فرینا

کلمه «اسید» (به انگلیسی:acid) از واژه لاتین acidus به معنای «ترش مزه» آمده‌است. تعاریف گوناگونی برای اسید و باز وجود دارد، از جمله تعاریف آرنیوس، لوری-برونستد و لوییس.

تعریف قدیمی

اسیدها موادی ترش مزه اند خاصیت خورندگی دارند شناساگرها را تغییر رنگ می دهند و بازها را خنثی می کنند.

بازها موادی با مزهٔ گس-تلخ اند حالتی لزج دارند شناساگرها را تغییر رنگ می دهند و اسیدها را خنثی می کنند.

خواص شیمیایی

در آب بین اسید (HA) و آب تعادل زیر اتفاق می‌افتد، که آب به عنوان یک باز رفتار می‌کند:

HA(aq) ⇌ H۳O+(aq) + A-(aq)

ثابت اسید (یا ثابت تفکیک اسید) همان ثابت تعادل واکنش اسید (HA) و آب است:

اسیدهای قوی دارای مقدار بزرگی برای Ka هستند (یعنی واکنش تعادلی به سمت راست پیشروی می‌کند و اسید تقریباً به طور کامل به H۳O+ و A- تفکیک می‌شود).

اسیدهای ضعیف دارای مقدار کوچکی برای Ka هستند (یعنی مقدار چشمگیری از HA و A− و مقداری متعادلی از H۳O+ در انتهای واکنش باقی می‌ماند؛ اسید به طور جزئی واکنش می‌دهد). برای مثال Ka برای استیک اسید برابر ۱٫۸ x ۱۰-۵ است. تمام اسیدهای آلی اسیدهای ضعیف هستند. نیتریک اسید، سولفوریک اسید، و پرکلریک اسید همه اسیدهای قوی هستند در حال که نیترو اسید و سولفورو اسید و هیپوکلرو اسید ضعیف هستند.

قدرت یک اسید را با ثابت تفکیک اسید (Ka) و یا هم‌ارزش آن pKa می‌سنجند، (pKa= - log(Ka)).

pH یک محلول معیاری برای تعیین غلظت هیدرونیوم است.

اسیدهای چندپروتونی

اسیدهای چندپروتونی ترکیب هایی هستند که دارای بیش از یک هیدروژن اسیدی هستند و به طور متوالی تفکیک می شوند.

اسیدهای تک پروتونی تنها یک واکنش تکفکیک دارند و فقط یک ثابت تفکیک اسید دارند:

HA(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + A−(aq)         Ka

یک اسید دوپروتونی (در این جا آن را با H۲A نشان می‌دهیم) بسته به مقدار pH می‌تواند یک یا دو واکنش تکفکیک داشته باشد. هر واکنش یک ثابت تفکیک اسید دارد، Ka۱ و Ka۲:

H۲A(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + HA−(aq)       Ka۱

HA−(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + A۲−(aq)       Ka۲

ثابت تفکیک اولی همواره بیشتر از دومی است، یعنی Ka۱ > Ka۲. برای مثال سولفوریک اسید (H۲SO۴) می‌تواند یک پروتون بدهد و به آنیون بی‌سولفات (HSO۴−) تبدیل شود. هنگامی که Ka۱ بسیاز بزرگ باشد، در این صورت می‌تواند دومین پروتون خود را بدهد و به آنیون سولفات (SO۴۲−) تبدیل شود. (SO۴۲−) هم مقدار متوسطی دارد. مقدار بزرگ Ka۱ در اولین تفکیک باعث می‌شود که سولفوریک اسید، اسیدی قوی باشد. همانند این، مقدار کوچک کربنیک اسید (H۲CO۳) می‌تواند اولین پروتون را بدهد و به آنیون بی‌کربنات (HCO۳−) تبدیل شود و دومین پروتون را بدهد و به کربنات (CO۳۲−) تبدیل شود. هر دو مقدار Ka کوچک هستند اما داریم Ka۱ > Ka۲.

