalentas.

Po ankstesnio proceso natrio hidroksido tirpalas dedamas į biuretą ir atsargiai ir lėtai atidarykite čiaupą, po truputį krisdamas, jis reaguos su druskos rūgštimi, kad susidarytų vanduo ir natrio chloridas. Dėl to padidėja PH, o rūgšties kiekis mažėja.

Išnaudojus visą rūgštį, į bazinį tirpalą pridedamas kitas lašas bazės, todėl indikatorius tampa rausvas, todėl suprantama, kad rūgštis buvo visiškai neutralizuota.

Paprastai gramo ekvivalento masė nustatoma atsižvelgiant į medžiagos tipą, nes medžiagos yra skirtingos, kiekviena iš jų turi savo ypatybes, pavyzdžiui, druskos apskaičiavimas nėra toks pats kaip rūgšties, taip pat atsižvelgiant į vykdomos reakcijos tipą, nes priklausomai nuo reakcijos tipo medžiagų matmenys yra skirtingi, todėl skaičiavimai negali būti pakartotinai naudojami.

Rūgšties molinė masė, padalinta iš vandenilių, kuriuos galima nuo jos atsiriboti, skaičiaus, yra lygi tam tikros rūgšties gramo ekvivalento masei.

Labiausiai paplitęs bazės tipas tarp visų esamų yra hidroksidas, o jo gramo ekvivalentas nustatomas padalijant jo molinę masę iš OH grupių hidrokside skaičiaus.

Šių reakcijų tūris apskaičiuojamas pagal formulę, leidžiančią neutralizuoti tam tikrą rūgštį iš bazės: Nį * Va = Nb* Va, pirmasis yra rūgšties savybės, o likusios - bazės savybės.

Norint apskaičiuoti rūgšties tirpalo normalumą, reikia elgtis taip: normalumas = moliarumas.

Rūgščių-šarmų reakcijos svarba

Jie turi labai svarbią reikšmę, kalbant apie jų kiekybinės analizės metodus, kurių procesai nustatomi kaip rūgščių ir šarmų titravimas.

Norėdami atlikti šias reakcijas dažniausiai naudojamas indikatorinis tirpalas, kurie naudojami kaip vadovas norint sužinoti neutralizavimo tašką ir jo raidą, nors yra ir tam tikrų elektrocheminių procesų, kad būtų galima atlikti tam tikras užduotis.

Galima parodyti trijų tipų reakcijas, kurios yra suskirstytos pagal rūgščių ir bazių savybes, ypač pagal tai, ar jos yra silpnos, ar stiprios, pavyzdžiui:

Silpnos rūgšties ir bazės reakcija

Iš jų galima pastebėti, kad bazės katijonas ir rūgšties anijonas patiria hidrolizę, todėl jų PH yra lygus> 7, jei rūgštis silpnesnė, o jei bazė silpnesnė, <7.

Reakcija tarp stiprios bazės ir silpnos rūgšties

Šiuo atveju galima pastebėti, kaip hidrolizuojama tik rūgšties anijone, todėl jos PH lieka <7.

Reakcija tarp silpnos bazės ir stiprios rūgšties

Tokio tipo reakcijose stebima tik tai, kaip bazės katijone vyksta hidrolizė, todėl joje esantis PH lieka> 7.

Norint teisingai apskaičiuoti ekvivalentiškumo tašką, reikia žinoti, koks yra geriausias kiekvieno tipo reakcijos rodiklis.

Rūgščių-šarmų reakcijos istoriniai apibrėžimai

Jų buvo daug šio reakcijos proceso tarp rūgščių ir bazių apibrėžimai, to paties svarba parodyta atsižvelgiant į analizės galimybes, kurių yra kiekvienoje, ir dar daugiau, kai ji taikoma neutralizuojant reakcijas su skystomis ar dujinėmis medžiagomis arba kai rūgščių ir bazių požymiai ir savybės paprastai yra mažiau akivaizdūs.

Antoine'o Lavoisier apibrėžimas

Žinios, kad Lavoisier iš pradžių apsiribojo stipriomis rūgštimis, nes jos buvo labiau būdingos rūgštims, kurių centriniai atomai turi aukštą oksidacijos būseną, kurią savo ruožtu supa deguonies atomai, tačiau jis neturėjo išsamių žinių apie rūgščių, jam pavyko nustatyti rūgštis, nustatant jas kaip deguonies kiekį, tam jis turėjo vartoti senovės graiką, norėdamas pavadinti šį rūgščių kūrėją.

Ši teorija ar apibrėžimas buvo vertinamas kaip svarbiausias neįtikėtinus 30 metų, tačiau 1810 m. Buvo paskelbtas straipsnis, kuris parodė kai kuriuos prieštaravimus su pagrindais ir pagrindais, dėl kurių Lavoisierio apibrėžimas prarado patikimumą.

