Skābju un bāzu vēsturiskās definīcijas

Ilgu laiku ir zināmas un izmantotas vielas ar īpašām īpašībām, kurām ir liela praktiska interese, kuras šobrīd ir pazīstamas kā skābes un bāzes, kuras definē kā ļoti izplatītus ķīmiskos reaģentus, kuriem var izstrādāt lielu daļu. ķīmiskie savienojumi ūdens vidē.

Tur ir daži reakcijas, kurās iesaistītas skābes un bāzes, ko sauc par skābes bāzi, un lai tos izpētītu, šķīdumiem jāpiemēro ķīmiskās līdzsvara principi, šāda veida reakcijās ir viela, kurai ir ļoti svarīga loma, ko sauc par šķīdinātāju, jo skābes un bāzes parasti ar to apmainās ar protoniem, pateicoties tam, tos var saukt arī par protonu apmaiņas reakcijām.

Senatnē jau bija zināms, ka dažiem pārtikas produktiem, piemēram, etiķim un citronam, ir raksturīga skābes garša, lai gan tikai pirms dažiem gadsimtiem es zināju to savdabīgās garšas cēloni. Vārds skābe faktiski nāk no senās latīņu valodas, tieši no tā termina "acidus", kas tulko kā skābs.

Kas ir skābes?

To sauc par jebkuru ķīmisku savienojumu, kas, šķīstot ūdenī, rada šķīdumu, kura hidronija katjona aktivitāte ir lielāka par to pašu ūdeni tīrā stāvoklī, šajā gadījumā pH ir zemāks par 7.

Jebkuru ķīmisko vielu, kurai piemīt skābes īpašības, sauc par skābām vielām.

Skābju raksturojums

Starp svarīgākajām skābju īpašībām un īpašībām ir šādas.

• Viņiem piemīt īpašība reaģēt ar vielām, kuras sauc par bāzēm, lai veidotos sāls un ūdens.
• To sastāvdaļu dēļ tie ir ārkārtīgi kodīgi.
• Viņi strādā kā lieliski elektrības vadītāji mitrā vai ūdens vidē.
• Viņiem ir savdabīga skāba vai skāba garšaPiemērs tam varētu būt pārtikas produkti, kas satur citronskābi, piemēram, apelsīnus, laimus, greipfrūtus, citronu.
• Viņi var reaģēt ar metāla oksīdiem, veidojot sāli plus ūdeni, tāpat kā reakcija, ko viņi veic ar bāzes vielām.
• Dažos gadījumos tie var būt kaitīgi un pat izraisīt ādas apdegumus.
• Tā spēj radīt sāli un ūdeņradi, izmantojot reakcijas procesu ar aktīvajiem metāliem.
• Tam ir īpašības, kas ražo fenolftaleīnu, un tas savukārt var izraisīt lakmusa papīra krāsu maiņu, piemēram, no oranžas uz sarkanu un no zilas līdz rozā.

Kādas ir bāzes?

To sauc arī par sārmu, kura izcelsme ir arābu valodā, tieši no vārda "Al-Qaly", tos sauc par visiem vielas, kurām piemīt sārmainas īpašības, lai gan to var noteikt arī kā jebkuru šķīdumu, kas, pakļaujoties ūdens šķīdumam, barotnē rada jonus.

Bāzu raksturojums

Boils noteica, ka visām šīm vielām piemīt šādas īpašības.

• Pieskaroties, var atzīmēt, ka tiem ir ziepjveida raksturs.
• Viņiem raksturīga to atšķirīgā rūgta garša.
• Viņiem ir spēja reaģēt ar skābēm, lai iegūtu sāli un vairāk ūdens.
• Viņi var pārvērst lakmusa papīru no sarkanā līdz zilā krāsā.
• Tie šķīst ūdenī, it īpaši, ja runa ir par hidroksīdiem.
• Lielākā daļa šo tā saukto bāzes vielu ir kaitīgas cilvēka ādai, jo tām piemīt īpašības, kas bojā audus.

