ماذا يحدث إذا قمت بدمج حمض مع قلوي؟ الحمض والقلويات - الصراع الأبدي بين الأضداد

القلويات هي قواعد كاوية وصلبة وسهلة الذوبان. الأحماض هي عموما سوائل حمضية.

تعريف

الأحماض– مواد معقدة تحتوي على ذرات هيدروجين وبقايا حمضية.

القلويات– المواد المعقدة التي تحتوي على مجموعات الهيدروكسيل والمعادن القلوية.

مقارنة

القلويات والأحماض هي الأضداد. تخلق الأحماض بيئة حمضية، والقلويات تخلق بيئة قلوية. يدخلون في تفاعل التعادل، ونتيجة لذلك يتم تشكيل الماء، ويتم تحويل بيئة الرقم الهيدروجيني من الحمضية والقلوية إلى محايدة.

الأحماض لها طعم حامض، في حين أن القلويات لها طعم صابوني. الأحماض عندما تذوب في الماء تشكل أيونات الهيدروجين التي تحدد خصائصها. تظهر جميع الأحماض سلوكًا مشابهًا عند الدخول في التفاعلات الكيميائية.

عند ذوبانها، تشكل القلويات أيونات الهيدروكسيد، والتي تمنحها خصائصها المميزة. القلويات تجذب أيونات الهيدروجين من الأحماض. للقلويات سمات مميزة تظهر أثناء التفاعلات الكيميائية.

يتم تحديد قوة القلويات والأحماض بواسطة الرقم الهيدروجيني. المحاليل التي درجة حموضةها أقل من 7 هي أحماض، والمحاليل التي درجة حموضةها أكبر من 7 هي قلويات. يتم تمييز القلويات والأحماض باستخدام المؤشرات - المواد التي تغير لونها عند ملامستها لها. على سبيل المثال، يتحول عباد الشمس إلى اللون الأزرق في القلويات وإلى اللون الأحمر في الأحماض.

ولجعل التجربة أكثر موثوقية، تتم إضافة مؤشر آخر إلى القلويات - الفينول فثالين عديم اللون. وهو يلون القلويات باللون القرمزي المميز، ولا يتغير مع الأحماض. تقليديا، يتم تحديد القلويات باستخدام الفينول فثالين.

في المنزل، يتم التعرف على الأحماض والقلويات باستخدام تجربة بسيطة. أضف السائل إلى صودا الخبز ولاحظ التفاعل. إذا كان التفاعل مصحوبًا بإطلاق سريع لفقاعات الغاز، فهذا يعني وجود حمض في الزجاجة. القلويات والصودا، التي بطبيعتها هي نفس القلويات، لا تتفاعل.

موقع الاستنتاجات

1. الأحماض والقلويات غير قادرة على التعايش بسلام ولو لثانية واحدة عند الاتصال. بعد أن اختلطوا، يبدأون على الفور في تفاعل عاصف. التفاعل الكيميائي معهم مصحوب بالهسهسة والتسخين ويستمر حتى تدمر هذه الخصوم المتحمسين بعضهم البعض.
2. تميل الأحماض إلى تكوين بيئة حمضية، وتميل القلويات إلى تكوين بيئة قلوية.
3. يميز الكيميائيون القلويات عن الحمضية من خلال سلوكها مع ورق عباد الشمس أو الفينول فثالين.

(الصودا الكاوية)، KOH (البوتاسيوم الكاوية)، Ba(OH) 2 (الباريوم الكاوية). كاستثناء، يمكن تصنيف هيدروكسيد الثاليوم أحادي التكافؤ TlOH، وهو شديد الذوبان في الماء وهو قاعدة قوية، على أنه قلوي. القلويات الكاوية هي الاسم الشائع لهيدروكسيدات الليثيوم LiOH، الصوديوم NaOH، البوتاسيوم KOH، الروبيديوم RbOH، والسيزيوم CsOH.

الخصائص الفيزيائية

هيدروكسيدات الفلزات القلوية (القلويات الكاوية) هي مواد صلبة بيضاء اللون شديدة الرطوبة. والقلويات هي قواعد قوية، شديدة الذوبان في الماء، ويصاحب التفاعل توليد حرارة كبيرة. تزداد قوة القاعدة والذوبان في الماء مع زيادة نصف قطر الكاتيون في كل مجموعة من الجدول الدوري. أقوى القلويات هي هيدروكسيد السيزيوم (نظرًا لقصر عمر النصف، لا يتم الحصول على هيدروكسيد الفرانسيوم بكميات عيانية) في المجموعة Ia وهيدروكسيد الراديوم في المجموعة IIa. بالإضافة إلى ذلك، القلويات الكاوية قابلة للذوبان في الإيثانول والميثانول.

الخصائص الكيميائية

القلويات تحمل الخصائص الأساسية. في الحالة الصلبة، تمتص جميع القلويات H2O من الهواء، وكذلك ثاني أكسيد الكربون (أيضًا في المحلول) من الهواء، وتتحول تدريجيًا إلى كربونات. تستخدم القلويات على نطاق واسع في الصناعة.

ردود الفعل النوعية على القلويات

المحاليل المائية للقلويات تغير لون المؤشرات.

