Ufafanuzi wa kihistoria wa asidi na besi

Kwa muda mrefu, dutu zilizo na sifa maalum ambazo ni za kupendeza sana zinajulikana na kutumiwa, ambazo kwa sasa zinajulikana kama asidi na besi, ambazo hufafanuliwa kama vitendanishi vya kawaida vya kemikali, ambayo sehemu kubwa inaweza kutengenezwa. misombo ya kemikali kwenye media ya maji.

Kuna athari zinazojumuisha asidi na besi, inayoitwa asidi-msingi, ambayo ili kuisoma, kanuni za usawa wa kemikali lazima zitumike kwa suluhisho, katika aina hii ya athari kuna dutu ambayo ina jukumu muhimu sana, inayoitwa kutengenezea, kwani asidi na besi. kawaida hubadilishana protoni nayo, kwa sababu hii hii inaweza pia kuitwa athari za ubadilishaji wa protoni.

Katika nyakati za zamani ilikuwa tayari inajulikana kuwa vyakula vingine kama siki na limao vina ladha ya asidi, ingawa haikuwa mpaka karne chache zilizopita nilipojua sababu ya ladha yao ya kipekee. Neno tindikali kweli linatokana na lugha ya zamani Kilatini, haswa kutoka kwa neno "tindikali" ambalo linatafsiriwa kuwa tamu.

Je! Asidi ni nini?

Hii inaitwa kama kiwanja chochote cha kemikali ambacho wakati wa kupitia mchakato wa kufutwa katika maji hutoa suluhisho na shughuli ya cation ya hydronium kubwa kuliko maji sawa katika hali yake safi, katika hali hii pH chini ya 7 imewasilishwa.

Dutu yoyote ya kemikali ambayo ina mali ya asidi inaitwa vitu tindikali.

Tabia ya asidi

Miongoni mwa mali na sifa muhimu zaidi za asidi ni zifuatazo.

• Wana ubora wa kuguswa na vitu vinavyoitwa besi, ili kuunda chumvi pamoja na maji.
• Wao ni babuzi sana kwa sababu ya vifaa vyao.
• Wanafanya kazi kama makondakta bora wa umeme katika mazingira yenye unyevu, au yenye maji.
• Wana faili ya ladha ya kipekee ya siki au sikiMfano wa hii inaweza kuwa vyakula vyenye asidi ya citric kama machungwa, limau, matunda ya zabibu, limau, kati ya zingine.
• Wanaweza kuguswa na oksidi za chuma kuunda chumvi pamoja na maji, kama vile majibu wanayofanya na vitu vya msingi.
• Katika visa vingine zinaweza kudhuru, na hata kusababisha ngozi kuwaka.
• Ina uwezo wa kuzalisha chumvi na hidrojeni kupitia mchakato wa athari na metali inayotumika.
• Ina sifa ambazo hufanya phenolphthalein, na kwa upande mwingine inaweza kusababisha karatasi ya litmus kubadilisha rangi, kwa mfano kutoka machungwa hadi nyekundu, na kutoka bluu hadi nyekundu.

Misingi ni nini?

Hii pia inajulikana kama alkali, ambayo asili yake ni kutoka lugha ya Kiarabu, haswa kutoka kwa neno "Al-Qaly", wanaitwa kama wale wote vitu vyenye mali ya alkali, ingawa inaweza pia kuamuliwa kama suluhisho lolote ambalo linapopewa suluhisho la maji, huwasilisha ions kwa kati.

Tabia za besi

Boyle aliamua kuwa dutu hizi ni zile ambazo zina mali zifuatazo.

• Kwa kugusa inaweza kuzingatiwa kuwa wao ni sabuni kwa maumbile.
• Wao ni sifa ya ladha yao inayojulikana ya uchungu.
• Wana faili ya uwezo wa kuguswa na asidi, ili kuzalisha chumvi na maji zaidi.
• Wanaweza kugeuza karatasi ya litmus kutoka nyekundu hadi bluu.
• Wao ni mumunyifu katika maji, haswa linapokuja suala la hidroksidi.
• Idadi kubwa ya vitu vinavyoitwa msingi ni hatari kwa ngozi ya binadamu, kwa sababu zina sifa zinazoharibu tishu.