Lai gan Boils un citi izcili ķīmiķi vairākas reizes mēģināja izskaidrot, kāpēc skābes un bāzes izturas šādi, pirmā skābju un bāzu definīcija tika pieņemta tikai 200 gadus vēlāk.

Skābju bāzes reakcijas

Pazīstams arī kā neitralizācijas reakcija, to sauc par ķīmisku reakciju, kas notiek starp skābi un bāzi, kā rezultātā rodas sāls un ūdens. Jāatzīmē, ka vārds sāls apzīmē jebkuru savienojumu, kam ir jonu īpašības, kura katjons nāk no noteiktas bāzes.

the neitralizācijas reakcijas, kur vienmēr ir jābūt skābēm un bāzēm, tās vairumā gadījumu ir eksotermiskas, kas nozīmē, ka tās izdalās enerģiju savos procesos, šo reakciju sauc par neitralizējošu, jo, apvienojot skābi ar bāzi, tās neitralizē viena otru , atstājot to īpašības nulles.

Skābju bāzes reakcijas prakse

Lai sāktu ar neitralizējošu reakcijas procesu, ir nepieciešama Erlenmeijera kolba, kurā ievieto sālsskābes šķīdumu, un, savukārt, pievieno dažus pilienus fenolftaleīna indikatora, bāzes barotnē tā kļūst sārta, bet, kad atrodams skābā vidē un tam nav krāsas, tāpēc tas ir bezkrāsains.

Skābes un bāzes neitralizatori tiek ražoti vienādi, tas ir, "ekvivalents-ekvivalents", tas nozīmē, ka skābes ekvivalents vienmēr tiks pilnībā neitralizēts ar ekvivalentu jebkura veida bāzi.

Pēc iepriekšējā procesa seko nātrija hidroksīda šķīduma ievietošana biretē un pēc tam piesardzīgi un lēnām atverot krānu, kad tas pamazām krīt, tas reaģēs ar sālsskābi, veidojot ūdeni un nātrija hlorīdu, Tā rezultātā PH palielinās, un skābes līmenis samazinās.

Kad visa skābe ir iztērēta, bāzes šķīdumam pievieno nākamo bāzes pilienu, kas nozīmē, ka indikators kļūst sārts, tas palīdz saprast, ka skābe ir pilnībā neitralizēta.

Parasti grama ekvivalenta masu nosaka, ņemot vērā vielas veidu, tas ir tāpēc, ka vielas ir atšķirīgas, katrai no tām ir savas īpašības, piemēram, sāls aprēķins nav tāds pats kā skābes aprēķins. ņemot vērā veicamās reakcijas veidu, jo atkarībā no reakcijas veida vielu izmēri ir atšķirīgi, tāpēc aprēķinus nevar izmantot atkārtoti.

Skābes molārā masa dalīta ar to ūdeņražu skaitu, kurus no tā var atdalīt, ir vienāda ar konkrētā skābes viena grama ekvivalenta masu.

Visizplatītākais bāzes veids starp visiem esošajiem ir hidroksīds, un tā grama ekvivalentu nosaka, dalot tā molisko masu ar OH grupu skaitu hidroksīdā.

Šo reakciju tilpumu aprēķina, izmantojot formulu, kas ļauj neitralizēt konkrēto skābi no bāzes:uz * V= Nb* Va, pirmais ir skābes īpašības un pārējās bāzes īpašības.

Lai aprēķinātu skābes šķīduma normālumu, jārīkojas šādi: normalitāte = molaritāte.

Skābes-bāzes reakcijas nozīme

Viņiem ir ļoti būtiska nozīme attiecībā uz to spēju kvantitatīvās analīzes metodēm, kuru procesi tiek noteikti kā skābes bāzes titrēšana.