مؤشر ورقم الانتقال	X	الفاصل الزمني للأس الهيدروجيني ورقم الانتقال	لون شكل قلوي
ميثيل البنفسجي		0.13-0.5 [أنا]		أخضر
أحمر كريسول [I]		0.2-1.8 [أنا]		أصفر
ميثيل البنفسجي		1,0-1,5		أزرق
الثيمول الأزرق [I]	ل	1.2-2.8 [أنا]		أصفر
تروبولين 00	س	1,3-3,2		أصفر
ميثيل البنفسجي		2,0-3,0		البنفسجي
(دي) الميثيل الأصفر	س	3,0-4,0		أصفر
بروموفينول الأزرق	ل	3,0-4,6		الأزرق البنفسجي
الكونغو الأحمر		3,0-5,2		أزرق
برتقال الميثيل	س	3,1-(4,0)4,4		(برتقالي-)أصفر
بروموكريسول أخضر	ل	3,8-5,4		أزرق
بروموكريسول الأزرق		3,8-5,4		أزرق
لاكمويد	ل	4,0-6,4		أزرق
أحمر الميثيل	س	4,2(4,4)-6,2(6,3)		أصفر
الكلوروفينول الأحمر	ل	5,0-6,6		أحمر
عباد الشمس (أزوليثمين)		5,0-8,0 (4,5-8,3)		أزرق
بروموكريسول الأرجواني	ل	5,2-6,8(6,7)		أحمر مشرق
البروموثيمول الأزرق	ل	6,0-7,6		أزرق
أحمر محايد	س	6,8-8,0		أصفر كهرماني
أحمر الفينول	يا	6,8-(8,0)8,4		أحمر مشرق
كريسول أحمر	ل	7,0(7,2)-8,8		أحمر غامق
ألفا-نفثولفثالين	ل	7,3-8,7		أزرق
الثيمول الأزرق	ل	8,0-9,6		أزرق
الفينول فثالين [I]	ل	8.2-10.0 [أنا]		التوت الأحمر
ثيمولفثالين	ل	9,3(9,4)-10,5(10,6)		أزرق
أليزارين أصفر LJ	ل	10,1-12,0		البني والأصفر
النيل الأزرق		10,1-11,1		أحمر
ديازو البنفسجي		10,1-12,0		البنفسجي
القرمزي النيلي		11,6-14,0		أصفر
إبسيلون بلو		11,6-13,0		الأرجواني الداكن

التفاعل مع الأحماض

تتفاعل القلويات، كقواعد، مع الأحماض لتكوين الملح والماء (تفاعل التعادل). هذه هي واحدة من أهم الخصائص الكيميائية للقلويات.

قلوي + حمض → ملح + ماء

$\backslash mathsf(NaOH\; +\; HCl\; \backslash longrightarrow\; NaCl\; +\; H\_2O)$; $\backslash mathsf(NaOH\; +\; HNO\_3\; \backslash longrightarrow\; NaNO\_3\; +\; H\_2O)$.

التفاعل مع أكاسيد الأحماض

تتفاعل القلويات مع الأكاسيد الحمضية لتكوين الملح والماء:

القلويات + أكسيد الحمض → ملح + ماء

$\backslash mathsf(Ca(OH)\_2\; +\; CO\_2\; \backslash longrightarrow\; CaCO\_3\; \backslash downarrow\; +\; H\_2O)$;

التفاعل مع أكاسيد مذبذبة

$\backslash mathsf(2KOH\; +\; ZnO\; \backslash xrightarrow(t^oC)\; K\_2ZnO\_2\; +\; H\_2O)$.

التفاعل مع المعادن الانتقالية

تتفاعل المحاليل القلوية مع المعادن لتشكل أكاسيد وهيدروكسيدات مذبذبة ( $\backslash mathsf\; (Zn،\; Al)$إلخ.). ويمكن كتابة معادلات هذه التفاعلات بشكل مبسط على النحو التالي:

$\backslash mathsf(Zn\; +\; 2NaOH\; \backslash longrightarrow\; Na\_2ZnO\_2\; +\; H\_2\; \backslash uparrow)$; $\backslash mathsf(2Al\; +\; 2KOH\; +\; 2H\_2O\; \backslash longrightarrow\; 2KAlO\_2\; +\; 3H\_2\; \backslash uparrow)$.

في الواقع، خلال هذه التفاعلات، تتشكل مجمعات الهيدروكسو (منتجات ترطيب الأملاح المذكورة أعلاه) في المحاليل:

$\backslash mathsf(Zn\; +\; 2NaOH\; +\; 2H\_2O\; \backslash longrightarrow\; Na\_2\; +\; H\_2\; \backslash uparrow)$; $\backslash mathsf(2Al\; +\; 2KOH\; +\; 6H\_2O\; \backslash longrightarrow\; 2K\; +\; 3H\_2\; \backslash uparrow)$;

التفاعل مع المحاليل الملحية

تتفاعل المحاليل القلوية مع المحاليل الملحية في حالة تكوين قاعدة غير قابلة للذوبان أو ملح غير قابل للذوبان:

محلول قلوي + محلول ملحي → قاعدة جديدة + ملح جديد

$\backslash mathsf(2NaOH\; +\; CuSO\_4\; \backslash longrightarrow\; Cu(OH)\_2\; \backslash downarrow\; +\; Na\_2SO\_4)$; $\backslash mathsf(Ba(OH)\_2\; +\; Na\_2SO\_4\; \backslash longrightarrow\; 2NaOH\; +\; BaSO\_4\; \backslash downarrow)$;

إيصال

يتم تحضير القواعد القابلة للذوبان بطرق مختلفة

التحلل المائي للمعادن القلوية/القلوية الأرضية

يتم الحصول عليه عن طريق التحليل الكهربائي لكلوريدات الفلزات القلوية أو عن طريق عمل الماء على أكاسيد الفلزات القلوية.

