Историјске дефиниције киселина и база

Дуго су познате и коришћене супстанце са посебним карактеристикама које су од великог практичног интереса, а које су тренутно познате као киселине и базе, а које су дефинисане као врло чести хемијски реагенси, до којих се може развити велики део. хемијска једињења у воденом медијуму.

Постоје неке реакције које укључују киселине и базе, који се назива киселинско-базна, и да би се за њихово проучавање принципи хемијске равнотеже морали применити на растворе, у овој врсти реакција постоји супстанца која игра веома важну улогу, која се назива растварач, јер киселине и базе Они обично с њим размењују протоне, захваљујући томе се оне могу назвати и реакцијама размене протона.

У давним временима већ је било познато да неке намирнице попут сирћета и лимуна имају карактеристичан киселински укус, мада сам тек пре неколико векова знао разлог њеног необичног укуса. Реч киселина заправо потиче из древног латинског језика, тачно од њеног израза „ацидус“, што у преводу значи кисело.

Шта су киселине?

То се назива било којим хемијским једињењем које, пролазећи кроз поступак растварања у води, даје раствор са активношћу катјона хидронијума већу од исте воде у свом најчишћем стању, у овој ситуацији је представљен пХ нижи од 7.

Свака хемијска супстанца која поседује својства киселине назива се киселом супстанцом.

Карактеристике киселина

Међу најважнијим својствима и карактеристикама киселина су следеће.

• Они имају квалитет реаговања са супстанцама које се називају базама, како би створили сол плус воду.
• Изузетно су нагризајуће због својих компонената.
• Раде као изврсни проводници електричне енергије у влажном или воденом окружењу.
• Они имају осебујни кисели или кисели укусПример за то може бити храна која садржи лимунску киселину, попут поморанџе, лимете, грејпа, лимуна, између осталог.
• Они могу да реагују са металним оксидима да би створили сол плус воду, баш као и реакција са базним супстанцама.
• У неким случајевима могу бити штетни, па чак и проузроковати опекотине коже.
• Има способност стварања соли и водоника кроз процес реакције са активним металима.
• Има особине које чине фенолфталеин, а заузврат могу да доведу до тога да лакмусов папир мења боје, на пример од наранџасте до црвене и од плаве до ружичасте.

Које су базе?

Ово је такође познато као алкалије, чије порекло потиче из арапског језика, тачно од речи „Ал-Кали“, зову се као и сви они супстанце које поседују алкална својства, мада се такође може одредити као било које решење које, када је подвргнуто воденом раствору, представља јоне медијуму.

Карактеристике база

Боиле је утврдио да су све ове супстанце оне које поседују следећа својства.

• На додир се може приметити да су сапунасте природе.
• Карактерише их препознатљив горак укус.
• Они имају способност реаговања са киселинама, у циљу генерисања соли и више воде.
• Лакмус папир могу претворити у црвени у плави.
• Растворљиви су у води, посебно када су у питању хидроксиди.
• Велика већина ових такозваних основних супстанци штетна је за људску кожу, јер имају карактеристике које оштећују ткива.

Иако су Боиле и други велики хемичари неколико пута покушали да објасне зашто се киселине и базе понашају на такав начин, прва дефиниција киселина и база прихваћена је тек 200 година касније.

Киселинско-базне реакције

Такође позната као реакција неутрализације, назива се хемијском реакцијом која се дешава између киселине и базе која резултира соли и водом. Треба напоменути да реч сол описује свако једињење које има јонске карактеристике, чији катион потиче из одређене базе.

Тхе реакције неутрализације, у којима увек мора бити присутно киселина и база, они су у већини случајева егзотермни, што значи да ослобађају енергију у својим процесима, ова реакција се назива неутралисањем, јер када се киселина комбинује са базом, те се међусобно неутралишу , остављајући њихова својства ништавним.

Пракса киселинско-базне реакције

Да бисте започели процес реакције неутрализације, потребно је да имате Ерленмајерову тиквицу, у коју се стави раствор хлороводоничне киселине, а заузврат се дода неколико капи индикатора фенолфталеина, он постаје ружичаст у базном медијуму, али када је налази се у киселом медијуму и не представља никакву боју, па је безбојан.

Неутрализатори киселина и база производе се подједнако, то јест „еквивалент-еквивалент“, то значи да ће еквивалент киселине увек бити потпуно неутрализован еквивалентом било које врсте базе.

После претходног поступка, следи стављање раствора натријум хидроксида у бирету, а затим опрезно и полако отварање славине, када мало по мало реагује, реаговаће са хлороводоничном киселином да би се створила вода и хлорид натријума, То има за последицу да се ПХ повећава, а ниво киселине се смањује.

Када се потроши сва киселина, следећа кап базе се додаје у основни раствор, са ефектом да индикатор постане ружичаст, што служи да се схвати да је киселина потпуно неутралисана.

