Τι είναι τα οξέα και οι βάσεις;
Στο ένα αρέσει να δίνει πρωτόνια (οξέα) και στο άλλο να τα αρπάζει (βάσεις)
Οι χημικοί χρησιμοποιούν συχνά ένα τεστ – ένα τεστ στο οποίο αλλάζει το χρώμα μιας ειδικής χημικής ουσίας σε κάποια δοκιμαστική ταινία (πεχαμετρική ταινία) – για να προσδιορίσουν εάν κάποιο υγρό (εδώ, χυμός λεμονιού και σαπουνόνερο) είναι οξύ ή βάση.
Ένα άτομο υδρογόνου αποτελείται από ένα πρωτόνιο (θετικά φορτισμένο σωματίδιο), γύρω από το οποίο περιφέρεται ένα ηλεκτρόνιο (αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο). Σύμφωνα με τον ορισμό του Brønsted-Lowry, τα μόρια που είναι όξινα έχουν την ικανότητα να παραδώσουν — να δωρίσουν — αυτό το πρωτόνιο σε ένα άλλο μόριο.
Εάν ένας χημικός σας πει ότι το σαπουνόνερο είναι βασικό, δεν το λέει τυχαία. Αναφέρεται στο υδροξείδιο του νατρίου που χρησιμοποιείται για την παρασκευή σαπουνιού.
Το υδροξείδιο του νατρίου είναι μια αλκαλική ουσία.
Βασικό — ή αλκαλικό — περιγράφει τις ιδιότητες ορισμένων μορίων σε ένα διάλυμα. Αυτές οι ουσίες είναι το αντίθετο από τα οξέα — όπως το κιτρικό, το ασκορβικό και το μηλικό οξύ που δίνουν στο χυμό λεμονιού την ξινίλα του.
Σε όλη την ιστορία, οι χημικοί έχουν δημιουργήσει διαφορετικούς ορισμούς οξέων και βάσεων. Σήμερα, πολλοί άνθρωποι χρησιμοποιούν την έκδοση Brønsted-Lowry. Περιγράφει ένα οξύ ως ένα μόριο που θα δώσει ένα πρωτόνιο – έναν τύπο υποατομικού σωματιδίου, που μερικές φορές ονομάζεται ιόν υδρογόνου – από ένα από τα άτομα υδρογόνου του. Τουλάχιστον, αυτό μας λέει ότι όλα τα οξέα Brønsted-Lowry πρέπει να περιέχουν υδρογόνο ως ένα από τα δομικά τους στοιχεία.
Το υδρογόνο, το απλούστερο άτομο, αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο. Όταν ένα οξύ δίνει το πρωτόνιό του, τότε του απομένει το ηλεκτρόνιο του ατόμου του υδρογόνου. Αυτός είναι ο λόγος που οι επιστήμονες αποκαλούν μερικές φορές τα οξέα δότες πρωτονίων. Τα οξέα θα έχουν ξινή γεύση.
Ο τύπος στο ξύδι είναι γνωστός ως οξικό οξύ.
Ο χημικός τύπος του μπορεί να γραφτεί είτε ως:
C 2 H 4 O 2 είτε ως CH 3 COOH.
Το κιτρικό οξύ είναι αυτό που κάνει τον χυμό πορτοκαλιού ξινό.
Ο χημικός τύπος του είναι λίγο πιο περίπλοκος και γράφεται ως:
C 6 H 8 O 7 ή CH 2 COOH-C(OH)COOH-CH 2 COOH ή C 6 H 5 O 7 (3−).
Οι βάσεις Brønsted-Lowry, αντίθετα, είναι καλές στο να κλέβουν πρωτόνια και θα τα πάρουν ευχαρίστως από οξέα. Ένα παράδειγμα βάσης είναι η αμμωνία. Ο χημικός τύπος του είναι NH3 . Μπορείτε να το βρείτε σε πολλά προϊόντα καθαρισμού τζαμιών.
Όχι για να σε μπερδέψω, αλλά . . .
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μερικές φορές ένα άλλο σχήμα – το σύστημα Lewis – για να ορίσουν τα οξέα και τις βάσεις. Αντί για πρωτόνια, αυτός ο ορισμός του Lewis περιγράφει τι κάνουν τα μόρια με τα ηλεκτρόνια τους. Στην πραγματικότητα, ένα οξύ Lewis δεν χρειάζεται να περιέχει καθόλου άτομα υδρογόνου. Τα οξέα Lewis χρειάζεται μόνο να μπορούν να δέχονται ζεύγη ηλεκτρονίων.