طلب

تستخدم القلويات على نطاق واسع في مختلف الصناعات والطب؛ ويستخدم أيضًا في تطهير أحواض تربية الأسماك وكسماد وكإلكتروليت للبطاريات القلوية.

اكتب مراجعة عن مقال "القلويات"

ملحوظات

الأدب

• كولوتوف س.// القاموس الموسوعي لبروكهاوس وإيفرون: في 86 مجلدًا (82 مجلدًا و4 مجلدات إضافية). - سانت بطرسبرغ. ، 1890-1907.
• معجم مصطلحات الكيمياء // J. Opeida، O. Schweika. معهد الكيمياء الفيزيائية العضوية وكيمياء الكربون. إل إم ليتفينينكو ناس من أوكرانيا، جامعة دونيتسك الوطنية - دونيتسك: "ويبر"، 2008. - 758 ص. - ردمك 978-966-335-206-0

مقتطفات تميز القلويات

- هنا. يا له من برق! - كانوا يتحدثون.

في الحانة المهجورة، التي كانت تقف أمامها خيمة الطبيب، كان هناك بالفعل حوالي خمسة ضباط. كانت ماريا جينريخوفنا، وهي امرأة ألمانية ممتلئة الجسم ذات شعر أشقر ترتدي بلوزة وقلنسوة، تجلس في الزاوية الأمامية على مقعد واسع. وكان زوجها الطبيب ينام خلفها. دخل روستوف وإلين الغرفة بعبارات التعجب والضحك المبهجة.
- و! قال روستوف ضاحكًا: "يا لها من متعة تستمتع بها".
- لماذا تتثاءب؟
- جيد! هكذا يتدفق منهم! لا تبلل غرفة المعيشة لدينا.
أجابت الأصوات: "لا يمكنك تلويث فستان ماريا جينريخوفنا".
سارع روستوف وإلين إلى العثور على ركن يمكنهما فيه تغيير ملابسهما الرطبة دون إزعاج تواضع ماريا جينريخوفنا. ذهبوا وراء الحاجز لتغيير الملابس. لكن في خزانة صغيرة، ملأتها بالكامل، بشمعة واحدة على صندوق فارغ، كان يجلس ثلاثة ضباط، يلعبون الورق، ولم يرغبوا في التخلي عن مكانهم مقابل أي شيء. تخلت ماريا جينريخوفنا عن تنورتها لفترة من الوقت لتستخدمها بدلاً من الستارة، وخلف هذه الستارة، قام روستوف وإلين، بمساعدة لافروشكا، التي أحضرت العبوات، بخلع الفستان المبلل وارتداء فستان جاف.
اشتعلت النيران في الموقد المكسور. لقد أخرجوا لوحًا، ودعموه على سرجين، وغطوه ببطانية، وأخرجوا السماور، وقبوًا ونصف زجاجة من مشروب الروم، وطلبوا من ماريا جينريخوفنا أن تكون المضيفة، واحتشد الجميع حولها. قدم لها البعض منديلًا نظيفًا لمسح يديها الجميلتين، وآخرون وضعوا معطفًا هنغاريًا تحت قدميها حتى لا يبتل، وآخرون أغلقوا النافذة بعباءة حتى لا تتطاير، وآخرون أبعدوا الذباب عن زوجها وجهه حتى لا يستيقظ.
قالت ماريا جينريخوفنا وهي تبتسم بخجل وسعادة: "اتركيه وشأنه، فهو ينام جيدًا بالفعل بعد ليلة بلا نوم".
أجاب الضابط: "لا يمكنك ذلك يا ماريا جينريخوفنا، عليك أن تخدمي الطبيب". هذا كل شيء، ربما سيشعر بالأسف من أجلي عندما يبدأ في جرح ساقي أو ذراعي.
لم يكن هناك سوى ثلاثة أكواب. كان الماء متسخًا جدًا لدرجة أنه كان من المستحيل تحديد ما إذا كان الشاي قويًا أم ضعيفًا، وفي السماور لم يكن هناك سوى ما يكفي من الماء لستة أكواب، ولكن كان من الممتع أكثر أن تحصل على كأسك، بدورها وبالأقدمية. من يدي ماريا جينريخوفنا الممتلئتين بأظافر قصيرة وليست نظيفة تمامًا. بدا أن جميع الضباط كانوا واقعين في حب ماريا جينريخوفنا في ذلك المساء. حتى هؤلاء الضباط الذين كانوا يلعبون الورق خلف الحاجز سرعان ما تركوا اللعبة وانتقلوا إلى السماور، طاعة للمزاج العام لمغازلة ماريا جينريخوفنا. عندما رأت ماريا جينريخوفنا نفسها محاطة بمثل هذا الشباب اللامع والمهذب، كانت تشع بالسعادة، مهما حاولت إخفاء ذلك، وبغض النظر عن مدى خجلها الواضح عند كل حركة نائمة لزوجها الذي كان ينام خلفها.
لم يكن هناك سوى ملعقة واحدة، وكان هناك معظم السكر، ولكن لم يكن هناك وقت لتحريكه، ولذلك تقرر أن تقوم بتحريك السكر للجميع بدورهم. بعد أن استلم روستوف كأسه وسكب فيه مشروب الروم، طلب من ماريا جينريخوفنا أن تقلبه.
- ولكن ليس لديك السكر؟ - قالت وكلها تبتسم وكأن كل ما قالته وكل ما قاله الآخرون مضحك للغاية وله معنى آخر.
- نعم، لا أحتاج إلى السكر، أريدك فقط أن تحركيه بقلمك.
وافقت ماريا جينريخوفنا وبدأت في البحث عن الملعقة التي أمسك بها شخص ما بالفعل.
قال روستوف: "إصبعك يا ماريا جينريخوفنا، سيكون الأمر أكثر متعة".
- الطقس حار! - قالت ماريا جينريخوفنا وهي تحمر خجلاً من المتعة.
أخذ إيلين دلوًا من الماء، وقطر فيه بعض مشروب الروم، وجاء إلى ماريا جينريخوفنا، وطلب منه تحريكه بإصبعه.
قال: "هذا هو كأسي". - فقط أدخل إصبعك، وسأشربه كله.
عندما كان السماور في حالة سكر، أخذ روستوف البطاقات وعرض عليه لعب الملوك مع ماريا جينريخوفنا. لقد ألقوا قرعة لتحديد من سيكون حزب ماريا جينريخوفنا. كانت قواعد اللعبة، وفقًا لاقتراح روستوف، هي أن الشخص الذي سيصبح ملكًا سيكون له الحق في تقبيل يد ماريا جينريخوفنا، وأن الشخص الذي سيبقى وغدًا سيذهب ويضع سماورًا جديدًا للطبيب عندما استيقظت.
- حسنًا، ماذا لو أصبحت ماريا جينريخوفنا ملكًا؟ - سأل إيلين.
- إنها بالفعل ملكة! وأوامرها قانون.
كانت اللعبة قد بدأت للتو عندما ارتفع فجأة رأس الطبيب المرتبك من خلف ماريا جينريخوفنا. لم ينم لفترة طويلة واستمع إلى ما قيل، ويبدو أنه لم يجد شيئًا مبهجًا أو مضحكًا أو مسليًا في كل ما قيل وفعل. كان وجهه حزينًا ويائسًا. ولم يرحب بالضباط، وخدش نفسه وطلب الإذن بالمغادرة، لأن طريقه مسدود. بمجرد خروجه، انفجر جميع الضباط في ضحك عالٍ، واحمر خجلاً ماريا جينريخوفنا حتى البكاء، وبالتالي أصبحت أكثر جاذبية في أعين جميع الضباط. عند عودته من الفناء، أخبر الطبيب زوجته (التي توقفت عن الابتسام بسعادة شديدة وكانت تنظر إليه وتنتظر الحكم بخوف) أن المطر قد مر وأن عليها أن تذهب لقضاء الليل في الخيمة، وإلا فسيكون كل شيء على ما يرام. مسروقة.
- نعم سأرسل رسولاً... اثنان! - قال روستوف. - هيا يا دكتور.
– سأراقب الساعة بنفسي! - قال إيلين.
قال الطبيب وجلس بجوار زوجته بكآبة منتظرًا نهاية المباراة: "لا أيها السادة، لقد نمتم جيدًا، لكنني لم أنم لمدة ليلتين".
عند النظر إلى الوجه الكئيب للطبيب، والنظر إلى زوجته بشكل جانبي، أصبح الضباط أكثر مرحًا، ولم يستطع الكثيرون إلا أن يضحكوا، الأمر الذي حاولوا على عجل إيجاد أعذار معقولة له. عندما غادر الطبيب، وأخذ زوجته بعيدًا، واستقر معها في الخيمة، استلقى الضباط في الحانة، مغطى بمعاطف مبللة؛ لكنهم لم يناموا لفترة طويلة، إما يتحدثون، ويتذكرون خوف الطبيب وتسلية الطبيب، أو يركضون إلى الشرفة ويبلغون عما كان يحدث في الخيمة. عدة مرات، أراد روستوف، الذي يقلب رأسه، أن ينام؛ ولكن مرة أخرى أمتعته ملاحظة شخص ما، وبدأت المحادثة مرة أخرى، وسمع مرة أخرى ضحكات طفولية بلا سبب ومبهجة.