Генерално, маса еквивалента грама одређује се узимајући у обзир врсту супстанце, јер су супстанце различите, свака од њих има своје карактеристике, на пример израчунавање соли није исто као израчунавање киселине, такође узимајући у обзир врсту реакције која се спроводи, јер су у зависности од врсте реакције димензије супстанци различите, па се прорачуни не могу поново користити.

Моларна маса киселине подељена бројем водоника који се од ње може одвојити једнака је маси једног грама еквивалента дате киселине.

Најчешћи тип базе међу свим постојећим је хидроксид, а његов еквивалент у граму одређује се тако што се његова моларна маса подели бројем ОХ група у хидроксиду.

Обим ових реакција израчунава се помоћу формуле која омогућава неутралисање дате киселине базе:до * V= Nб * Va, прва су својства киселине, а преостала својства базе.

Да би се израчунала нормалност раствора киселине, мора се поступити на следећи начин: нормалност = моларност.

Значај киселинско-базне реакције

Они имају веома важан значај у погледу њихове способности као технике за квантитативну анализу запремина, чији се процеси одређују као киселинско-базне титрације.

Да би се извршиле ове реакције обично се користи решење индикатора, који служе као водич за познавање тачке неутрализације и како се она развија, мада постоје и неки електрохемијски процеси за обављање одређених задатака.

Могу се приказати три врсте реакција које се деле на основу карактеристика киселина и база, посебно на основу тога да ли су слабе или јаке, као што су следеће.

Реакција слабе киселине и базе

Код њих се може уочити да се катион базе и анион киселине подвргавају хидролизи, тако да је њихов ПХ једнак> 7 ако је киселина слабија, а ако је база слабија <7.

Реакција између јаке базе и слабе киселине

У овом случају се може посматрати како само анион киселине пролази хидролизу, па његов ПХ остаје на <7.

Реакција између слабе базе и јаке киселине

У овој врсти реакције, примећује се само како катион базе пролази хидролизу, па ПХ у њој остаје> 7.

Да бисте изабрали који је савршени показатељ за сваку врсту реакције, потребно је знати какав ће бити коначни ПХ, како бисте тачно израчунали тачку еквиваленције.

Историјске дефиниције киселинско-базне реакције

Било је много дефиниције овог реакционог процеса између киселина и база, значај истог показује се према капацитету анализе који свака садржи, а више када се примењује на неутрализационе реакције течним или гасовитим супстанцама или када су карактери и својства киселина и база обично мање евидентни.

Дефиниција Антоине Лавоисиер

Сазнање које је Лавоазијер имао у почетку је било ограничено на јаке киселине, јер су биле специфичније за оксакиселине које имају високо оксидационо стање у својим централним атомима, који су пак били окружени атомима кисеоника, међутим Он није имао потпуно знање о киселим киселине, успео је да утврди киселине одређујући их као садржај кисеоника, за то је морао да употреби древни грчки да именује овог градитеља киселина.

Ова теорија или дефиниција рангирана је као најважнија током невероватних 30 година, међутим 1810. године објављен је чланак који је показао неке контрадикције са основама и основама, због чега је Лавоисиерова дефиниција изгубила кредибилитет.

Дефиниција Бронстед-Ловри-а  

Ова дефиниција је независно формулисана 1923. године, чије се базе могу приметити у протонацији база, кроз процес депротонирања киселина, што се може дефинисати за веће разумевање као способност киселина да могу да донирају катион водоника у базе, које наставите да прихватате овај поступак.

Ово има велику разлику са Аррениус-овом дефиницијом, јер се не састоји у стварању воде и соли, већ у коњугованим киселинама и базама, које се постижу преносом протона који може створити киселину да је испоручи до базе.

У овој дефиницији може се уочити драстична промена у терминима са којима су киселине и базе познате, јер је киселина позната као једињење које има способност донирања протона, док су базе све оне супстанце којима је омогућен пријем протона, као последица овога, може се рећи да је киселинско-базна реакција уклањање катиона водоника из киселине, а по дефаулту додавање овог у базу.

Овај процес жели да се односи на елиминацију протона из језгра атома, овај процес није баш лако постићи, јер једноставна дисоцијација киселина није довољна, већ је неопходно наставити са елиминацијом катион водоник.

Дефиниција Левиса

Ова дефиниција укључује темеље Бронстед-Ловри теорије, као и концепт који је предложио за систем растварача, а ову теорију је 1923. постулирао хемичар Гилберт Левис.

Левис у овој дефиницији предлаже базу, коју је назвао "Левисова база" која има способност донирања електронског пара и киселина, јер је "Левисова киселина" тај одговарајући рецептор поменутог електронског пара. Ова дефиниција се потпуно разликује од горе предложених и постулираних, јер не помињу да се киселине и базе мере протонима или неком везаном супстанцом.

То је у његовој теорији претпостављало да је анион киселина, а катион база која нема електронски пар који се не дели, ако се користи ова дефиниција, реакција киселина-база може се схватити као директно донирање електронског пара анион, испоручујући га катиону, успевајући да формира координисану ковалентну везу. Ова комбинација је позната као стварање највиталнијег једињења за живот, воде.