Το νερό (H2 O) είναι χημικά ουδέτερο. Αυτό σημαίνει ότι δεν είναι ούτε οξύ ούτε βάση. Αλλά ανακατέψτε ένα οξύ με νερό και τα μόρια του νερού θα λειτουργήσουν ως βάσεις. Θα τραβήξουν πρωτόνια υδρογόνου από το οξύ. Τα αλλαγμένα μόρια νερού ονομάζονται πλέον υδρόνιο.
Για να μετρήσουν αν κάτι είναι οξύ ή βάση και πόσο ισχυρό είναι, οι χημικοί χρησιμοποιούν την κλίμακα pH. Τα ισχυρότερα οξέα βρίσκονται στο χαμηλότερο άκρο της κλίμακας. Οι πιο δυνατές βάσεις κάθονται στο υψηλότερο άκρο.
Ανακατέψτε το νερό με μια βάση και αυτό το νερό θα παίξει το ρόλο του οξέος. Τώρα τα μόρια του νερού δίνουν τα δικά τους πρωτόνια στη βάση και γίνονται αυτά που είναι γνωστά ως μόρια υδροξειδίου.
Για να αναγνωρίσουν τα οξέα από τις βάσεις και τη σχετική ισχύ του καθενός, οι χημικοί τείνουν να χρησιμοποιούν μια κλίμακα pH.
Το επτά είναι ουδέτερο.
Οτιδήποτε έχει pH κάτω από 7 είναι όξινο.
Οτιδήποτε με pH πάνω από 7 είναι βασικό.
Μία από τις πρώτες δοκιμές για τον προσδιορισμό των οξέων από τις βάσεις ήταν η δοκιμή με το ηλιοτρόπιο. Ένα χημικό έμπλαστρο γίνεται κόκκινο για τα οξέα, μπλε για τις βάσεις. Σήμερα οι χημικοί μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν χαρτί δείκτη pH, το οποίο περιέχει κάθε χρώμα του ουράνιου τόξου για να δείξει πόσο ισχυρό ή αδύναμο είναι ένα οξύ ή βάση.
Λεξιλόγιο
αλκαλικό Επίθετο που περιγράφει μια χημική ουσία που μπορεί να δεχθεί ένα πρωτόνιο από ένα άλλο μόριο ή να δώσει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων. Τα αλκαλικά διαλύματα αναφέρονται επίσης ως βασικά – όπως αντίθετα από τα όξινα – και έχουν pH πάνω από 7.
αμμωνία Άχρωμο αέριο με δυσάρεστη οσμή. Η αμμωνία είναι μια ένωση που παράγεται από τα στοιχεία άζωτο και υδρογόνο. Χρησιμοποιείται για την παρασκευή τροφίμων και εφαρμόζεται σε αγρούς ως λίπασμα. Η αμμωνία που εκκρίνεται από τα νεφρά δίνει στα ούρα τη χαρακτηριστική τους οσμή. Η χημική ουσία εμφανίζεται επίσης στην ατμόσφαιρα και σε όλο το σύμπαν.
άτομο Η βασική μονάδα ενός χημικού στοιχείου. Τα άτομα αποτελούνται από έναν πυκνό πυρήνα που περιέχει θετικά φορτισμένα πρωτόνια και αφόρτιστα νετρόνια. Ο πυρήνας περιφέρεται από ένα νέφος αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων.
βάση Μια χημική ουσία που μπορεί να δεχθεί πρωτόνια από μόρια υδρογόνου ή να δώσει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων. Τα βασικά διαλύματα αναφέρονται επίσης ως αλκαλικά.
γεύση Μία από τις βασικές ιδιότητες που χρησιμοποιεί το σώμα για να αισθανθεί το περιβάλλον του, ειδικά τα τρόφιμα, χρησιμοποιώντας υποδοχείς (γευστικούς κάλυκες) στη γλώσσα (και σε ορισμένα άλλα όργανα).
δοκιμή ηλιοτρόπιου Μια απλή χημική δοκιμή που χρησιμοποιείται για να προσδιοριστεί εάν κάποιο διάλυμα είναι οξύ ή βάση. Το μπλε χαρτί λακκούβας γίνεται κόκκινο για οξέα και το κόκκινο χαρτί λακκούβας γίνεται μπλε για βάσεις. Αναπτύχθηκε αρχικά το 1300 χρησιμοποιώντας ενώσεις που απομονώθηκαν από λειχήνες.
ηλεκτρόνιο Ένα αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο, που συνήθως βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τις εξωτερικές περιοχές ενός ατόμου. Επίσης, ο φορέας του ηλεκτρισμού στα στερεά.