في الساعة الثالثة صباحًا، لم يكن أحد قد نام بعد عندما ظهر الرقيب مع أمر بالسير إلى مدينة أوستروفني.
بنفس الثرثرة والضحك، بدأ الضباط في الاستعداد على عجل؛ مرة أخرى وضعوا السماور على الماء القذر. لكن روستوف، دون انتظار الشاي، ذهب إلى السرب. لقد كان الفجر بالفعل؛ توقف المطر وتفرقت السحب. كان الجو رطبًا وباردًا، خاصة في ثوب مبلل. عند الخروج من الحانة، نظر روستوف وإلين، كلاهما في شفق الفجر، إلى خيمة الطبيب الجلدية، اللامعة من المطر، من تحت المئزر الذي تبرز فيه أرجل الطبيب وفي منتصفه كانت قبعة الطبيب مرئية على الوسادة ويمكن سماع التنفس أثناء النوم.
- حقاً، إنها لطيفة جداً! - قال روستوف لإلين الذي كان يغادر معه.
- ما أجمل هذه المرأة! - أجاب إيلين بجدية تبلغ من العمر ستة عشر عامًا.
وبعد نصف ساعة وقف السرب المصطف على الطريق. سمع الأمر: "اجلس! اجلس! " - رسم الجنود علامة الصليب وبدأوا بالجلوس. تقدم روستوف إلى الأمام وأمر: "مارس! " - وامتد الفرسان في أربعة أشخاص ، وهم يطلقون صفعة الحوافر على الطريق الرطب ، وقعقعة السيوف والحديث الهادئ ، وانطلقوا على طول الطريق الكبير الذي تصطف على جانبيه أشجار البتولا ، متبعين المشاة والبطارية يمشيان إلى الأمام.
كانت السحب الممزقة ذات اللون الأزرق الأرجواني، والتي تحولت إلى اللون الأحمر عند شروق الشمس، تدفعها الرياح بسرعة. أصبح أخف وزنا وأخف وزنا. كان العشب المجعد الذي ينمو دائمًا على طول الطرق الريفية، والذي لا يزال مبللاً من أمطار الأمس، مرئيًا بوضوح؛ تمايلت أغصان أشجار البتولا المعلقة، المبللة أيضًا، في مهب الريح وأسقطت قطرات خفيفة على جوانبها. أصبحت وجوه الجنود أكثر وضوحا. ركب روستوف مع إيلين، الذي لم يتخلف عنه، على جانب الطريق، بين صف مزدوج من أشجار البتولا.
خلال الحملة، أخذ روستوف حرية الركوب ليس على حصان في الخطوط الأمامية، ولكن على حصان القوزاق. كان خبيرًا وصيادًا على حدٍ سواء، وقد حصل مؤخرًا على حصان "دون" المحطم، وهو حصان كبير ولطيف لم يقفز عليه أحد. كان ركوب هذا الحصان ممتعًا لروستوف. كان يفكر في الحصان، وفي الصباح، وفي الطبيب، ولم يفكر قط في الخطر الوشيك.

