Історичні визначення кислот та основ

Вже давно відомі та використовуються речовини з особливими характеристиками, що представляють великий практичний інтерес, які в даний час відомі як кислоти та основи, що визначаються як дуже поширені хімічні реагенти, до яких може бути розроблена значна частина. хімічні сполуки у водних середовищах.

Є такі реакції з участю кислот і основ, що називається кислотно-лужною, в якій для їх вивчення до розчинів необхідно застосовувати принципи хімічної рівноваги, в цьому типі реакцій існує речовина, яка відіграє дуже важливу роль, і називається розчинником, оскільки кислоти та основи зазвичай обмінюються з ним протонами, завдяки цьому їх також можна назвати реакціями протонообміну.

У давнину вже було відомо, що деякі продукти, такі як оцет та лимон, мають характерний кислотний смак, хоча лише кілька століть тому я знав причину його особливого смаку. Слово кислота насправді походить з давньої мови латині, саме від терміну "acidus", що перекладається як кислий.

Що таке кислоти?

Це називається будь-яка хімічна сполука, яка, проходячи процес розчинення у воді, утворює розчин з активністю катіону гідронію, що перевищує таку саму воду в чистому стані, у цій ситуації рН нижче 7.

Будь-яка хімічна речовина, яка має властивості кислоти, називається кислотною речовиною.

Характеристика кислот

Серед найважливіших властивостей і характеристик кислот можна назвати наступні.

• Вони мають якість взаємодії з речовинами, які називаються основами, з метою утворення солі та води.
• Вони надзвичайно їдкі завдяки своїм компонентам.
• Вони працюють як чудові провідники електрики у вологому або водному середовищі.
• Вони мають своєрідний кислий або кислий смакПрикладом цього можуть бути продукти, що містять лимонну кислоту, такі як апельсини, лайми, грейпфрути, лимон тощо.
• Вони можуть реагувати з оксидами металів з утворенням солі та води, подібно до реакції, що відбувається з базовими речовинами.
• У деяких випадках вони можуть бути шкідливими і навіть спричинити опіки шкіри.
• Він має здатність утворювати сіль і водень в процесі реакції з активними металами.
• Він має якості, які роблять фенолфталеїн, і, в свою чергу, можуть змусити лакмусовий папір змінювати кольори, наприклад, з помаранчевого на червоний, і з синього на рожевий.

Які основи?

Це також відоме як луг, походження якого походить з арабської мови, саме від слова "Аль-Калі", їх називають усі речовини, що мають лужні властивості, хоча його також можна визначити як будь-який розчин, який при дії водного розчину подає іони до середовища.

Характеристика основ

Бойл визначив, що ці речовини - це всі ті, що мають такі властивості.

• На дотик можна відзначити, що вони мильні.
• Вони характеризуються своїм відмінним гірким смаком.
• Вони мають здатність реагувати з кислотами, для того, щоб виробляти сіль і більше води.
• Вони можуть перетворити лакмусовий папір з червоного на синій.
• Вони розчиняються у воді, особливо якщо мова йде про гідроксиди.
• Переважна більшість цих так званих базових речовин шкідливі для шкіри людини, оскільки вони мають характеристики, що пошкоджують тканини.

Хоча Бойл та інші великі хіміки кілька разів намагалися пояснити, чому кислоти та основи поводяться таким чином, перше визначення кислот і основ було прийняте лише через 200 років.

Кислотно-основні реакції

Також відома як реакція нейтралізації, вона називається хімічною реакцією, яка відбувається між кислотою та основою, в результаті чого утворюються сіль і вода. Слід зазначити, що слово сіль описує будь-яку сполуку, що має іонні характеристики, катіон якої походить від певної основи.

The реакції нейтралізації, в яких завжди повинна бути присутність кислот і основ, вони в більшості випадків екзотермічні, що означає, що вони виділяють енергію в своїх процесах; ця реакція називається нейтралізуючою, оскільки коли кислота поєднується з основою, вони нейтралізують одна одну , залишаючи їх властивості нульовими.