Ingawa Boyle na wataalam wengine wakuu walijaribu mara kadhaa kuelezea ni kwanini asidi na besi zina tabia kama hiyo, ufafanuzi wa kwanza wa asidi na besi haukukubaliwa hadi miaka 200 baadaye.

Athari za msingi wa asidi

Pia inajulikana kama athari ya kutenganisha, inaitwa kama athari ya kemikali ambayo hufanyika kati ya asidi na msingi ambao husababisha chumvi na maji. Ikumbukwe kwamba neno chumvi linaelezea kiwanja chochote kilicho na sifa za ionic, ambazo cation yake hutoka kwa msingi fulani.

the athari za neutralization, ambayo lazima iwepo uwepo wa asidi na besi, mara nyingi huwa ya kutisha, ambayo inamaanisha kuwa hutoa nguvu katika michakato yao, mmenyuko huu huitwa kutoweka kwa sababu wakati asidi imejumuishwa na msingi, hizi hurekebishana. , na kuacha mali zao kuwa batili.

Mazoezi ya athari ya msingi wa asidi

Kuanza na mchakato wa kutenganisha, ni muhimu kuwa na chupa ya Erlenmeyer, ambayo suluhisho la asidi ya hidrokloriki imewekwa, na matone machache ya kiashiria cha phenolphthalein huongezwa, inageuka kuwa nyekundu katikati, lakini wakati ni hupatikana katikati ya tindikali na haitoi rangi yoyote, kwa hivyo haina rangi.

Acid na neutralizers ya msingi hutengenezwa kwa usawa, ambayo ni, "sawa-sawa", hii inamaanisha kuwa sawa ya asidi itabadilishwa kabisa na sawa na aina yoyote ya msingi.

Baada ya mchakato uliopita, kuweka katika ofisi ya suluhisho ya hidroksidi ya sodiamu inafuata na kisha kufungua bomba kwa uangalifu na polepole, wakati inaanguka kidogo kidogo, itachukua hatua na asidi hidrokloriki kuunda maji na kloridi. Ya sodiamu, hii ina athari kwamba PH huongezeka, na viwango vya asidi hupungua.

Mara tu asidi yote itakapotumiwa juu, tone lifuatalo la msingi linaongezwa kwenye suluhisho la msingi, na athari kwamba kiashiria kimegeuka kuwa cha rangi ya waridi, hii inafanya kazi kugundua kuwa asidi imekomeshwa kabisa.

Kwa ujumla, uzito wa gramu sawa imedhamiriwa kuzingatia aina ya dutu, hii ni kwa sababu vitu ni tofauti, kila moja ina sifa zake, kwa mfano hesabu ya chumvi sio sawa na ya asidi, pia kuzingatia aina ya athari ambayo inafanywa, kwani kulingana na aina ya athari vipimo vya vitu ni tofauti, kwa hivyo mahesabu hayawezi kutumiwa tena.

Masi ya molar ya asidi iliyogawanywa na idadi ya haidrojeni ambayo inaweza kutenganishwa nayo ni sawa na uzito wa gramu moja sawa na asidi iliyopewa.

Aina ya msingi kati ya zote zilizopo ni hidroksidi, na sawa na gramu yake imedhamiriwa kwa kugawanya molekuli yake ya molar na idadi ya vikundi vya OH kwenye hydroxide.

Kiasi cha athari hizi huhesabiwa kwa njia ya fomula, ambayo inaruhusu kupunguza asidi iliyopewa kutoka kwa msingi, kuwa hii: Nkwa * V= Nb* Va, ya kwanza ni mali ya asidi na mali iliyobaki ya msingi.

Ili kuhesabu hali ya kawaida ya suluhisho la asidi, mtu anapaswa kuendelea kama ifuatavyo: kawaida = molarity.

Umuhimu wa mmenyuko wa asidi-msingi

Wana umuhimu muhimu sana kulingana na uwezo wao kama mbinu za uchambuzi wa idadi, ambayo michakato yake imedhamiriwa kama viwango vya asidi-msingi.

Ili kufanya athari hizi suluhisho la kiashiria hutumiwa kawaida, ambayo hutumika kama mwongozo wa kujua hatua ya kutosheleza, na jinsi inakua, ingawa pia kuna michakato ya elektroniki ya kuweza kutekeleza majukumu fulani.