ما هي الأحماض والقلويات والقواعد من الناحية الكيميائية؟ اقرأ بعناية وتذكر. يجب الحرص على عدم الخلط!

ما هو الحمض؟

الأحماض هي جزيئات، عندما تذوب في الماء، تطلق أيون الهيدروجين. الأيونات هي جزيئات موجبة وسالبة الشحنة تعطي الأحماض خصائصها.

دعونا نلقي نظرة على هذه العملية باستخدام مثال حمض الهيدروكلوريك - HCI. عند اتحاد حمض الهيدروكلوريك مع الماء، فإنه يتحلل إلى أيون الهيدروجين (H+) وأيون الكلوريد (CI). وبما أن جزيء الماء يحتوي أيضًا على الهيدروجين، فعندما يتحلل حمض الهيدروكلوريك، سيزداد العدد الإجمالي لأيونات الهيدروجين في المحلول.

ماذا يحدث للقلويات عندما تدخل الماء؟ في الماء، تطلق القلويات أيونات الهيدروكسيد. على سبيل المثال، هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) هو مادة قلوية. عند اتحاده مع الماء، يتحلل إلى أيونات الصوديوم (Na+) وأيونات الهيدروكسيد (OH). عندما تلتقي أيونات الهيدروكسيد مع أيونات الهيدروجين في الماء، يقل العدد الإجمالي لأيونات الهيدروجين في المحلول.

ما هو الأساس؟

القاعدة هي مركب مضاد كيميائي للحمض. تحتوي القاعدة على أيونات معدنية وأيونات هيدروكسيد مرتبطة بها. هذه المواد قادرة على ربط أيونات الهيدروجين (H+) من الحمض. عندما يتم خلط قاعدة مع حمض، فإنه يحيد خصائصه تماما، وينتج عن التفاعل ملح.

على سبيل المثال، من وجهة نظر كيميائية، معجون الأسنان الذي تعرفه جيدًا هو قاعدة تعمل على تحييد الحمض المتبقي في الفم بعد تناول الطعام.

يتذكر! ونظرًا لأن الأيونات توجد فقط في المحاليل، فإن الأحماض تظهر خواصها أيضًا في المحاليل فقط.

ما هو الغسول؟

القلويات هي مركبات تحتوي على أيون فلز وأيون هيدروكسيد (OH-). يصنف الكيميائيون هيدروكسيدات الفلزات القلوية والفلزات الأرضية القلوية على أنها قلويات. القلويات هي مواد بيضاء تذوب جيداً في الماء. علاوة على ذلك، فإن الذوبان يكون دائمًا مصحوبًا بإطلاق نشط للغاية للحرارة. تتفاعل القلويات مع الأحماض لتكوين الملح والماء.

يتم استخدام مادة قلوية مثل هيدروكسيد الصوديوم لصنع قطعة الصابون

القلويات نشطة جدا! فهي قادرة على امتصاص ليس فقط بخار الماء من الهواء، ولكن أيضًا جزيئات ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين وما إلى ذلك. ولذلك، يتم تخزين القلويات في حاويات محكمة الإغلاق للغاية. القلويات المركزة تدمر الزجاج وأحياناً الخزف. إذا قارنا القلويات بالأحماض، فيمكن أن تسبب القلويات حروقا أكثر خطورة، لأنها تخترق النسيج بسرعة كبيرة ويكاد يكون من المستحيل غسلها بالماء.

لماذا تكون بعض السوائل أحماض والبعض الآخر قلويات؟ اتضح أن الأمر كله يتعلق بنوع الأيونات. إذا كان تركيز أيونات الهيدروجين في السائل أعلى، فإن هذا السائل يكون حمضًا، وإذا كان هناك أيونات هيدروكسيد، فهو قلوي.

يستخدم مقياس الرقم الهيدروجيني لقياس الحموضة أو القلوية للمحلول من 0 إلى 14.

إذا كان الرقم الهيدروجيني للمحلول في حدود 0-7، فإن هذا المحلول يعتبر حمضيًا، في حين أن المحلول ذو الرقم الهيدروجيني = 0 هو الأكثر حمضية. المحاليل ذات الرقم الهيدروجيني في حدود 7-14 هي قلويات، في حين أن المحلول مع الرقم الهيدروجيني = 14 يعتبر الأكثر كاوية وخطورة.