Lai veiktu šīs reakcijas parasti tiek izmantots indikatora risinājums, kas kalpo kā ceļvedis, lai uzzinātu neitralizācijas punktu un tā attīstību, lai gan noteiktu uzdevumu veikšanai ir arī daži elektroķīmiskie procesi.

Var parādīt trīs veidu reakcijas, kas tiek sadalītas, pamatojoties uz skābju un bāzu īpašībām, īpaši uz to, vai tās ir vājas vai stipras, piemēram, šādas.

Vājas skābes un bāzes reakcija

Tajos var novērot, ka bāzes katijons un skābes anjons tiek hidrolīzi, tā ka to PH ir vienāds ar> 7, ja skābe ir vājāka, un, ja bāze ir vājāka, tā ir <7.

Reakcija starp stipru bāzi un vāju skābi

Šajā gadījumā var redzēt, kā tikai skābes anjons iziet hidrolīzi, tāpēc tā PH paliek <7.

Reakcija starp vāju bāzi un spēcīgu skābi

Šāda veida reakcijās tiek novērots tikai tas, kā bāzes katijons iziet hidrolīzi, tāpēc PH tajā paliek> 7.

Lai izvēlētos, kurš ir ideāls rādītājs katram reakcijas veidam, ir jāzina, kā būs galīgais PH, lai pareizi aprēķinātu ekvivalences punktu.

Skābes-bāzes reakcijas vēsturiskās definīcijas

Bija daudz šī reakcijas procesa definīcijas starp skābēm un bāzēm, tā paša nozīme tiek parādīta atkarībā no analīzes spējas, ko katrs satur, un vēl vairāk, ja to izmanto, lai neitralizētu reakcijas ar šķidrajām vai gāzveida vielām vai kad skābju un bāzu raksturojums un īpašības parasti ir mazāk acīmredzamas.

Antoine Lavoisier definīcija

Sākotnēji Lavoizjē zināšanas aprobežojās ar stiprajām skābēm, jo ​​tās vairāk bija raksturīgas skābskābēm, kuru centrālajos atomos ir augsts oksidēšanās stāvoklis, kurus savukārt ieskauj skābekļa atomi, tomēr viņam nebija pilnīgu zināšanu par skābēm, viņš izdevās noteikt skābes, nosakot tās kā skābekļa saturu, tāpēc viņam vajadzēja izmantot sengrieķu vārdu, lai nosauktu šo skābes veidotāju.

Šī teorija vai definīcija neticamos 30 gadus tika atzīta par vissvarīgāko, tomēr 1810. gadā tika publicēts raksts, kas parādīja dažas pretrunas ar pamatiem un pamatiem, kas Lavoisier definīcijai lika zaudēt uzticamību.

Bronsted-Lowry definīcija  

Šī definīcija tika neatkarīgi formulēta 1923. gadā, kuras bāzes var pamanīt bāzu protonācijā, izmantojot skābju deprotonēšanas procesu, ko var definēt, lai labāk saprastu kā skābju spēju ziedot ūdeņraža katjonus bāzēm, turpināt pieņemt šo procedūru.

Tam ir liela atšķirība ar Arrhenius definīciju, jo tas sastāv nevis no ūdens un sāls veidošanās, bet gan no konjugētām skābēm un bāzēm, kuras tiek panāktas, pārnesot protonu, kas var padarīt skābi tā piegādei. uz bāzi.

Šajā definīcijā var novērot krasas izmaiņas attiecībā uz skābēm un bāzēm, jo ​​skābi sauc par savienojumu, kam piemīt spēja ziedot protonu, bet bāzes ir visas tās vielas, kas spēj uzņemt protonu, tā rezultātā var teikt, ka skābes bāzes reakcija ir ūdeņraža katjona atdalīšana no skābes un pēc noklusējuma tā pievienošana bāzei.

Šis process vēlas atsaukties uz protona izvadīšanu no atoma kodola, šo procesu nav viegli panākt, jo nepietiek ar vienkāršu skābju disociāciju, bet drīzāk ir jāturpina a katjonu ūdeņradis.