Aina tatu za athari zinaweza kuonyeshwa ambazo zinagawanywa kulingana na sifa za asidi na besi, haswa ikiwa ni dhaifu au nguvu, kama ifuatayo.

Mmenyuko wa asidi dhaifu na msingi

Katika hizi inaweza kuzingatiwa kuwa cation ya msingi, na anion ya asidi hupitia hydrolysis, kwa hivyo PH yao ni sawa na> 7 ikiwa asidi ni dhaifu, na ikiwa msingi ni dhaifu ni <7.

Mmenyuko kati ya msingi wenye nguvu na asidi dhaifu

Katika kesi hii, inaweza kuzingatiwa jinsi anion tu ya asidi hupitia hydrolysis, kwa hivyo PH yake inabaki kuwa <7.

Mmenyuko kati ya msingi dhaifu na asidi kali

Katika aina hii ya majibu, inazingatiwa tu jinsi cation ya msingi hupitia hydrolysis, kwa hivyo PH ndani yake inabaki> 7.

Ili kuchagua ambayo ni kiashiria kamili kwa kila aina ya athari, ni muhimu kujua jinsi PH ya mwisho itakuwa, ili kuhesabu kwa usahihi hatua ya usawa.

Ufafanuzi wa kihistoria wa athari ya msingi wa asidi

Kulikuwa na mengi ufafanuzi wa mchakato huu wa athari kati ya asidi na besi, umuhimu wa huo umeonyeshwa kulingana na uwezo wa uchambuzi ambao kila moja ina, na zaidi wakati inatumika kwa kupunguza athari za dutu za kioevu au gesi, au wakati wahusika na mali ya asidi na besi kawaida hazionekani.

Ufafanuzi wa Antoine Lavoisier

Ujuzi wa Lavoisier ulizuiliwa kwa asidi kali mwanzoni, kwani zilikuwa maalum zaidi kwa oksidi, ambazo zina hali ya juu ya oksidi katika atomi zao kuu, ambazo pia zilikuwa zimezungukwa na atomi za oksijeni, hata hivyo hakuwa na ufahamu kamili wa asidi tindikali, aliweza kuanzisha asidi kwa kuziamua kama yaliyomo oksijeni, kwa hii ilibidi atumie Mgiriki wa zamani kumtaja mjenzi wa tindikali.

Nadharia hii au ufafanuzi uliwekwa kama muhimu zaidi kwa miaka 30 ya kushangaza, hata hivyo mnamo 1810 nakala ilichapishwa ambayo ilionyesha kupingana na misingi na misingi, ambayo ilifanya ufafanuzi wa Lavoisier upoteze uaminifu.

Ufafanuzi wa Bronsted-Lowry  

Ufafanuzi huu uliundwa kwa hiari mnamo 1923, ambao besi zake zinaweza kugunduliwa katika maandamano ya besi, kupitia mchakato wa kupunguzwa kwa asidi, ambayo inaweza kufafanuliwa kwa uelewa mkubwa kama uwezo wa asidi kuweza kutoa cations za hidrojeni kwa besi, ambaye endelea kukubali utaratibu huu.

Hii ina tofauti kubwa na ufafanuzi wa Arrhenius, kwa sababu haijumuishi katika uundaji wa maji na chumvi, bali ni ile ya asidi na besi zilizounganishwa, ambazo hupatikana kwa kuhamisha protoni inayoweza kutengeneza asidi kuileta kwa msingi.

Katika ufafanuzi huu, mabadiliko makubwa yanaweza kuzingatiwa kwa maneno ambayo asidi na besi zinajulikana, kwa sababu asidi inajulikana kama kiwanja ambacho kina uwezo wa kutoa protoni, wakati besi ni vitu vyote vyenye uwezo wa kupokea protoni, kama matokeo ya hii, inaweza kusemwa kuwa athari ya asidi-msingi ni kuondoa kwa cation ya hidrojeni kutoka kwa asidi, na kwa kuongeza kuongezea hii kwa msingi.

Utaratibu huu unataka kutaja uondoaji wa protoni kutoka kwenye kiini cha atomi, mchakato huu sio rahisi sana kufanikiwa, kwani kutenganishwa kwa asidi haitoshi, lakini ni muhimu kuendelea na uondoaji wa cation hidrojeni.

