Makasaysayang kahulugan ng mga acid at base

Sa loob ng mahabang panahon, ang mga sangkap na may mga espesyal na katangian na may praktikal na interes ay kilala at ginamit, na kasalukuyang kilala bilang mga acid at base, na tinukoy bilang napaka-karaniwang mga kemikal na reagent, kung saan ang isang malaking bahagi ay maaaring mabuo. mga compound ng kemikal sa may tubig na media.

Mayroong mga ilang mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga acid at base, na tinatawag na acid-base, na kung saan upang mapag-aralan ang mga ito, ang mga prinsipyo ng equilibrium ng kemikal ay dapat mailapat sa mga solusyon, sa ganitong uri ng mga reaksyon mayroong isang sangkap na gumaganap ng napakahalagang papel, na tinatawag na solvent, dahil ang mga acid at base ay kadalasang nakikipagpalitan ng mga proton dito, salamat dito maaaring matawag itong mga reaksyon ng proton exchange.

Sa mga sinaunang panahon nalaman na ang ilang mga pagkain tulad ng suka at limon ay may katangian na lasa ng acid, kahit na hindi pa noong ilang siglo na ang nakakaraan alam ko ang dahilan para sa kakaibang lasa nito. Ang salitang acid ay talagang nagmula sa sinaunang wika ng Latin, eksaktong mula sa terminong "acidus" na isinasalin bilang maasim.

Ano ang mga acid?

Ito ay tinawag bilang anumang kemikal na tambalan na kapag dumadaan sa isang proseso ng paglusaw sa tubig ay gumagawa ng isang solusyon na may aktibidad na hydration na cation na mas malaki kaysa sa parehong tubig sa pinakadalisay na estado nito, sa sitwasyong ito isang pH na mas mababa sa 7 ang ipinakita.

Ang anumang sangkap na kemikal na nagtataglay ng mga katangian ng isang acid ay tinatawag na acidic na sangkap.

Mga katangian ng mga acid

Kabilang sa mga pinakamahalagang katangian at katangian ng mga acid ay ang mga sumusunod.

• Mayroon silang kalidad ng pagtugon sa mga sangkap na tinatawag na bases, upang makabuo ng asin kasama ang tubig.
• Ang mga ito ay labis na kinakaing unti-unti dahil sa kanilang mga bahagi.
• Nagtatrabaho sila bilang mahusay na mga conductor ng kuryente sa mahalumigmig, o may tubig na mga kapaligiran.
• Mayroon silang isang kakaibang maasim o maasim na lasaAng isang halimbawa nito ay maaaring mga pagkain na naglalaman ng citric acid tulad ng mga dalandan, limes, grapefruits, lemon, at iba pa.
• Maaari silang mag-react sa mga metal oxide upang mabuo ang asin plus tubig, tulad ng reaksyon na ginagawa nila sa mga pangunahing sangkap.
• Sa ilang mga kaso maaari silang mapanganib, at maging sanhi ng pagkasunog ng balat.
• Ito ay may kakayahang makabuo ng asin at hydrogen sa pamamagitan ng proseso ng reaksyon na may mga aktibong metal.
• Mayroon itong mga katangiang gumagawa ng phenolphthalein, at siya namang maaaring maging sanhi ng pagbabago ng mga kulay ng litmus na papel, halimbawa mula sa orange hanggang pula, at mula sa asul hanggang rosas.

Ano ang mga Batayan?

Kilala rin ito bilang alkali, na ang pinagmulan ay mula sa wikang Arabe, eksaktong mula sa salitang "Al-Qaly", tinawag silang lahat mga sangkap na nagtataglay ng mga katangian ng alkalina, bagaman maaari rin itong matukoy bilang anumang solusyon na kapag napailalim sa isang may tubig na solusyon ay nagpapakita ng mga ions sa daluyan.

Mga katangian ng mga base

Natukoy ni Boyle na ang mga sangkap na ito ay ang lahat ng nagtataglay ng mga sumusunod na katangian.

• Sa pagdampi ay mapapansin na ang mga ito ay may sabon sa likas na katangian.
• Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang kilalang mapait na lasa.
• Nasa kanila ang kakayahang mag-react sa mga acid, upang makabuo ng asin at maraming tubig.
• Maaari nilang buksan ang litmus na papel mula pula hanggang asul.
• Natutunaw ang mga ito sa tubig, lalo na pagdating sa hydroxides.
• Ang karamihan sa mga tinatawag na pangunahing sangkap na ito ay nakakasama sa balat ng tao, sapagkat mayroon silang mga katangian na nakakasira sa mga tisyu.