إذا كان الرقم الهيدروجيني للحل هو 7، فإن هذا الحل محايد، لأن تركيز أيونات الهيدروجين يساوي تركيز أيونات الهيدروكسيد. مثال على الحل المحايد هو الماء النقي.

ما هو الرقم الهيدروجيني؟

ترجمت من اللاتينية، الرقم الهيدروجيني (قدرة الهيدروجين) يعني "قوة الهيدروجين"، أي. نشاط أيونات الهيدروجين في المحاليل المائية.

كيف يحدد الكيميائيون وجود الماء في المادة؟

يأخذون كبريتات النحاس عديمة اللون (CuSO 4) ويضافونها إلى المادة. إذا لم يكن هناك ماء، يظل المسحوق عديم اللون، ولكن حتى مع كمية قليلة من الماء يتحول إلى اللون الأزرق.

الأحماض والقلويات المركزة

لا توجد السوائل السامة في مختبرات المدارس فحسب، بل إنها موجودة في كل مكان حولنا. هذه هي المواد الكيميائية المنزلية المختلفة (مساحيق الغسيل ومزيلات البقع)، ​​والأسمدة الزهرية والمبيدات الحشرية، والورنيش والدهانات، والمواد اللاصقة والمذيبات، والبنزين ووقود الديزل، والبطاريات، والفرامل والسوائل التقنية الأخرى، وفي المطبخ - الخل وحمض الأسيتيك.

من الواضح أن جميع المواد المذكورة أعلاه يجب استخدامها بشكل صارم للغرض المقصود منها ووفقًا لقواعد معينة موضحة على ملصق كل منتج. لسوء الحظ، فإن عدم اتباع احتياطات السلامة عند العمل مع المنتجات السامة يمكن أن يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة: التسمم، وأضرار مختلفة للجلد والأغشية المخاطية.

انتباه! تأكد من تذكر المعلومات التالية: الأحماض ذات الرقم الهيدروجيني المنخفض جدًا (أقل من 2) والقلويات التي يزيد الرقم الهيدروجيني فيها عن 13 خطيرة للغاية!

لقد رأيت بالفعل أن هناك كمية هائلة من الأحماض والقلويات من حولنا. تحتوي منتجات الألبان والخضروات والفواكه على أحماض الستريك والماليك والأكساليك والخليك واللاكتيك والأسكوربيك وغيرها. من الصعب تصديق ذلك، لكن بذور الكرز واللوز تحتوي (وإن كان بكميات قليلة) على سم قوي مثل حمض الهيدروسيانيك! ومن المعروف أن العديد من الحشرات تفضل الدفاع عن نفسها بالأحماض المختلفة. هل تساءلت يومًا عن سبب كون لدغات النملة الصغيرة مؤلمة جدًا؟ وكل ذلك لأنه يحقن الجرح في قطرات من حمض الفورميك. كما تفرز بعض أنواع اليرقات نفس الحمض، كما تقوم العناكب الاستوائية وبعض الخنافس بحماية نفسها من الأعداء بمساعدة أحماض الخليك والكبريتيك.

بعناية! كقاعدة عامة، تتوفر الأحماض والقلويات المركزة في جميع فصول الكيمياء المدرسية، ولا يمكن استخدامها إلا بتوجيه من المعلم.

تطبيق القلويات

تستخدم القلويات على نطاق واسع في مختلف الصناعات والطب والحياة اليومية. على سبيل المثال، تستخدم الصودا الكاوية لإذابة الدهون وتدخل في العديد من المنظفات وتستخدم في إنتاج السليلوز والزيوت ووقود الديزل. وتستخدم القلويات أيضًا في صناعة الصابون والألياف الصناعية والأصباغ المختلفة وما إلى ذلك.

الأحماض في التربة

اتضح أن هناك أحماض في التربة، وقدرة التربة على إظهار خصائص الأحماض تسمى الحموضة. ويعتمد هذا المؤشر على وجود أيونات الهيدروجين في التربة. يعتمد نمو وتطور النباتات على حموضة التربة. يفضل معظمهم التربة المحايدة أو القريبة من المحايدة. ومع ذلك، هناك عدد من النباتات التي تزدهر في التربة الحمضية، مثل الرودوديندرون، والكوبية، والأزاليات. قد يتغير لون بعض أصناف الكوبية حسب ظروف النمو وحموضة التربة. وجد العلماء أن لون البراعم يتأثر بوجود الألمنيوم!

تتميز معظم تربة الحدائق بمحتوى كافٍ من هذا العنصر. وفي البيئة الحمضية تصبح مركبات الألومنيوم قابلة للذوبان وتصبح متاحة للنباتات، ولهذا تنمو البراعم الزرقاء. في البيئة المحايدة أو القلوية، يكون الألمنيوم على شكل مركبات غير قابلة للذوبان، ولهذا السبب لا يدخل إلى النباتات. ونتيجة لذلك، تنمو البراعم الوردية على مثل هذه التربة.

الأحماض والقلويات في أجسامنا

لهضم الطعام يستخدم الجسم عصير المعدة الذي يحتوي على حمض الهيدروكلوريك والإنزيمات المختلفة. في بعض الأحيان، خاصة بعد الإفراط في تناول الطعام، قد نشعر بألم في المعدة. في أغلب الأحيان، لتخفيف الانزعاج، يكفي تناول دواء مضاد للحموضة، أو مضاد للحموضة، يهدف تأثيره الرئيسي إلى تحييد حمض الهيدروكلوريك في المعدة. كقاعدة عامة، جميع مضادات الحموضة هي القلويات، وهي التي تحييد النشاط المتزايد للأحماض.