Ufafanuzi wa Lewis

Ufafanuzi huu ni pamoja na misingi ya nadharia ya Bronsted-Lowry na pia dhana kwamba hii ilipendekeza mfumo wa kutengenezea, nadharia hii iliwekwa mnamo 1923 na duka la dawa Gilbert Lewis.

Lewis katika ufafanuzi huu anapendekeza msingi, aliouita "msingi wa Lewis" ambao una uwezo wa kuchangia jozi za elektroniki na asidi kama "asidi ya Lewis" kuwa mpokeaji husika wa jozi hizo za elektroniki. Ufafanuzi huu ni tofauti kabisa na yale yaliyopendekezwa na yaliyowekwa hapo juu, kwa sababu hayasemi kwamba asidi na besi hupimwa na protoni au dutu fulani iliyofungwa.

Hii ilidhaniwa katika nadharia yake kwamba anion ilikuwa asidi, na cation ilikuwa msingi ambao una jozi ya elektroniki ambayo haishirikiwi, ikiwa ufafanuzi huu unatumiwa, athari ya msingi wa asidi inaweza kueleweka kama mchango wa moja kwa moja wa jozi ya elektroniki inakuja. kutoka kwa anion, akiipeleka kwa cation, akiweza kuunda dhamana ya uratibu wa ushirikiano Mchanganyiko huu unajulikana kama malezi ya kiwanja muhimu zaidi kwa maisha, maji.

Ufafanuzi wa Liebig

Hii ilipendekezwa mnamo 1828, miongo michache baadaye kuliko Lavoisier, nadharia hii ilitokana na kazi yake kubwa juu ya kemikali ya asidi ya kikaboni. Kabla ya ufafanuzi huu kulikuwa na tofauti ya mafundisho ambayo ilianzishwa na Davy, ambayo ililenga zaidi ya kitu chochote juu ya asidi kulingana na oksijeni, na asidi kulingana na hidrojeni.

Kulingana na Liebig asidi inaweza kuelezewa kama dutu ambayo ina yenyewe hidrojeni, na ambayo inaweza hata kubadilishwa, au kubadilishwa na chuma. Nadharia hii licha ya kuzingatia zaidi njia za ufundi, imeweza kutumika kwa miongo 5.

Ufafanuzi wa Arrhenius

Mtaalam wa dawa wa Uswidi Svante Arrhenius alijaribu kuboresha sheria na ufafanuzi ambao ulikuwa umepewa majibu ambayo yalitokea kati ya asidi na besi, kwa upande wake ikitaka kurahisisha masharti ya hii.

Mnamo 1884 alifanya kazi ya pamoja na Friedrich Wilhelm ambapo waliweza kuanzisha uwepo wa ioni katika suluhisho la maji, kwa sababu ya umuhimu wa kazi fulani Arrhenius alipewa fursa nzuri ya kupokea Tuzo ya Nobel katika Kemia mwaka 1903.

Ufafanuzi wa jadi wa msingi wa asidi ya maji unaweza kuelezewa kama muundo wa kipekee wa sehemu inayojulikana kama maji kutoka kwa hidroksidi na ioni za haidrojeni, au pia kama malezi ya hizi kutoka kwa kutenganishwa kwa asidi na msingi katika suluhisho la maji.

Ufafanuzi wa Pearson (ngumu-laini)

Ufafanuzi huu uliowekwa na Ralph Pearson mnamo 1963 ingawa ilitengenezwa kwa nguvu zaidi mnamo 1984 na msaada wa kazi ya Robert Parr, ambaye jina lake ni athari ya asidi-msingi ngumu-laini, vivumishi hivi hutumiwa kwa njia ifuatayo, Laini hutumiwa kutaja manukato makubwa, ambayo yana chini  vioksidishaji, na zimepandikizwa sana, Ngumu hutumiwa kurejelea spishi ndogo zaidi, na zina sifa ya kuwa na hali ya juu ya oksidi.

Ufafanuzi huu umeonekana kuwa muhimu sana kwa michakato ya kemia ya kikaboni na isokaboni, na mazoea yake makuu yanaonyesha kuwa asidi na besi zinaweza kuingiliana, na kawaida zaidi ni athari za misombo ambayo ina sifa sawa, kama vile mfano laini-laini, au ngumu-ngumu.

