بحث في الأحماض والقواعد في الكيمياء مع المراجعيهتم الكثير من الأشخاص في العالم بفهم طبيعة المواد وأنواعها ومدى أهمية معرفة درجة حموضة المواد أو قاعديتها. تهتم المؤسسات والمرافق التعليمية الكيميائية بتوفير كل ما يلزم لفهم طبيعة المواد الحمضية، والمواد الأساسية، وبواسطتها موقع مرجعي وسوف ندرس الأحماض والقواعد في الكيمياء، وكيف يمكن اكتشافها وخصائص كل منها.
مقدمة لأبحاث الأحماض والقواعد في الكيمياء
تعد المواد الحمضية والقاعدية من أكثر المواد شيوعاً بين البشر، وذلك لأن لها استخدامات عديدة في الغذاء والصناعة والزراعة. كما أن هناك أطعمة يتناولها الإنسان تؤثر على حموضة أو قاعدية الجسم العديد من المواد المصنعة التي تعتمد على فهم طبيعة المادة. حمضية أو قاعدية، وتتنوع هذه المواد، فبعضها طبيعي وبعضها صناعي. في فحص الأحماض والقواعد سنقدم الكثير من المعلومات المفيدة والقيمة لطلاب الكيمياء الذين سيتمكنون من فهم طبيعة الأحماض والقواعد.
أنظر أيضا: بحث كامل في مجال الكيمياء الكهربائية
بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء
إن فهم الطبيعة الكيميائية للمواد يوضح آلية كشف المواد ومعرفة حمضها من قاعدتها، وذلك من خلال التعرف على تركيبات المواد الأساسية والحمضية. وفيما يلي سنشرح العديد من المعلومات المهمة عن الأحماض والقواعد في الكيمياء:(1)
تعريف الأحماض والقواعد
هناك العديد من التعاريف المرتبطة بالمواد الحمضية والقاعدية من خلال العديد من النظريات العلمية المثبتة والصحيحة، والتي سنتحدث عنها أدناه وبحسب أي كيميائي:
تعريف من قبل العالم روبرت بويل | الأحماض: يتم تعريف الأحماض على أنها مواد ذات طعم حامض. فهي تؤدي إلى تآكل المواد المعدنية بقوتها الحمضية، وتحول ورق عباد الشمس إلى اللون الأحمر عند ملامستها، والمواد الأساسية تقلل من حموضتها. |
الخطوط: مواد ذات ملمس ناعم تحول ورق عباد الشمس إلى اللون الأزرق وتصبح أقل قلوية عند مزجها مع الأحماض. | |
تعريف ارهينيوس | الأحماض: وهي مواد كيميائية تحتوي على عنصر الهيدروجين وتتفكك في الماء وتطلق أيونات الهيدروجين التي تضاف إلى المحلول. |
الخطوط: هذه هي المواد التي تتحلل وتذوب في الماء، وتضيف أيونات الهيدروكسيد إلى المحلول. | |
تعريف برونستد-لوري | الأحماض: وهي مواد يمكنها التبرع ببروتون الهيدروجين، لأن أيون الهيدروجين يشبه البروتين في أدائه، حيث يفقد إلكترونًا، وهذا يتوافق إلى حد ما مع تعريف أرهينيوس. |
الخطوط: وهي مواد يمكنها استقبال أيونات الهيدروجين من المواد الحمضية، وبالتالي فإن مادة هيدروكسيد الصوديوم هي مادة أساسية، لأنها تستقبل أيونات الهيدروجين من الحمض لإنتاج الماء، وهكذا تمكن العالم من تحديد سلوك المواد الأساسية، والتي تقوم . لا تحتوي على أيونات الهيدروكسيد. | |
تعريف لويس | الأحماض: يعتقد العالم لويس أن المواد الحمضية هي مواد يمكنها منح الإلكترونات لمادة أخرى. |
الخطوط: وهي المادة التي يمكنها استقبال الإلكترونات، حيث أن العالم لويس لم يبن تعريفه على البروتينات. |
أنظر أيضا: بحث في قوانين الغازات في الكيمياء
خصائص الأحماض والقواعد في الكيمياء
لقد حدد الكيميائيون على مر القرون العديد من الخصائص المختلفة للمواد للتمييز بين الحمض والقاعدة في الكيمياء، دون الحاجة إلى العديد من الاختبارات المعقدة والمختلفة. وتشمل هذه الخصائص ما يلي:(2)
- من أهم خصائص الأحماض والقواعد هو مذاقها. الأحماض لها طعم حامض وحامض. القواعد لها طعم مرير ولا يمكن التسامح معها.