Bagaman sumubok si Boyle at iba pang mahusay na mga chemist ng maraming beses upang ipaliwanag kung bakit kumilos ang mga acid at base sa isang paraan, ang unang kahulugan ng mga acid at base ay hindi tinanggap hanggang 200 taon na ang lumipas.

Mga reaksyong acid-base

Kilala rin bilang reakalisasyong reaksyon, ito ay tinatawag na isang reaksyong kemikal na nangyayari sa pagitan ng isang acid at isang baseng nagreresulta sa asin at tubig. Dapat pansinin na ang salitang asin ay naglalarawan ng anumang tambalan na may mga ionic na katangian, na ang cation ay nagmula sa isang tiyak na base.

ang mga reaksyon ng neutralisasyon, kung saan dapat palaging mayroong pagkakaroon ng mga acid at base, ang mga ito ay nasa karamihan ng mga kaso na exothermic, na nangangahulugang naglalabas sila ng enerhiya sa kanilang mga proseso, ang reaksyong ito ay tinatawag na pag-neutralize dahil kapag ang isang acid ay pinagsama sa isang base, ang mga ito ay pinapanatili ang bawat isa , naiwan ang kanilang mga pag-aari na null.

Pagsasagawa ng reaksyon ng acid-base

Upang magsimula sa isang proseso ng pag-neutralize ng reaksyon, kinakailangang magkaroon ng isang Erlenmeyer flask, kung saan inilalagay ang isang solusyon ng hydrochloric acid, at sa gayon ay idinagdag ang ilang patak ng tagapagpahiwatig ng phenolphthalein, nagiging kulay rosas ito sa isang daluyan ng base, ngunit kapag Ito ay matatagpuan sa isang acid medium at hindi nagpapakita ng anumang kulay, kaya't ito ay walang kulay.

Ang acid at base neutralizers ay gawa nang pantay, iyon ay, "katumbas na katumbas", nangangahulugan ito na ang isang katumbas ng acid ay palaging ganap na ma-neutralize ng isang katumbas ng anumang uri ng base.

Matapos ang nakaraang proseso, ang paglalagay sa isang burette ng isang solusyon ng sodium hydroxide ay sumusunod at pagkatapos ay buksan ang gripo nang maingat at dahan-dahan, kapag bumabagsak ito nang paunti-unti, ito ay tutugon sa hydrochloric acid upang mabuo ang tubig at klorido. Ng sodium, Ito ang epekto na tumataas ang PH, at bumababa ang antas ng acid.

Kapag natapos na ang lahat ng acid, ang susunod na patak ng base ay naidagdag sa isang pangunahing solusyon, na may epekto na ang tagapagpahiwatig ay kulay-rosas, nagsisilayan itong ang acid ay ganap na na-neutralize.

Pangkalahatan ang masa ng isang katumbas na gramo ay tinutukoy na isinasaalang-alang ang uri ng sangkap, ito ay dahil magkakaiba ang mga sangkap, bawat isa ay may kanya-kanyang katangian, halimbawa ang pagkalkula ng asin ay hindi katulad ng acid, pati na rin isinasaalang-alang ang uri ng reaksyong isinasagawa, dahil depende sa uri ng reaksyon ang mga sukat ng mga sangkap ay magkakaiba, kaya't ang mga kalkulasyon ay hindi maaaring magamit muli.

Ang masa ng molar ng isang acid na hinati sa bilang ng mga hydrogens na maaaring mapaghiwalay mula rito ay katumbas ng bigat ng isang gramo na katumbas ng isang naibigay na acid.

Ang pinaka-karaniwang uri ng base sa lahat ng mga umiiral ay hydroxide, at ang katumbas nitong gramo ay natutukoy sa pamamagitan ng paghahati ng molar mass nito sa bilang ng mga OH group sa hydroxide.

Ang dami ng mga reaksyong ito ay kinakalkula sa pamamagitan ng isang formula, na nagpapahintulot sa pag-neutralize ng isang naibigay na acid mula sa isang base, na ito: Nsa * Visang = Nb* Va, ang una ay ang mga katangian ng acid at ang natitirang mga katangian ng base.

Upang makalkula ang normalidad ng isang solusyon ng isang acid, kailangang magpatuloy tulad ng sumusunod: normalidad = molarity.

Kahalagahan ng reaksyon ng acid-base

Napakahalaga ng mga ito sa mga tuntunin ng kanilang kakayahan bilang mga diskarte para sa dami ng pagtatasa ng mga volume, na ang mga proseso ay natutukoy bilang acid-base titrations.