Nadharia hii pia inajulikana kama ufafanuzi wa ABDB, ambayo ni muhimu sana kwa kutabiri bidhaa za athari za metathesis. Sasa imethibitishwa kuwa athari hii inaweza kuonyesha unyeti na utendaji wa vifaa vya kulipuka.

Nadharia hii inategemea zaidi sifa za ubora kuliko zile za upimaji, ambazo husaidia kuelewa kwa njia rahisi sababu kuu za kemia na athari.

Ufafanuzi wa Usanovich

Mikhail Usanovich, duka la dawa la Kirusi, pia alifanya ufafanuzi wa kile athari ya asidi-msingi inamaanisha, na inaweza kusemwa kuwa hii ndio jumla zaidi kuliko zote, ambayo imeamuliwa kuwa asidi ni vitu vyote vya kemikali ambavyo vina uwezo wa kubali spishi hasi, au kwamba, ikishindikana, hutoa spishi chanya, dhana ya msingi inayotolewa na Usanovich, kinyume cha zile za asidi.

Mmenyuko wa asidi na besi zilizopendekezwa na mkemia huyu wa Urusi huambatana na athari nyingine ya kemikali, inayojulikana kama "athari ya redox" ambayo inajumuisha athari ya kupunguza oksidi, kwa hivyo haipendwi na wanakemia.

Athari nyingi zinazopendekezwa zinategemea uundaji wa dhamana na kuvunja, lakini redox na Usanovich zimewekwa zaidi kama michakato ya uhamishaji wa elektroniki, ambayo inasababisha utofauti kati ya hizi mbili kuenea kabisa.

Ufafanuzi wa Lux-Mafuriko

Ufafanuzi huu kwa ujumla hutumiwa katika jiokemia ya kisasa na elektrokemikali ya chumvi iliyoyeyushwa, ambayo uchapishaji wake ulifanywa mnamo 1939 na duka la dawa la Ujerumani anayejulikana kama Hermann Lux, na ilitengenezwa tena ikipata uboreshaji mkubwa mnamo 1947 na duka la dawa Hakon Mafuriko, kwa sababu hii inajulikana kwa majibu haya na majina mawili ya mwisho sawa.

Katika hii mtu anaweza kufahamu dhana za kipekee za asidi na besi, msingi ni wafadhili wa anion ya oksidi, wakati asidi ndio wapokeaji wa anion hizo.

Ufafanuzi wa mfumo wa kutengenezea

Ufafanuzi huu ni muhimu sana kujua kuhusiana na suala hili, kwani wanakemia kadhaa ambao wamefanya nadharia zao kwa miaka mingi wakati mwingine walitoa maoni juu ya mfumo wa kutengenezea, ambao unategemea ujumuishaji wa ufafanuzi wa Arrhenius ulioonyeshwa hapo juu.

Kuna idadi fulani ya spishi chanya katika vimumunyisho hivi vingi, vinavyojulikana kama cations solvonium, na ikishindwa kuwa pia zina spishi hasi kama vile anions za solvonium, ambazo ziko katika hali ya usawa na molekuli za upande wowote za kutengenezea.

Katika ufafanuzi huu, msingi unaweza kuelezewa kama solute ambayo husababisha kuongezeka kwa mkusanyiko wa cations za solvonium, wakati asidi ni zile zinazosababisha kupungua kwa anions ya solvonium.

Ufafanuzi huu unategemea kiwanja na kutengenezea, kwa hivyo kulingana na kutengenezea iliyochaguliwa, kiwanja kinaweza kuwa na uwezo wa kubadilisha tabia yake mwenyewe.

Inafurahisha sana jinsi wakemia tofauti kutoka sehemu tofauti za ulimwengu, na nyakati tofauti, kila mmoja alizungumza na kupendekeza ufafanuzi tofauti juu ya mada hiyo hiyo, na kwa hivyo hii ni muhimu sana kwa utafiti na historia ya kemia, kwa sababu kuweka pamoja maneno haya yote, imewezekana kujua vizuri zaidi nyanja zote zinazozingatiwa juu ya asidi na besi na athari zao za kutoweka.