Bronstedo-Lowry apibrėžimas  

Šis apibrėžimas buvo suformuluotas savarankiškai 1923 m., Kurio bazes galima pastebėti bazių protonacijoje, atliekant rūgščių deprotonavimo procesą, kurį galima apibrėžti geriau suprantant kaip rūgščių gebėjimą sugebėti paaukoti vandenilio katijonus bazėms, kurie tęsti šią procedūrą.

Tai turi didelį skirtumą nuo Arrhenius apibrėžimo, nes jis susideda ne iš vandens ir druskos susidarymo, bet iš konjuguotų rūgščių ir bazių, kurie pasiekiami perduodant protoną, kuris gali pagaminti rūgštį ją pristatyti į bazę.

Šiame apibrėžime galima pastebėti drastišką pokytį terminais, su kuriais žinomos rūgštys ir bazės, nes rūgštis yra žinoma kaip junginys, galintis paaukoti protoną, o bazės yra visos tos medžiagos, galinčios priimti protoną, to pasekoje galima sakyti, kad rūgšties ir šarmo reakcija yra vandenilio katijono pašalinimas iš rūgšties ir pagal nutylėjimą tai pridėta prie bazės.

Šiuo procesu norima kalbėti apie protono pašalinimą iš atomo branduolio, šį procesą pasiekti nėra labai lengva, nes nepakanka paprasčiausios rūgščių disociacijos, bet veikiau reikia pašalinti katijono vandenilis.

Lewiso apibrėžimas

Šis apibrėžimas apima Bronstedo-Lowry teorijos pagrindus, taip pat koncepciją, kurią ji pasiūlė tirpiklių sistemai, šią teoriją 1923 m. Postulavo chemikas Gilbertas Lewisas.

Šiame apibrėžime Lewisas siūlo bazę, kurią jis pavadino „Lewiso baze“, kuri gali dovanoti elektroninę porą ir rūgštis kaip „Lewiso rūgštis“, nes tai yra atitinkamas minėtos elektroninės poros receptorius. Šis apibrėžimas visiškai skiriasi nuo tų, kurie buvo pasiūlyti ir paskelbti aukščiau, nes juose neminima, kad rūgštys ir bazės matuojamos protonais ar kokia nors surišta medžiaga.

Jo teorijoje tai manė, kad anijonas buvo rūgštis, o katijonas buvo bazė, turinti nepadalintą elektroninę porą. Jei naudojamas šis apibrėžimas, rūgšties ir bazės reakciją galima suprasti kaip tiesioginę elektroninės poros donorystę. iš anijono, pristatant jį į katijoną, pavykus suformuoti suderintą kovalentinį ryšį. Šis derinys yra žinomas kaip gyvybiškai svarbiausio vandens junginio susidarymas.

Liebig apibrėžimas

Tai buvo pasiūlyta 1828 m., Keliais dešimtmečiais vėliau nei Lavoisier, ši teorija buvo pagrįsta plačiu jo darbu dėl organinių rūgščių cheminės sudėties. Iki šio apibrėžimo buvo Davy inicijuotas doktrininis skirtumas, kuris labiau už viską sutelkė dėmesį į rūgštis, pagrįstas deguonimi, ir rūgštis, pagrįstą vandeniliu.

Pasak Liebigo, rūgštį galima apibrėžti kaip medžiagą, kurioje savaime yra vandenilio ir kurią netgi galima pakeisti arba pakeisti metalu. Ši teorija, nepaisant to, kad daugiausia pagrįsta empiriniais metodais, sugebėjo galioti 5 dešimtmečius.

Arrhenius apibrėžimas

Švedų chemikas Svante Arrhenius siekė modernizuoti terminus ir apibrėžimus, kurie buvo pateikti reaguojant tarp rūgščių ir bazių, savo ruožtu siekdami supaprastinti jų sąlygas.

1884 m. Jis atliko bendrą darbą su Friedrichu Wilhelmu, kurio metu jiems pavyko nustatyti jonų buvimą vandeniniame tirpale, dėl tam tikro darbo svarbos Arrheniui buvo suteikta puiki galimybė gauti Nobelio chemijos premiją tais metais. 1903 m.

Tradicinį vandeninės rūgšties-bazės apibrėžimą galima apibūdinti kaip savitą komponento, žinomo kaip vanduo, susidarymą iš hidroksilo ir vandenilio jonų, taip pat kaip jų susidarymą rūgščių ir bazės disociacijos metu vandeniniame tirpale.