Upang maisagawa ang mga reaksyong ito karaniwang ginagamit ang isang solusyon sa tagapagpahiwatig, na nagsisilbing gabay upang malaman ang punto ng pag-neyalisasyon, at kung paano ito bubuo, bagaman mayroon ding ilang proseso ng electrochemical upang maisagawa ang ilang mga gawain.

Maaaring ipakita ang tatlong uri ng mga reaksyon na nahahati batay sa mga katangian ng mga acid at base, lalo na sa kung mahina o malakas, tulad ng mga sumusunod.

Reaksyon ng isang mahina acid at base

Sa mga ito ay mapapansin na ang cation ng base, at ang anion ng acid ay sumasailalim sa hydrolysis, kaya't ang kanilang PH ay katumbas ng> 7 kung ang acid ay mahina, at kung ang base ay mahina ito ay <7.

Reaksyon sa pagitan ng isang malakas na base at isang mahina acid

Sa kasong ito, mapapansin kung paano ang anion lamang ng acid na sumasailalim sa hydrolysis, kaya't ang PH nito ay mananatili sa <7.

Reaksyon sa pagitan ng isang mahina na base at isang malakas na acid

Sa ganitong uri ng reaksyon, napapansin lamang kung paano sumasailalim sa hydrolysis ang cation ng base, kaya't ang PH dito ay nananatili> 7.

Upang mapili kung alin ang perpektong tagapagpahiwatig para sa bawat uri ng reaksyon, kinakailangang malaman kung paano magiging ang pangwakas na PH, upang makalkula nang wasto ang punto ng pagkakapareho.

Makasaysayang kahulugan ng reaksyon ng acid-base

Maraming mga kahulugan ng proseso ng reaksyon na ito sa pagitan ng mga acid at base, ang kahalagahan ng pareho ay ipinapakita ayon sa kakayahan ng pagtatasa na naglalaman ng bawat isa, at higit pa kapag inilapat ito sa pag-neutralize ng mga reaksyon na may likido o gas na sangkap, o kung ang mga tauhan at katangian ng mga acid at base ay karaniwang hindi gaanong maliwanag.

Kahulugan ng Antoine Lavoisier

Ang kaalaman na mayroon si Lavoisier ay pinaghihigpitan sa malakas na mga acid sa una, sapagkat ang mga ito ay mas tiyak sa mga oxacid na mayroong isang mataas na estado ng oksihenasyon sa kanilang mga gitnang atomo, na kung saan ay napalibutan ng mga atomo ng oxygen, subalit wala siyang buong kaalaman sa mga acidic acid, pinamamahalaang niya upang maitaguyod ang mga acid sa pamamagitan ng pagtukoy ng mga ito bilang nilalaman ng oxygen, para dito kailangan niyang gamitin ang sinaunang Greek upang pangalanan ang tagabuo ng acid na ito.

Ang teorya o kahulugan na ito ay niraranggo bilang pinakamahalaga para sa isang hindi kapani-paniwalang 30 taon, subalit noong 1810 isang artikulo ang na-publish na nagpakita ng ilang mga kontradiksyon sa mga base at pundasyon, na kung saan nawala ang kredibilidad ng kahulugan ni Lavoisier.

Kahulugan ng Bronsted-Lowry  

Ang kahulugan na ito ay nabuo nang nakapag-iisa noong 1923, na ang mga base ay maaaring mapansin sa protonasyon ng mga base, sa pamamagitan ng proseso ng deprotonation ng mga acid, na maaaring tukuyin para sa mas malawak na pag-unawa bilang kakayahan ng mga acid na maaring magbigay ng mga hydration cation sa mga base, na magpatuloy upang tanggapin ang pamamaraang ito.

Ito ay may malaking pagkakaiba sa kahulugan ng Arrhenius, sapagkat hindi ito binubuo sa pagbuo ng tubig at asin, ngunit sa mga pinag-ugnay na acid at base, na nakakamit sa pamamagitan ng paglipat ng isang proton na maaaring gumawa ng isang acid upang maihatid ito sa isang base.

Sa kahulugan na ito, ang isang marahas na pagbabago ay maaaring sundin sa mga term na kung saan ang mga acid at bases ay kilala, dahil ang isang acid ay kilala bilang isang compound na may kakayahang magbigay ng isang proton, habang ang mga base ay ang lahat ng mga sangkap na pinagana upang makatanggap ng proton, bilang isang resulta nito, masasabing ang isang reaksyon ng acid-base ay ang pag-aalis ng isang hydrogen cation mula sa acid, at bilang default ang pagdaragdag nito sa base.