Lūisa definīcija

Šī definīcija ietver Bronsted-Lowry teorijas pamatus, kā arī koncepciju, ko tas ierosināja šķīdinātāju sistēmai, šo teoriju 1923. gadā postulēja ķīmiķis Gilbert Lewis.

Šajā definīcijā Luiss piedāvā bāzi, kuru viņš nosauca par "Luisa bāzi", kurai ir iespēja ziedot elektronisko pāri un skābes kā "Luisa skābi", kas ir attiecīgais minētā elektroniskā pāra receptors. Šī definīcija pilnīgi atšķiras no iepriekš piedāvātajām un postulētajām, jo ​​tajās nav minēts, ka skābes un bāzes mēra ar protoniem vai kādu saistītu vielu.

Pēc viņa teorijas domāja, ka anjons bija skābe un katjons bija bāze, kurai ir nedalīts elektronisks pāris, ja tiek izmantota šī definīcija, skābes-bāzes reakciju var saprast kā tiešu elektroniskā pāra ziedošanu. no anjona, nogādājot to katjonā, izdodas izveidot koordinētu kovalento saiti. Šī kombinācija ir pazīstama kā dzīvībai visbūtiskākā savienojuma - ūdens - veidošanās.

Liebigas definīcija

Tas tika ierosināts 1828. gadā, dažas desmitgades vēlāk nekā Lavoisiers, šī teorija balstījās uz viņa plašo darbu par organisko skābju ķīmisko sastāvu. Pirms šīs definīcijas bija doktrīnas atšķirība, kuru uzsāka Deivijs, kas vairāk par visu koncentrējās uz skābēm, kuru pamatā ir skābeklis, un skābēm, kuru pamatā ir ūdeņradis.

Pēc Lībiga teiktā, skābi var definēt kā vielu, kas pati par sevi satur ūdeņradi, un kuru pat var aizstāt vai mainīt ar metālu. Neskatoties uz to, ka šī teorija galvenokārt balstās uz empīriskām metodēm, tā bija spēkā 5 gadu desmitus.

Arrhenius definīcija

Zviedru ķīmiķis Svante Arrhenius centās modernizēt terminus un definīcijas, kas tika dotas reakcijai, kas notika starp skābēm un bāzēm, savukārt cenšoties vienkāršot to terminus.

1884. gadā viņš veica kopīgu darbu ar Frīdrihu Vilhelmu, kurā viņiem izdevās noteikt jonu klātbūtni ūdens šķīdumā, jo noteikta darba nozīmīguma dēļ Arrheniusam tika piešķirta lieliska iespēja gadā saņemt Nobela prēmiju ķīmijā. 1903. gads.

Tradicionālo skābes-bāzes ūdens definīciju var raksturot kā savdabīgu komponenta, kas pazīstams kā ūdens, veidošanos no hidroksil- un ūdeņraža joniem, vai arī kā šo savienojumu veidošanos skābju un bāzes disociācijā ūdens šķīdumā.

Pīrsona definīcija (cieta-mīksta)

Šo definīciju Ralfs Pīrsons postulēja 1963. gadā, lai gan tā tika izstrādāta spēcīgāk 1984. gadā, atbalstot Roberta Parra darbu, kura vārds ir reakcija skābes-bāzes cieta-mīksta, šie īpašības vārdi tiek lietoti šādi. uz lielākām garšvielām, kurām ir maz  oksidācijas stāvokļi, un tie ir stipri polarizēti, Hard tiek izmantots, lai apzīmētu mazākās sugas, un tiem raksturīgs augstāks oksidācijas stāvoklis.

Šī definīcija ir ļoti noderīga organiskās un neorganiskās ķīmijas procesos, un tās galvenā prakse norāda, ka skābes un bāzes var savstarpēji mijiedarboties, un visizplatītākās ir tādu savienojumu reakcijas, kurām ir tādas pašas īpašības kā, piemēram, mīkstie -mīksts vai grūti-grūti.