یک اسید سه‌پروتونی (H۳A) می‌تواند یک یا دو یا سه پروتون بدهد و سه مقدار ثابت تفکیک برای آن وجود دارد، به طوری که Ka۱ > Ka۲ > Ka۳>:

H۳A(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + H۲A−(aq)        Ka۱

H۲A−(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + HA۲−(aq)       Ka۲

HA۲−(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + A۳−(aq)         Ka۳

یک مثال غیرآلی از اسید سه‌پروتونی فسفریک اسید (H۳PO۴) است. تمام پروتون‌ها می‌توانند از دست داده شوند و به H۲PO۴−، سپس HPO۴۲−، و در آخر PO۴۳− تبدیل شود. یک مثال آلی از اسید سه‌پروتونی اسید سیتریک است، که می‌توانند تمام پروتون‌های خود را بدهد و در انتها به یون فسفات تبدیل شود.

اسیدها - بازها و شناسایی انها از یکدیگر جمعه بیست و سوم شهریور 1386 9:54

اسيدها وبازها دو دسته ي معروف از مواد شيميايي را تشكيل مي دهند كه كنار مواد خنثي خود نمايي ميكنند اسيد ها معمولا ترش مزه اند و در ابتداي فرمول شيميايي آنها  يك يا دو اتم هيدروژن وجود دارد براي مثال سولفوريك اسيدH2SO4   بازها نيز مزه اي تلخ دارند و در انتهاي فرمول شيميايي آنها يك يا چند گروه هيدروكسيد OH وجود دارد براي مثال سديم هيدروكسيد NaOH  و نام ديگر اين مواد بازي ، مواد قليايي است. از اسيد هاي خوراكي مي توان سركه ، افشره پرتقال و افشره گوجه فرنگي و حتي نوشابه هاي گازدار و يا آب باران را نام برد .و از باز ها ي آشنا مي توان صابون ،آب دريا ، شير منيزي ، پاك كننده ها و مايع سفيد كننده را نام برد حتي مايع درون پوست پرتقال نيز يك باز به شمار مي آيد . براي شناسايي اسيد ها و باز ها روشهاي متفاوتي وجود دارد :

روش اول : برخي از بازها و اسيد هاي خوراكي را با توجه به مزه آنها مي توان از هم تشخيص داد.

روش دوم:استفاده از شناساگر ( معرف ) ها ، شناساگرها مواد طبيعي يا شيمايي هستند كه با تغيير رنگ خود در محيط اسيدي و در محيط بازي اين دو دسته از مواد را از يكديگر متمايز مي سازنند.

شناساگر هاي طبيعي : در گذشته از عصاره گل يا  ميوه گياهان براي شناسايي اسيد ها و بازها از يكديگر استفاده مي كردند.مثلا از عصاره كلم سرخ ، گلبرگ هاي گل بنفشه ، گلبرگ هاي گل سرخ  ، كه آنها را روي يك قطعه اي از يك كاغذ كشيده تا قرار گيرد  و با پاشيدن مقداري از اسيد يا باز تغيير رنگ ايجاد مي شد كه اين عامل شناسايي مواد از يكديگر بود.

شناساگرهاي شيميايي: از شناساگرهاي شيمايي مي توان ليتموس (تورنسل) ، فنول فتالئين و متيل اورانژ(متيل نارنجي) را را نام برد.جدول زير تغيير رنگ اين سه شناساگر را در محيط اسيدي و بازي نشان مي دهد.

شناساگر رنگ در محلول هاي مختلف

خنثي اسيدي بازي

ليتموس بنفش سرخ آبي

فنول فتئالين بي رنگ بي رنگ ارغواني

متيل نارنجي نارنجي سرخ زرد

روش سوم: استفاده از عامل PH ( پي اچ). PH مقياسي است كه در ماي اتاق گستره اي از صفر تا 14 را در بر مي گيرد با اين عامل هم اسيد ي يا بازي بودن محلول ها و هم ميزان اسيدي يا بازي بودن را مي توانيم مشخص كنيم.  PH در واقع منفي لگاريتم غلظت يون هيدرونيوم است كه توسط دانشمندي به نام سورن پيتر لاريتس سورن سن  زيست شيمي دان دانماركي نهاده شد .

PH = - Log[ H3O+]

آب خالص ومحلول ها خنثي مانند آب نمك ،آب قند داراي PH برابر 7 اند و محلول هاي اسيدي PH كمتر از 7 و محلول هاي بازي PH بيشتر از 7 را دارند. در اسيدها هرچه مقدار PH كمتر باشد قدرت اسيدي بيشتر و در بازها هر چه PH بيشتر باشد قدرت بازي بيشتر است.

PH محلول ها را مي توان به كمك كاغذ هاي PH  سنج يا به كمك دستگاه PH سنج ديجيتالي

سنجيد.