Ang prosesong ito ay nais na sumangguni sa pag-aalis ng isang proton mula sa nucleus ng isang atom, ang prosesong ito ay hindi masyadong madaling makamit, dahil ang simpleng pagkakahiwalay ng mga acid ay hindi sapat, ngunit kinakailangan na magpatuloy sa pag-aalis ng isang cation hydrogen.

Kahulugan ng Lewis

Kasama sa kahulugan na ito ang mga pundasyon ng teoryang Bronsted-Lowry pati na rin ang konsepto na iminungkahi nito para sa solvent system, ang teoryang ito ay na-postulate noong 1923 ng chemist na si Gilbert Lewis.

Si Lewis sa kahulugan na ito ay nagmumungkahi ng isang batayan, na pinangalanan niyang "ang base ng Lewis" na may kakayahang magbigay ng isang elektronikong pares at mga asido bilang "Lewis acid" na ito ang kani-kanilang receptor ng nasabing elektronikong pares. Ang kahulugan na ito ay ganap na naiiba mula sa mga iminungkahi at na-postulate sa itaas, sapagkat hindi nila binabanggit na ang mga acid at base ay sinusukat sa mga proton o ilang nakagapos na sangkap.

Ipinapalagay nito sa kanyang teorya na ang anion ay ang acid, at ang kation ay ang batayan na may isang hindi naibabahaging elektronikong pares, kung ginamit ang kahulugan na ito, maaaring maunawaan ang reaksyong acid-base habang ang direktang pagbibigay ng isang pares ng elektronikong dumating mula sa anion, na hinahatid ito sa kation, namamahala upang makabuo ng isang pinag-ugnayang bono ng covalent. Ang kombinasyong ito ay kilala bilang pagbuo ng pinakamahalagang compound para sa buhay, tubig.

Kahulugan ng Liebig

Iminungkahi ito noong 1828, makalipas ang ilang dekada kaysa kay Lavoisier, ang teoryang ito ay batay sa kanyang malawak na gawain sa komposisyon ng kemikal ng mga organikong acid. Bago ang kahulugan na ito ay may isang pagkakaiba sa doktrina na pinasimulan ni Davy, na higit na nakatuon sa anumang bagay sa mga acid na batay sa oxygen, at mga acid na batay sa hydrogen.

Ayon kay Liebig ang isang acid ay maaaring tukuyin bilang isang sangkap na naglalaman ng sarili nitong hydrogen, at maaari pa itong mapalitan, o mabago ng isang metal. Ang teoryang ito sa kabila ng nakabatay sa karamihan sa mga empirical na pamamaraan, pinamamahalaan na may bisa sa loob ng 5 dekada.

Kahulugan ng Arrhenius

Ang chemist ng Sweden na si Svante Arrhenius ay naghangad na gawing makabago ang mga termino at kahulugan na naibigay sa reaksyong naganap sa pagitan ng mga acid at base, na hinahangad din na gawing simple ang mga tuntunin nito.

Noong 1884 ay nagsagawa siya ng isang pinagsamang gawain kasama si Friedrich Wilhelm kung saan napagtagumpayan nila ang pagkakaroon ng mga ions sa isang may tubig na solusyon, dahil sa kahalagahan ng isang tiyak na gawain na si Arrhenius ay binigyan ng dakilang pagkakataon na makatanggap ng isang Nobel Prize sa Chemistry sa taon 1903.

Ang tradisyunal na kahulugan ng may tubig acid-base ay maaaring inilarawan bilang kakaibang pagbuo ng sangkap na kilala bilang tubig mula sa hydroxyl at hydrogen ions, o din bilang pagbuo ng mga ito mula sa pagkakahiwalay ng mga acid at isang base sa may tubig na solusyon.

Ang kahulugan ni Pearson (matigas-malambot)

Ang kahulugan na ito ay inilagay ni Ralph Pearson noong 1963, kahit na ito ay binuo ng higit na puwersa noong 1984 sa suporta ng gawain ni Robert Parr, na ang pangalan ay ang reaksyon ng acid-base na hard-soft, ang mga pang-uri ay ginagamit sa sumusunod na paraan, Soft ay ginagamit upang mag-refer sa mas malaking pampalasa, na may mababa  ang mga estado ng oksihenasyon, at ang mga ito ay malakas na nai-polarisa, ang Hard ay ginagamit upang tumukoy sa pinakamaliit na species, at sila ay nailalarawan sa pagkakaroon ng mas mataas na mga estado ng oksihenasyon.