Практика кислотно-лужної реакції

Для початку процесу нейтралізуючої реакції необхідно мати колбу Ерленмейера, в яку поміщають розчин соляної кислоти, і по черзі додають кілька крапель індикатора фенолфталеїну, він стає рожевим у базовому середовищі, але коли він знаходиться в кислому середовищі і не має жодного кольору, тому є безбарвним.

Нейтралізатори кислоти та основи виробляються однаково, тобто "еквівалент-еквівалент", це означає, що еквівалент кислоти завжди буде повністю нейтралізований еквівалентом будь-якого типу основи.

Після попереднього процесу слід помістити в бюретку розчин гідроксиду натрію, а потім обережно і повільно відкрити кран, коли він потроху падає, він реагуватиме з соляною кислотою, утворюючи воду та хлорид натрію, Це призводить до того, що РН збільшується, а рівень кислоти знижується.

Після того, як вся кислота витрачена, до основного розчину додається наступна крапля основи з ефектом того, що індикатор стає рожевим, це служить для усвідомлення того, що кислота повністю нейтралізована.

Як правило, маса грамового еквівалента визначається з урахуванням типу речовини, тому що речовини різні, кожна з яких має свої особливості, наприклад, розрахунок солі не такий, як у кислоти, також враховуючи тип реакції, що проводиться, оскільки залежно від типу реакції розміри речовин різні, тому розрахунки не можна використовувати повторно.

Молярна маса кислоти, поділена на кількість воднів, які можна відмежувати від неї, дорівнює масі одного грамового еквівалента даної кислоти.

Найпоширенішим типом основи серед усіх існуючих є гідроксид, а його грамовий еквівалент визначається діленням його молярної маси на кількість груп ОН у гідроксиді.

Об'єм цих реакцій обчислюється за формулою, яка дозволяє нейтралізувати дану кислоту основи: Nдо * V= Nб * Va, перший - властивості кислоти, а решта - властивості основи.

Для того, щоб розрахувати нормальність розчину кислоти, слід діяти так: нормальність = молярність.

Значення кислотно-лужної реакції

Вони дуже важливі з точки зору їх здатності як методи кількісного аналізу об’ємів, процеси яких визначаються як кислотно-лужні титрування.

Для здійснення цих реакцій зазвичай використовується розчин індикатора, які служать орієнтиром для знання точки нейтралізації та її розвитку, хоча існують також деякі електрохімічні процеси для виконання певних завдань.

Можна показати три типи реакцій, які поділяють залежно від характеристик кислот і основ, особливо щодо того, слабкі вони чи сильні, наприклад, такі.

Реакція слабкої кислоти та основи

У них можна спостерігати, що катіон основи та аніон кислоти піддаються гідролізу, так що їх РН дорівнює> 7, якщо кислота слабша, а якщо основа слабша, вона <7.

Реакція між сильною основою та слабкою кислотою

У цьому випадку можна спостерігати, як тільки аніон кислоти зазнає гідролізу, тому його РН залишається на рівні <7.

Реакція між слабкою основою та сильною кислотою

При цьому типі реакції спостерігається лише те, як катіон основи піддається гідролізу, тому РН в ньому залишається> 7.

Для того, щоб вибрати, який є ідеальним показником для кожного типу реакції, необхідно знати, яким буде кінцевий РН, щоб правильно розрахувати точку еквівалентності.

Історичні визначення кислотно-лужної реакції

Їх було багато визначення цього процесу реакції між кислотами та основами, важливість того самого показується відповідно до здатності аналізу, кожна з яких містить, і більше, коли вона застосовується для нейтралізації реакцій з рідкими або газоподібними речовинами, або коли властивості та властивості кислот і основ зазвичай менш очевидні.