القلويات هي قواعد كاوية وصلبة وسهلة الذوبان. الأحماض هي عموما سوائل حمضية.

ما هي الأحماض والقلويات

الأحماض– مواد معقدة تحتوي على ذرات هيدروجين وبقايا حمضية.
القلويات– المواد المعقدة التي تحتوي على مجموعات الهيدروكسيل والمعادن القلوية.

مقارنة الأحماض والقلويات

ما الفرق بين الحمض والقلويات؟ القلويات والأحماض هي الأضداد. تخلق الأحماض بيئة حمضية، والقلويات تخلق بيئة قلوية. يدخلون في تفاعل التعادل، ونتيجة لذلك يتم تشكيل الماء، ويتم تحويل بيئة الرقم الهيدروجيني من الحمضية والقلوية إلى محايدة.
الأحماض لها طعم حامض، في حين أن القلويات لها طعم صابوني. الأحماض عندما تذوب في الماء تشكل أيونات الهيدروجين التي تحدد خصائصها. تظهر جميع الأحماض سلوكًا مشابهًا عند الدخول في التفاعلات الكيميائية.
عند ذوبانها، تشكل القلويات أيونات الهيدروكسيد، والتي تمنحها خصائصها المميزة. القلويات تجذب أيونات الهيدروجين من الأحماض. للقلويات سمات مميزة تظهر أثناء التفاعلات الكيميائية.
يتم تحديد قوة القلويات والأحماض بواسطة الرقم الهيدروجيني. المحاليل التي درجة حموضةها أقل من 7 هي أحماض، والمحاليل التي درجة حموضةها أكبر من 7 هي قلويات. يتم تمييز القلويات والأحماض باستخدام المؤشرات - المواد التي تغير لونها عند ملامستها لها. على سبيل المثال، يتحول عباد الشمس إلى اللون الأزرق في القلويات وإلى اللون الأحمر في الأحماض.
ولجعل التجربة أكثر موثوقية، تتم إضافة مؤشر آخر إلى القلويات - الفينول فثالين عديم اللون. وهو يلون القلويات باللون القرمزي المميز، ولا يتغير مع الأحماض. تقليديا، يتم تحديد القلويات باستخدام الفينول فثالين.
في المنزل، يتم التعرف على الأحماض والقلويات باستخدام تجربة بسيطة. أضف السائل إلى صودا الخبز ولاحظ التفاعل. إذا كان التفاعل مصحوبًا بإطلاق سريع لفقاعات الغاز، فهذا يعني وجود حمض في الزجاجة. القلويات والصودا، التي هي بطبيعتها نفس القلويات، لا تتفاعل.

وحدد موقع TheDifference.ru أن الفرق بين الحمض والقلويات هو كما يلي:

الأحماض والقلويات غير قادرة على التعايش بسلام ولو لثانية واحدة عند الاتصال. بعد أن اختلطوا، يبدأون على الفور في تفاعل عاصف. التفاعل الكيميائي معهم مصحوب بالهسهسة والتسخين ويستمر حتى تدمر هذه الخصوم المتحمسين بعضهم البعض.
تميل الأحماض إلى تكوين بيئة حمضية، وتميل القلويات إلى تكوين بيئة قلوية.
يميز الكيميائيون القلويات عن الحمضية من خلال سلوكها مع ورق عباد الشمس أو الفينول فثالين.

لقد صادف الجميع مفهوم القلويات، ولكن لا يستطيع الجميع أن يقولوا بالضبط ما هو عليه. وهذا ينطبق بشكل خاص على أولئك الذين تخرجوا من المدرسة منذ وقت طويل وبدأوا في نسيان دروس الكيمياء. أي نوع من المادة هذا؟ ما هي صيغة القلويات في الكيمياء؟ ما هي خصائصه؟ دعونا نلقي نظرة على كل هذه الأسئلة في هذه المقالة.

التعريف والصيغة الأساسية

لنبدأ بالتعريف. القلويات هي مادة شديدة الذوبان في الماء، وهي هيدروكسيد معدن قلوي (المجموعة الأولى، المجموعة الفرعية الرئيسية في الجدول الدوري) أو قلوية ترابية (المجموعة الثانية، المجموعة الفرعية الرئيسية في الجدول الدوري). ومن الجدير بالذكر أن البريليوم والمغنيسيوم، على الرغم من أنهما ينتميان إلى الفلزات القلوية، إلا أنهما لا يشكلان قلويات. يتم تصنيف هيدروكسيداتها على أنها قواعد.

القلويات هي أقوى القواعد التي يصاحب ذوبانها في الماء توليد الحرارة. مثال على ذلك التفاعل العنيف لهيدروكسيد الصوديوم مع الماء. من بين جميع القلويات، فإن الأقل قابلية للذوبان في الماء هو هيدروكسيد الكالسيوم (المعروف أيضًا باسم الجير المطفأ)، والذي يكون في شكله النقي مسحوقًا أبيض.

من التعريف يمكن أن نستنتج أن الصيغة الكيميائية للقلويات هي ROH، حيث R هو معدن قلوي ترابي (الكالسيوم، السترونتيوم، الراديوم، الباريوم) أو قلوي (الصوديوم، البوتاسيوم، الليثيوم، السيزيوم، الفرانسيوم، الروبيديوم). وفيما يلي بعض الأمثلة على القلويات: NaOH، KOH، CsOH، RbOH.