Ang kahulugan na ito ay naging napaka kapaki-pakinabang para sa mga proseso ng organic at inorganic na kimika, at ang mga pangunahing kasanayan ay nagpapahiwatig na ang mga acid at bases ay maaaring makipag-ugnay sa bawat isa, at ang pinaka-karaniwan ay ang mga reaksyon ng mga compound na mayroong magkatulad na ugali, tulad ng halimbawa ng malambot -soft, o hard-hard.

Ang teorya na ito ay kilala rin bilang kahulugan ng ABDB, na kung saan ay lubhang kapaki-pakinabang para sa paghula ng mga produkto ng metathesis na reaksyon. Ngayon ay napatunayan na ang reaksyong ito ay maaaring ipakita ang pagiging sensitibo at pagganap ng mga paputok na materyales.

Ang teorya na ito ay higit na nakabatay sa mga katangian na husay kaysa sa mga dami, na makakatulong upang maunawaan sa isang mas simpleng paraan ang nangingibabaw na mga kadahilanan ng kimika at mga reaksyon.

Kahulugan ng Usanovich

Si Mikhail Usanovich, isang Russian chemist, ay gumawa din ng kahulugan ng kung ano ang ipinahihiwatig ng reaksyong acid-base, at masasabing ito ang pinakapakinabangan sa lahat, kung saan natutukoy na ang mga acid ay ang lahat ng mga kemikal na sangkap na may kakayahang tanggapin ang mga negatibong species, o iyon, pagkabigo na, ay nagbibigay ng positibong species, ang konsepto ng base na ibinigay ng Usanovich, ang kabaligtaran ng mga acid.

Ang reaksyon ng mga acid at base na iminungkahi ng chemist na ito ng Russia ay sumabay sa isa pang reaksyong kemikal, na kilala bilang "redox reaction" na nagsasangkot ng reaksyon ng pagbabawas ng oksihenasyon, kaya't wala itong pabor sa mga chemist.

Karamihan sa mga iminungkahing reaksyon ay batay sa pagbuo ng bono at pagkasira, ngunit ang redox, at ang Usanovich ay itinakda bilang mga proseso ng pisikal na elektronikong paglipat, na sanhi ng pagkakaiba sa pagitan ng dalawang ito upang maging ganap na kalat.

Kahulugan ng Lux-Flood

Ang kahulugan na ito ay karaniwang ginagamit sa modernong geochemistry at electrochemistry ng mga tinunaw na asing-gamot, na ang postulasyon ay ginawa noong 1939 ng isang kimiko ng Aleman na kilala bilang Hermann Lux, at binuo ulit na nakamit ang isang makabuluhang pagpapabuti noong 1947 ng chemist na Hakon Flood, para sa kadahilanang ito ay kilala sa reaksyong ito ng dalawang apelyido ng pareho.

Sa isang ito ay maaaring pahalagahan ang napaka kakaibang mga konsepto ng mga acid at base, ang base ay isang tagapagbigay ng mga oxide anion, habang ang mga acid ay ang mga tatanggap ng nasabing mga anion.

Kahulugan ng solvent system

Napakahalagang malaman ang kahulugan na ito na may kaugnayan sa isyung ito, dahil ang ilan sa mga chemist na gumawa ng kanilang mga teorya sa mga nakaraang taon ay paminsan-minsan ay nagkomento sa solvent system, na batay sa isang paglalahat ng kahulugan ng Arrhenius. Nakalantad sa itaas.

Mayroong isang tiyak na halaga ng mga positibong species sa karamihan ng mga solvents na ito, na kilala bilang mga solvonium cation, at pagkabigo na, mayroon din silang mga negatibong species tulad ng solvonium anion, na nasa isang estado ng equilibrium na may mga neutral na molekula ng solvent.

Sa kahulugan na ito, ang base ay maaaring inilarawan bilang isang solute na sanhi ng pagtaas sa konsentrasyon ng mga solvonium cation, habang ang mga acid ay ang mga sanhi ng pagbawas sa mga solvonium anion.

Ang kahulugan na ito ay nakasalalay sa parehong compound at solvent, kaya depende sa napiling solvent, ang compound ay maaaring may kakayahang baguhin ang sarili nitong ugali.

Kapansin-pansin kung paano ang iba't ibang mga chemist mula sa iba't ibang bahagi ng mundo, at iba't ibang oras, bawat isa ay nagsalita at nagpanukala ng iba't ibang kahulugan sa parehong paksa, at sa gayon ito ay napakahalaga para sa pag-aaral at kasaysayan ng kimika, sapagkat pinagsama ang lahat ang mga terminong ito ay posible na malaman kahit na mas mabuti ang lahat ng mga aspeto na isinasaalang-alang tungkol sa mga acid at base at ang kanilang mga neutralizing na reaksyon.