Визначення Антуана Лавуазьє

Знання, яке мав Лавуазьє, спочатку обмежувалось сильними кислотами, оскільки вони були більш специфічними для оксикислот, які мають високий ступінь окиснення в центральних атомах, які, в свою чергу, були оточені атомами кисню, проте Він не мав повних знань про кислотну кислот, йому вдалося встановити кислоти, визначивши їх як вміст кисню, для цього йому довелося використати давньогрецьку назву цього кислотоутворювача.

Ця теорія або визначення було визнано найважливішим протягом неймовірних 30 років, однак у 1810 р. Була опублікована стаття, яка продемонструвала деякі суперечності з основами та основами, що змусило визначення Лавуазьє втратити довіру.

Визначення Бронстеда-Лоурі  

Це визначення було сформульовано самостійно в 1923 р., Основи якого можна помітити при протонуванні основ, шляхом процесу депротонування кислот, який можна визначити для кращого розуміння як здатність кислот віддавати катіони водню в основи, які продовжуйте приймати цю процедуру.

Це має велику відмінність від визначення Арреніуса, оскільки воно полягає не в утворенні води та солі, а в кон’югованих кислотах і підставах, що досягається за рахунок перенесення протона, який може зробити кислоту для його доставки до бази.

У цьому визначенні можна спостерігати різку зміну термінів, за допомогою яких відомі кислоти та основи, оскільки кислота відома як сполука, яка має здатність віддавати протон, тоді як основи - це всі речовини, здатні приймати протон, як наслідок цього, можна сказати, що кислотно-лужна реакція - це елімінація катіону водню з кислоти і за замовчуванням додавання цього до основи.

Цей процес хоче стосуватися елімінації протона з ядра атома, досягти цього процесу не дуже просто, оскільки простої дисоціації кислот недостатньо, а навпаки, необхідно продовжувати елімінацію катіон водню.

Визначення Льюїса

Це визначення включає основи теорії Бронстеда-Лоурі, а також концепцію, запропоновану системою розчинників; ця теорія була постульована в 1923 році хіміком Гілбертом Льюїсом.

Льюїс у цьому визначенні пропонує основу, яку він назвав "базою Льюїса", яка має здатність віддавати електронну пару та кислоти, оскільки "кислота Льюїса" є відповідним рецептором згаданої електронної пари. Це визначення повністю відрізняється від запропонованих і постульованих вище, оскільки в них не згадується, що кислоти та основи вимірюються протонами або якоюсь пов'язаною речовиною.

Це передбачало в його теорії, що аніоном була кислота, а катіоном була основа, яка має нерозподілену електронну пару, якщо використовувати це визначення, кислотно-лужну реакцію можна розуміти як пряме донорство електронної пари з аніона, доставляючи його катіону, вдаючись утворити скоординований ковалентний зв’язок. Ця комбінація відома як утворення найважливішої для життя сполуки - води.

Визначення слова Liebig

Це було запропоновано в 1828 році, на кілька десятиліть пізніше, ніж теорія Лавуазьє, ця теорія базувалася на його великій роботі з хімічного складу органічних кислот. До цього визначення існувало доктринальне розмежування, яке було започатковане Деві, яке зосереджувало більше всього на кислотах на основі кисню та кислотах на основі водню.

За Лібігом, кислоту можна визначити як речовину, яка містить у собі водень, і яку навіть можна замінити або змінити металом. Ця теорія, незважаючи на те, що базується переважно на емпіричних методах, зуміла діяти протягом 5 десятиліть.

Визначення Арренія

Шведський хімік Сванте Арреніус прагнув модернізувати терміни та визначення реакції, що відбувалася між кислотами та основами, намагаючись спростити ці умови.

У 1884 р. Він провів спільну роботу з Фрідріхом Вільгельмом, в якій їм вдалося встановити присутність іонів у водному розчині, завдяки важливості певної роботи Арреніусу була надана надзвичайна можливість отримати Нобелівську премію з хімії в році 1903 рік.

Традиційне визначення водної кислотно-основної речовини можна описати як своєрідне утворення компонента, відомого як вода, з гідроксильних та водневих іонів, а також як утворення їх із дисоціації кислот та основи у водному розчині.