Дефиниција Лиебиг-а

Ово је предложено 1828. године, неколико деценија касније од Лавоазијерове, ова теорија заснована је на његовом опсежном раду о хемијском саставу органских киселина. Пре ове дефиниције постојала је доктринарна разлика коју је покренуо Дави, која се више од свега фокусирала на киселине засноване на кисеонику и киселине засноване на водонику.

Према Лиебиг-у, киселина се може дефинисати као супстанца која у себи садржи водоник, а која се чак може заменити или променити металом. Ова теорија, упркос томе што се темељи углавном на емпиријским методама, успела је да буде на снази пет деценија.

Дефиниција Аррхениус-а

Шведски хемичар Сванте Аррхениус тежио је модернизацији појмова и дефиниција датих реакцији која се догодила између киселина и база, заузврат настојећи да поједностави термине.

1884. године обавио је заједнички рад са Фридрихом Вилхелмом у којем су успели да утврде присуство јона у воденом раствору, због важности одређеног дела, Аррхениус-у је дата чудесна прилика да године добије Нобелову награду за хемију. 1903.

Традиционална дефиниција водене киселинске базе може се описати као особено формирање компоненте познате као вода из хидроксилних и водоникових јона, или као њихово формирање из дисоцијације киселина и базе у воденом раствору.

Пеарсонова дефиниција (тврдо-меко)

Ову дефиницију поступирао је Ралпх Пеарсон 1963. године, иако је развијен с већом снагом 1984. године уз подршку рада Роберта Парра, чије је име реакција киселинско-базна тврдо-мека, ови придеви се користе на следећи начин, Софт користи се за означавање већих зачина, којих има мало  оксидациона стања, а она су јако поларизована, Хард се користи за означавање најмањих врста, а карактеришу их већа оксидациона стања.

Ова дефиниција је била врло корисна за процесе органске и неорганске хемије, а њене главне праксе указују да киселине и базе могу међусобно да интерагују, а најчешће су реакције једињења која имају исте особине, као што је на пример мека -мека, или тврда-тврда.

Ова теорија је такође позната и као дефиниција АБДБ, што је врло корисно за предвиђање производа реакција метатеза. Данас је доказано да ова реакција може показати осетљивост и перформансе експлозивних материјала.

Ова теорија се више заснива на квалитативним него на квантитативним карактеристикама, које помажу на једноставнији начин да се разумеју доминантни фактори хемије и реакција.

Дефиниција Усановича

Михаил Усанович, руски хемичар, такође је дао дефиницију шта подразумева киселинско-базна реакција и може се рећи да је ово најопштије од свих, у којој се утврђује да су киселине све оне хемијске супстанце које су способне да прихватити негативне врсте или оне, које у супротном, донирају позитивне врсте, концепт базе који даје Усановицх, супротан концепту киселина.

Реакција киселина и база коју је предложио овај руски хемичар поклапа се са другом хемијском реакцијом, познатом као „редокс реакција“ која укључује реакцију редукције оксидације, па нема наклоност хемичара.

Већина предложених реакција заснива се на стварању и прекиду веза, али редокс и Усановићеви су постављени више као физички електронски процеси преноса, што доводи до тога да је разлика између ове две потпуно дифузна.

Дефиниција Лук-Флоод

Ова дефиниција се генерално користи у модерној геохемији и електрохемији растопљених соли, чију је поставку 1939. године извршио немачки хемичар познат као Херманн Лук, а поново ју је развио постижући значајно побољшање 1947. године хемичар Хакон Флоод, из овог разлога је познат на ову реакцију два презимена истих.

На овај начин се могу ценити врло необични концепти киселина и база, чија је база донор оксидних ањона, док су киселине примаоци поменутих ањона.

Дефиниција система растварача

Ову дефиницију је веома важно знати у вези са овим питањем, јер је неколико хемичара који су годинама спроводили своје теорије понекад коментарисали систем растварача, који се заснива на генерализацији Аррхениус-ове дефиниције, изложене горе.

У већини ових растварача постоји одређена количина позитивних врста, познатих као солвонијумски катиони, а ако то не учине, они имају и негативне врсте, попут солвонијумових аниона, који су у стању равнотеже са неутралним молекулима растварача.

У овој дефиницији, база се може описати као растворена супстанца која узрокује повећање концентрације катиона солвонијума, док су киселине оне које узрокују смањење ањона солвонијума.

Ова дефиниција зависи и од једињења и од растварача, па у зависности од изабраног растварача, једињење може имати способност да мења своје понашање.

Врло је занимљиво како су различити хемичари из различитих делова света и у различита времена говорили и предлагали различиту дефиницију о истој теми, а то је заузврат веома важно за проучавање и историју хемије, јер састављање свих овим терминима је било могуће још боље знати све аспекте који се разматрају у вези са киселинама и базама и њиховим реакцијама неутрализације.