Pearsono apibrėžimas (kietas-minkštas)

Šis apibrėžimas buvo pateiktas Ralpho Pearsono 1963 m., Nors jis buvo sukurtas 1984 m., Paremtas Roberto Parro, kurio vardas yra rūgšties ir šarmo reakcijos kietos ir minkštos, darbas, šie būdvardžiai naudojami tokiu būdu, naudojamas „Soft“ norėdami nurodyti didesnius prieskonius, kurių yra mažai  oksidacijos būsenos ir jos yra stipriai poliarizuotos. Kietasis yra naudojamas nurodyti mažiausioms rūšims, ir jiems būdinga didesnė oksidacijos būsena.

Šis apibrėžimas buvo labai naudingas organinės ir neorganinės chemijos procesams, o pagrindinė jo praktika rodo, kad rūgštys ir bazės gali sąveikauti tarpusavyje, o dažniausiai - junginių, turinčių tuos pačius bruožus, reakcijos, pavyzdžiui, minkšta-minkšta arba kieta-kieta.

Ši teorija taip pat žinoma kaip ABDB apibrėžtis, kuri yra labai naudinga prognozuojant metatezės reakcijų produktus. Dabar įrodyta, kad ši reakcija gali parodyti sprogių medžiagų jautrumą ir veikimą.

Ši teorija labiau pagrįsta kokybinėmis, o ne kiekybinėmis charakteristikomis, kurios padeda paprasčiau suprasti vyraujančius chemijos ir reakcijų veiksnius.

Usanovičiaus apibrėžimas

Rusijos chemikas Michailas Usanovičius taip pat apibrėžė, ką reiškia rūgščių ir šarmų reakcija, ir galima sakyti, kad tai yra labiausiai apibendrinta, kai nustatoma, kad rūgštys yra visos tos cheminės medžiagos, kurios sugeba priimti neigiamas rūšis, arba, jei to nepavyksta, dovanojamos teigiamos rūšys, o pagrindo koncepciją pateikia Usanovičius, priešingai nei rūgščių.

Rūgščių ir bazių reakcija, kurią pasiūlė šis Rusijos chemikas, sutampa su kita chemine reakcija, vadinama „redokso reakcija“, kuri apima oksidacijos-redukcijos reakciją, todėl chemikai jai nėra palanki.

Dauguma siūlomų reakcijų yra pagrįstos ryšių formavimu ir nutrūkimu, tačiau Redox ir Usanovič yra labiau panašūs į fizinius elektroninius perdavimo procesus, dėl kurių skirtumas tarp šių dviejų yra visiškai difuzinis.

„Lux-Flood“ apibrėžimas

Šis apibrėžimas paprastai naudojamas šiuolaikinėje ištirpusių druskų geochemijoje ir elektrochemijoje, kurios postuliaciją 1939 m. Atliko vokiečių chemikas, žinomas kaip Hermannas Luxas, ir vėl buvo sukurtas, kad 1947 m. Žymiai pagerėtų chemikas Hakonas Floodas, todėl žinoma į šią reakciją dviem tų pačių pavardėmis.

Čia galima įvertinti labai savitas rūgščių ir bazių sąvokas, kurių pagrindas yra oksido anijonų donoras, o rūgštys yra minėtų anijonų receptoriai.

Tirpiklių sistemos apibrėžimas

Šis apibrėžimas yra labai svarbus žinant šiuo klausimu, nes keli chemikai, kurie per metus sukūrė savo teorijas, kartais pakomentavo tirpiklių sistemą, kuri remiasi aukščiau aprašyto Arrhenius apibrėžimo apibendrinimu.

Daugumoje šių tirpiklių yra tam tikras kiekis teigiamų rūšių, vadinamų solvono katijonais, ir jei nėra, jie taip pat turi neigiamų rūšių medžiagų, tokių kaip solvono anijonai, esantys pusiausvyros būsenoje su neutraliomis tirpiklio molekulėmis.

Pagal šį apibrėžimą bazę galima apibūdinti kaip ištirpusią medžiagą, dėl kurios padidėja tirpio katijonų koncentracija, o rūgštys yra tos, dėl kurių sumažėja solvono anijonai.

Šis apibrėžimas priklauso ir nuo junginio, ir nuo tirpiklio, todėl, atsižvelgiant į pasirinktą tirpiklį, junginys gali turėti galimybę pakeisti savo elgesį.

Labai įdomu, kaip skirtingi chemikai iš skirtingų pasaulio vietų ir skirtingais laikais kiekvienas kalbėjo ir pasiūlė skirtingą apibrėžimą ta pačia tema, o tai savo ruožtu yra labai svarbu chemijos studijoms ir istorijai, nes kartu su Visus šiuos terminus buvo galima dar geriau žinoti apie visus aspektus, susijusius su rūgštimis ir bazėmis bei jų neutralizuojančiomis reakcijomis.