- الحمض يحول ورقة عباد الشمس الزرقاء إلى اللون الأحمر، لكن القاعدة لا يمكنها تحويل ورقة عباد الشمس إلى اللون الأزرق.
- تطلق المواد الحمضية غاز الهيدروجين عندما تتفاعل مع المواد المعدنية الأساسية مثل الألومنيوم والزنك والمواد الأساسية القوية.
- تتميز المادة الأساسية بملمس ناعم وسلس ولا يمكن لمسها.
- تتفاعل الأحماض والقواعد مع بعضها البعض وتنتج العديد من الأملاح والمعادن.
أنظر أيضا: بحث عن سرعة المتجهات النسبية واللحظية
أمثلة على الأحماض والقواعد في الكيمياء القوية والضعيفة
الأحماض القوية هي أحماض تتأين وتتفكك تمامًا في الماء، وتنقسم إلى أيونات هيدروجين وإلكترونات سالبة. تتأين الأحماض الضعيفة جزئيًا في المحاليل المائية، كما هو الحال مع القواعد القوية. وهي تتأين تمامًا، ولكنها تختلف عن الأحماض من حيث عددها الكبير. أما الأحماض القوية فعددها محدود، والقواعد الضعيفة تتأين جزئيا. ومن أمثلة الأحماض والقواعد ما يلي:
الأحماض القوية: |
|
الأحماض الضعيفة: |
|
قواعد قوية: |
|
القواعد الضعيفة: |
|
الرقم الهيدروجيني
الرقم الهيدروجيني هو المؤشر الذي يحدد حموضة أو قاعدية مادة ما من خلال عملية حسابية لوغاريتمية خاصة بكل مادة على حدة. ويتراوح المقياس من أقل قيمة ممكنة وهي 0 إلى أعلى قيمة ممكنة وهي 14. القيم التي تقع بين (0-6) تشير إلى أن المادة حمضية، بينما القيم التي تقع بين (8) -14) تشير إلى أن المادة أساسية ولكن القيمة 7 تشير إلى أن المادة متعادلة ويمكن حساب الرقم الهيدروجيني للمادة عبر عدة طرق متنوعة وبسيطة منها ما يلي:(3)
- طريقة المؤشر أو الكاشف.
- طريقة القطب المعدني، والتي تشمل طريقة قطب الهيدروجين، وطريقة قطب الكينهيدرون، وطريقة الأنتيمون أو الأنتيمون وطريقة القطب الكهربائي.
- طريقة القطب الزجاجي.
- طريقة الكشف عن أشباه الموصلات.
أنظر أيضا: بحث كيميائي كامل
تفاعلات الأحماض والقاعدة
تعتبر تفاعلات المواد الحمضية والقاعدية بنسب متساوية تفاعلات متعادلة، لأن تفاعلها ينتج مادة متعادلة وأملاح، وذلك لأن عدد البروتينات الناتجة من أيونات الهيدروجين من المادة الحمضية وعدد الإلكترونات من المادة الأساسية متساويان، و هناك العديد من أنواع التفاعلات بين القواعد والأحماض والتي تختلف باختلاف نسبة كل منهما، ومن هذه التفاعلات ما يلي: (4)
- التفاعل بين هيدروكسيدات الحمض والمعادن.
- التفاعل بين الأحماض وأكاسيد المعادن.
- التفاعل بين كربونات الأحماض والمعادن.
- التفاعل بين الحمض والبيكربونات المعدنية.