Визначення Пірсона (жорсткий-м'який)

Це визначення постулював Ральф Пірсон в 1963 р., Хоча воно було розроблено з більшою силою в 1984 р. За підтримки роботи Роберта Парра, ім'я якого - реакція кислотно-основна тверда-м'яка, ці прикметники вживаються таким чином, м'який використовується для позначення великих спецій, які мають низький вміст  ступіні окиснення, і вони сильно поляризовані. Жорсткий використовується для позначення найменших видів, і вони характеризуються тим, що мають вищі ступені окиснення.

Це визначення було дуже корисним для процесів органічної та неорганічної хімії, і його основні практики вказують на те, що кислоти та основи можуть взаємодіяти між собою, і найпоширенішими є реакції сполук, що мають однакові риси, такі як, наприклад, м'які -м'який, або жорсткий.

Ця теорія також відома як визначення ABDB, що дуже корисно для прогнозування продуктів реакцій метатези. Сьогодні доведено, що ця реакція може продемонструвати чутливість і ефективність вибухових матеріалів.

Ця теорія базується більше на якісних характеристиках, ніж на кількісних, які допомагають простіше зрозуміти переважаючі фактори хімії та реакцій.

Визначення Усановича

Михайло Усанович, російський хімік, також визначив, що означає кислотно-лужна реакція, і можна сказати, що це найбільш узагальнено з усіх, в якому визначено, що кислоти - це всі ті хімічні речовини, які здатні приймати негативні види, або що, якщо цього не вдається, дарує позитивні види, концепція основи, дана Усановичем, протилежна концепції кислот.

Реакція кислот і основ, запропонована цим російським хіміком, збігається з іншою хімічною реакцією, відомою як "окислювально-відновна реакція", яка включає реакцію окиснення-відновлення, тому вона не має прихильності хіміків.

Більшість запропонованих реакцій засновані на утворенні та розриві зв’язків, але окислювально-відновні та Усановича встановлюються більше як фізичні процеси електронного переносу, що призводить до того, що різниця між цими двома є абсолютно дифузною.

Визначення Lux-Flood

Це визначення зазвичай використовується в сучасній геохімії та електрохімії розплавлених солей, постулація яких була зроблена в 1939 році німецьким хіміком, відомим як Герман Люкс, і була знову розроблена, досягнувши значного вдосконалення в 1947 році хіміком Хаконом Флудом, з цієї причини відомо на цю реакцію двома однаковими прізвищами.

У цьому можна оцінити дуже своєрідні концепції кислот і основ, основа яких є донором оксидних аніонів, тоді як кислоти є реципієнтами зазначених аніонів.

Визначення системи розчинників

Це визначення дуже важливо знати стосовно цього питання, оскільки кілька хіміків, які робили свої теорії протягом багатьох років, іноді коментували систему розчинників, яка базується на узагальненні визначення Арреніуса, викладеному вище.

У більшості цих розчинників є певна кількість позитивних видів, відомих як катіони сольвонію, і, якщо цього не зробити, вони також мають негативні види, такі як аніони сольвонію, які перебувають у стані рівноваги з нейтральними молекулами розчинника.

У цьому визначенні основу можна описати як розчинену речовину, яка спричиняє збільшення концентрації катіонів сольвонію, тоді як кислоти є тими, що спричиняють зменшення аніонів сольвонію.

Це визначення залежить як від сполуки, так і від розчинника, тому, залежно від обраного розчинника, сполука може мати здатність змінювати власну поведінку.

Дуже цікаво, як різні хіміки з різних куточків світу та в різні часи говорили та пропонували різне визначення на одну і ту ж тему, і це, в свою чергу, дуже важливо для вивчення та історії хімії, оскільки, поєднуючи всі за цими термінами можна було ще краще знати всі розглянуті аспекти щодо кислот та основ та їх нейтралізуючих реакцій.