ردود الفعل

بالتأكيد تتفاعل جميع القلويات مع الأحماض. يتم التفاعل بنفس طريقة تفاعل الأحماض والقواعد - مع تكوين الملح والماء. مثال:

NaOH+HCl=NaCl+H2O

التفاعل المعطى هو حمض الهيدروكلوريك + القلويات. صيغ تفاعلات القلويات المختلفة مع الأحماض:

KOH+HCl=KCl+H2O

NaOH+HNO3 =NaNO3 +H2O

بالإضافة إلى الأحماض، تتفاعل القلويات أيضًا مع الأكاسيد الحمضية (SO 2، SO 3، CO 2). يتبع التفاعل نفس آلية تفاعل القلوي مع الحمض، ونتيجة للتفاعل يتكون الملح والماء.

تتفاعل القلويات أيضًا مع الأكاسيد المذبذبة (ZnO, Al 2 O 3). وفي هذه الحالة تتشكل أملاح عادية أو معقدة. وأكثر هذه التفاعلات شيوعًا هو أكسيد الزنك + القلويات الكاوية. صيغة رد الفعل هذا هي:

2NaOH+ZnO=Na 2 ZnO 2 +H 2 O

في التفاعل الموضح، يتكون ملح الصوديوم الطبيعي Na 2 ZnO 2 والماء.

تتم تفاعلات القلويات مع المعادن المذبذبة وفقًا لنفس الآلية. لنأخذ كمثال تفاعل الألومنيوم + القلويات. صيغة التفاعل:

2KOH+2Al+6H 2 O=2K(Al(OH) 4)+3H 2

هذا مثال على التفاعل الذي ينتج ملحًا معقدًا.

التفاعل مع المؤشرات

لتحديد الرقم الهيدروجيني لمحلول الاختبار، يتم استخدام مواد كيميائية خاصة - مؤشرات تغير لونها حسب قيمة مؤشر الهيدروجين في الوسط. المؤشر الأكثر شيوعا المستخدمة في البحوث الكيميائية هو عباد الشمس. في بيئة قلوية سوف يأخذ لونًا أزرقًا كثيفًا.

مؤشر آخر متاح، الفينول فثالين، يأخذ لون قرمزي في بيئة قلوية. ومع ذلك، في محلول شديد التركيز (مؤشر الهيدروجين قريب من 14)، يبقى الفينول فثالين عديم اللون، كما هو الحال في بيئة محايدة. ولذلك يفضل استخدام عباد الشمس عند العمل مع القلويات المركزة.

يكتسب مؤشر الميثيل البرتقالي في وسط قلوي اللون الأصفر؛ مع انخفاض الرقم الهيدروجيني للوسط، يتغير اللون من الأصفر إلى البرتقالي والأحمر.

الخصائص الفيزيائية للقلويات

بالإضافة إلى ذلك، القلويات قابلة للذوبان بدرجة عالية في الإيثانول. تحتوي المحاليل المركزة والمعتدلة على درجة حموضة 7.1 وما فوق. المحاليل القلوية تبدو صابونية عند اللمس. المركبات المركزة عبارة عن مركبات كيميائية كاوية تمامًا، ويتسبب ملامستها في حروق كيميائية للجلد والعينين وأي أغشية مخاطية، لذا يجب عليك التعامل معها بعناية. يمكن تحييد تأثير المادة الكاوية بمحلول حمضي.

يمكن أن تكون القلويات في كل من الحالات الصلبة والسائلة. هيدروكسيد الصوديوم هو القلوي الأكثر شيوعًا (صيغته NaOH)، وهو في حالته الصلبة عبارة عن مادة خفيفة بيضاء.

هيدروكسيد الكالسيوم في الظروف العادية يكون مسحوقًا أبيض. هيدروكسيدات الراديوم والباريوم في الحالة الصلبة للتجميع هي بلورات عديمة اللون. السترونتيوم وهيدروكسيدات الليثيوم عديمة اللون أيضًا. جميع القلويات الصلبة تمتص الماء من الهواء. هيدروكسيد السيزيوم هو أقوى القلويات (صيغة CsOH). تزداد الخصائص القلوية لمعادن المجموعة الأولى من المجموعة الفرعية الرئيسية من الأعلى إلى الأسفل. وتستخدم هذه المواد في الصناعة الكيميائية. وهي تستخدم أساسا في البطاريات القلوية كالكهارل. والأكثر استخدامًا هي هيدروكسيدات البوتاسيوم والصوديوم.

حرق كيميائي بالقلويات

عند استخدام القلويات غير المخففة، من الجدير دائمًا أن نتذكر أنها مواد كاوية، والتي إذا لامست مناطق مفتوحة من الجسم تسبب احمرارًا وحكة وحرقان وتورمًا، وفي الحالات الشديدة تتشكل بثور. مع الاتصال المطول لمثل هذا التركيب الخطير مع الغشاء المخاطي لأعضاء الرؤية، قد يحدث العمى.

في حالة الحرق الكيميائي بالقلويات، من الضروري شطف المنطقة المصابة بالماء ومحلول ضعيف جدًا من حمض الستريك أو الخليك. حتى كمية صغيرة من القلويات الكاوية يمكن أن تسبب تلفًا واسع النطاق في الجلد وحرق الأغشية المخاطية، لذلك يجب التعامل مع هذه المواد بعناية وإبقائها بعيدًا عن متناول الأطفال.