ιόν Άτομο ή μόριο με ηλεκτρικό φορτίο λόγω απώλειας ή κέρδους ενός ή περισσότερων ηλεκτρονίων. Ένα ιονισμένο αέριο, ή πλάσμα, είναι όπου όλα τα ηλεκτρόνια έχουν διαχωριστεί από τα μητρικά τους άτομα.
ιόν υδρογόνου Θετικά φορτισμένος πυρήνας ατόμου υδρογόνου. Αποτελείται από ένα μοναδικό πρωτόνιο.
μόριο Μια ηλεκτρικά ουδέτερη ομάδα ατόμων που αντιπροσωπεύει τη μικρότερη δυνατή ποσότητα μιας χημικής ένωσης. Τα μόρια μπορούν να κατασκευαστούν από απλούς τύπους ατόμων ή διαφορετικών τύπων. Για παράδειγμα, το οξυγόνο στον αέρα αποτελείται από δύο άτομα οξυγόνου (O 2 ). Το νερό αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου (H 2 O).
οξύ Ένας χημικός όρος για όξινα υλικά που έχουν pH κάτω από 7,0 (σε κλίμακα 14 βαθμών). Χημικά, τα οξέα είναι γνωστά ότι έχουν την ικανότητα είτε να δωρίζουν ένα πρωτόνιο (ιόν υδρογόνου) σε άλλη ένωση είτε να δέχονται ένα ζεύγος ηλεκτρονίων. Το πρώτο είναι γνωστό ως οξύ Brønsted-Lowry. Οι χημικοί αναφέρονται στον δεύτερο τύπο ως οξύ Lewis.
pH Μέτρο της οξύτητας ή της αλκαλικότητας ενός διαλύματος. Ένα pH 7 είναι απολύτως ουδέτερο. Τα οξέα έχουν pH χαμηλότερο από 7. Όσο πιο μακριά από το 7, τόσο ισχυρότερο είναι το οξύ. Τα αλκαλικά διαλύματα, που ονομάζονται επίσης βάσεις, έχουν pH υψηλότερο από 7. όσο πιο μακριά πάνω από το 7, τόσο ισχυρότερη είναι η βάση.
πρωτόνιο Ένα υποατομικό σωματίδιο που είναι ένα από τα βασικά δομικά στοιχεία των ατόμων που αποτελούν την ύλη. Τα πρωτόνια ανήκουν στην οικογένεια των σωματιδίων που είναι γνωστά ως αδρόνια.
υδρογόνο Το ελαφρύτερο στοιχείο στο σύμπαν. Ως αέριο, είναι άχρωμο, άοσμο και πολύ εύφλεκτο. Αποτελεί αναπόσπαστο μέρος πολλών καυσίμων, λιπών και χημικών ουσιών που αποτελούν τους ζωντανούς ιστούς. Είναι φτιαγμένο από ένα μοναδικό πρωτόνιο (το οποίο χρησιμεύει ως πυρήνας του) σε τροχιά γύρω από ένα μόνο ηλεκτρόνιο.
υδροξείδιο Επίσης γνωστό ως ιόν υδροξειδίου (OH – ), είναι ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν. Είναι κατασκευασμένο από ένα άτομο υδρογόνου συνδεδεμένο με ένα άτομο οξυγόνου.
υδροξείδιο του νατρίου Μια χημική ουσία που χρησιμοποιείται στην παραγωγή χαρτιού και σαπουνιού. Χρησιμοποιείται για να κάνει τα διαλύματα πιο βασικά (ή αλκαλικά).
υδρόνιο Ένα ιόν υδρογόνου (H + ) συνδεδεμένο με ένα μόριο νερού (H 2 O). Γίνεται H 3 O+ και είναι η μορφή με την οποία υπάρχουν ιόντα υδρογόνου στο νερό. Είναι επίσης γνωστό ως ενυδατωμένο ιόν υδρογόνου.
υποατομικό Οτιδήποτε μικρότερο από ένα άτομο, το οποίο είναι το μικρότερο κομμάτι ύλης που έχει όλες τις ιδιότητες οποιουδήποτε χημικού στοιχείου (όπως υδρογόνο, σίδηρος ή ασβέστιο).
χημικό Ουσία που σχηματίζεται από δύο ή περισσότερα άτομα που ενώνουν (δεσμεύουν) σε σταθερή αναλογία και δομή. Για παράδειγμα, το νερό είναι μια χημική ουσία που παράγεται όταν δύο άτομα υδρογόνου συνδέονται με ένα άτομο οξυγόνου. Ο χημικός του τύπος είναι H 2 O. Το χημικό μπορεί επίσης να είναι ένα επίθετο για να περιγράψει ιδιότητες υλικών που είναι το αποτέλεσμα διαφόρων αντιδράσεων μεταξύ διαφορετικών ενώσεων.
Αφήστε μια απάντηση