أنظر أيضا: البحث في الأساليب العلمية في الكيمياء
كواشف الأحماض والقواعد
وهي مواد يتغير لونها حسب الرقم الهيدروجيني للمادة. الكواشف هي أحماض وقواعد ضعيفة، وتسمى أيضًا مؤشر الرقم الهيدروجيني، لأنها تشير إلى نوع الحمض والقاعدة عن طريق تغيير جدول الألوان الخاص بها:
اسم الكاشف | اللون حامض | اللون في القاعدة | ثابت الحموضة (PK) | نطاق الرقم الهيدروجيني |
الثيمول الأزرق – التحول الأول | أحمر | أصفر | 1.5 | 1.2-2.8 |
برتقال الميثيل | أحمر | أصفر | 3.7 | 3.2-4.4 |
بروموكريسول أخضر | أصفر | أزرق | 4.7 | 3.8-5.4 |
أحمر الميثيل | أصفر | أحمر | 5.1 | 4.8-6.0 |
البروموثيمول الأزرق | أصفر | أزرق | 7:00 صباحا | 6.0-7.6 |
الأحمر الفينولي | أصفر | أحمر | 7.9 | 6.8-8.4 |
الثيمول الأزرق – التحول الثاني | أصفر | أزرق | 8.9 | 8.0-9.6 |
الفينول فثالين | عديم اللون | أرجواني | 9.4 | 8.2-10.0 |
بعض الاستخدامات الهامة للقواعد والأحماض
تستخدم المواد الأساسية والحمضية في العديد من مجالات الحياة، ومن هذه الاستخدامات ما يلي:
استخدام الأحماض:
ندرج أدناه بعض تطبيقات الأحماض:
- الخل الاصطناعي، المعروف أيضًا باسم حمض الأسيتيك، له العديد من الاستخدامات المنزلية والأطباق اللذيذة.
- ويستخدم حامض الكبريتيك في العديد من الصناعات مثل البطاريات والمحركات والعديد من المعدات المهمة للإنسان.
- حمض الفوسفوريك هو حمض مهم في إنتاج المشروبات الغازية.
- يستخدم حمض الهيدروكلوريك في صناعة الصلب لتنظيف الألواح المعدنية قبل البدء في عملية المعالجة.
استخدام القواعد
وفيما يلي ندرج بعض تطبيقات القواعد:
- يستخدم هيدروكسيد المغنيسيوم كملين. وهو دواء يعمل على تقليل الحموضة في الأمعاء عند تناول الشخص للأطعمة المسببة للحموضة.
- ويستخدم هيدروكسيد الصوديوم في العديد من الصناعات الهامة، مثل إنتاج الحرير الصناعي والورق والصابون.
- يستخدم هيدروكسيد الألومنيوم في المختبرات العلمية باعتباره الكواشف الأساسية الرئيسية.
- ويستخدم هيدروكسيد الكالسيوم في العديد من الصناعات، مثل مواد البناء والمبيضات، وكذلك في معادلة حموضة التربة.
أنظر أيضا: بحث كامل في مجال الكيمياء العضوية
اختتام دراسة عن الأحماض والقواعد في الكيمياء
وفي الختام، فقد قمنا بتلخيص العديد من المواضيع والأقسام المهمة والمفيدة حول المواد الحمضية والأساسية في الكيمياء، من خلال العديد من التعريفات المختلفة لها وفقًا لآراء العديد من كبار العلماء عبر التاريخ، كما تم توضيح العديد من الخصائص المختلفة للأحماض والقواعد. بالإضافة إلى الكواشف الكيميائية وأنواعها وسلوكها بطبيعتها في الكشف عن المواد الحمضية والقاعدية، وتم شرح الرقم الهيدروجيني وطريقة الكشف عنها، وذلك للحصول على أفضل المعلومات البحثية للعديد من طلاب الكيمياء المهتمين.
بحث في الأحماض والقواعد في الكيمياء
الكيمياء هي أسلوب حياة لأنها تتشابك مع جوانب مختلفة من الطبيعة البشرية، و”من هنا“قم بتحميل بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء بصيغة ملف doc، فتحدثنا بإيجاز عن تعريف كل منها حسب تعريفات مختلف العلماء. تحدثنا أيضًا عن كيفية استخدامه، وأدرجنا العديد من الأمثلة المختلفة عليه. وكيفية التمييز بين كل من القواعد وحمض المادة.
بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء pdf
قد يرغب العديد من طلاب الكيمياء في التعرف على المواد الكيميائية بطريقة بسيطة وسهلة، ويمكنهم “من هنا“قم بتنزيل ورقة بحثية عن الأحماض والقواعد في الكيمياء كملف PDF. الكيمياء بطبيعتها هي الأساس في التعامل مع المواد المختلفة والمتعددة الاستخدامات، لذا فإن الخواص الكيميائية مهمة لفهم طبيعة العديد من المواد.
وهنا وصلنا إلى نهاية المقال بحث في الأحماض والقواعد في الكيمياء مع المراجعتحدثنا عن أنواع الأحماض والقواعد المختلفة، وطرق الكشف عنها دون اللجوء إلى اختبارات معقدة، وطبيعتها وخصائصها المختلفة.
(وسومللترجمة)بحث عن الأحماض والقواعد في الكيمياء