Šī teorija ir pazīstama arī kā ABDB definīcija, kas ir ļoti noderīga, lai prognozētu metatēzes reakciju produktus. Šodien ir pierādīts, ka šī reakcija var parādīt sprādzienbīstamu materiālu jutīgumu un veiktspēju.

Šī teorija vairāk balstās uz kvalitatīvām, nevis kvantitatīvām īpašībām, kas palīdz vienkāršākā veidā izprast ķīmijas un reakciju dominējošos faktorus.

Usanoviča definīcija

Krievu ķīmiķis Mihails Usanovičs arī definēja, ko nozīmē skābes bāzes reakcija, un var teikt, ka tas ir visizplatītākais no visiem, kurā tiek noteikts, ka skābes ir visas tās ķīmiskās vielas, kuras spēj pieņemt negatīvas sugas vai, ja tas neizdodas, ziedo pozitīvas sugas, bāzes bāzes jēdzienu dod Usanovičs, pretēji skābju koncepcijai.

Šī Krievijas ķīmiķa piedāvātā skābju un bāzu reakcija sakrīt ar citu ķīmisko reakciju, kas pazīstama kā "redoksreakcija", kas ietver oksidēšanās-reducēšanās reakciju, tāpēc tai nav ķīmiķu labvēlības.

Lielākā daļa piedāvāto reakciju ir balstītas uz saišu veidošanos un pārrāvumu, taču redokss un Usanovičs ir vairāk iestatīti kā fiziski elektroniski pārsūtīšanas procesi, kuru dēļ atšķirība starp šiem diviem ir pilnīgi difūza.

Lux-Flood definīcija

Šo definīciju parasti izmanto mūsdienu izkausēto sāļu ģeoķīmijā un elektroķīmijā, kuru postulāciju 1939. gadā veica vācu ķīmiķis, kas pazīstams kā Hermans Lukss, un to atkal izstrādāja, panākot ievērojamu uzlabojumu 1947. gadā ķīmiķis Hakons Fluds, šī iemesla dēļ ir zināms uz šo reakciju, izmantojot divus vienus un tos pašus uzvārdus.

Šajā var novērtēt ļoti savdabīgus skābju un bāzu jēdzienus, no kuriem bāze ir oksīda anjonu donors, savukārt skābes ir minēto anjonu saņēmējas.

Šķīdinātāja sistēmas definīcija

Šo definīciju ir ļoti svarīgi zināt saistībā ar šo jautājumu, jo vairāki no ķīmiķiem, kuri gadu gaitā ir izteikuši savas teorijas, dažreiz komentē šķīdinātāju sistēmu, kuras pamatā ir Arrhenius definīcijas vispārinājums.

Lielākajā daļā šo šķīdinātāju ir zināms daudzums pozitīvu sugu, kas pazīstami kā solvonium kations, un, ja nav, tad tiem ir arī negatīvas sugas, piemēram, solvonium anions, kas atrodas līdzsvara stāvoklī ar šķīdinātāja neitrālajām molekulām.

Šajā definīcijā bāzi var raksturot kā izšķīdinātu vielu, kas izraisa solonija katjonu koncentrācijas palielināšanos, savukārt skābes ir tās, kas izraisa solvonija anjonu samazināšanos.

Šī definīcija ir atkarīga gan no savienojuma, gan no šķīdinātāja, tāpēc atkarībā no izvēlētā šķīdinātāja savienojumam var būt iespēja mainīt savu uzvedību.

Ir ļoti interesanti, kā dažādi ķīmiķi no dažādām pasaules malām un laikiem katrs runāja un piedāvāja atšķirīgu definīciju par vienu un to pašu tēmu, un tas savukārt ir ļoti svarīgi ķīmijas studijām un vēsturei, jo visu ar šiem terminiem ir bijis iespējams vēl labāk zināt visus aspektus, kas tiek apsvērti par skābēm un bāzēm un to neitralizējošajām reakcijām.