تحتوي المحاليل الحمضية على أيونات الهيدروجين. وبإرتفاع تركيز أيونات الهيدروجين، يحدث انخفاض فى الرقم الهيدروجيني. حمض الهيدروكلوريك هو حمض قوي وحمض إثانويك هو حمض ضعيف.
الأحماض القوية هي المتأينه تمامًا ولكن الأحماض الضعيفة هي المتأينة جزئيًا فقط في المحلول. الأحماض القوية لديها تركيز أعلى من أيونات الهيدروجين من الأحماض الضعيفة وذلك عند ثبات التركيز. التحليل الكهربائي للأحماض تنتج غاز الهيدروجين في القطب السالب.
الأحماض القوية والضعيفة:
الأحماض الأيونية:(التأين: هي تحويل ذرة أو جزيء غير مشحون إلى جسيم مشحون بإضافة أو إزالة الإلكترونات) والأحماض تتأين في الماء بإنتاج أيونات الهيدروجين . H+
الأحماض القوية تأيين تمامًا. فمثلا:
حمض الهيدروكلوريك: HCl– → H+ + Cl
حمض النتريك: –HNO3– → H+ + NO3
حامض الكبريتيك: H²SO4– → 2H+ + SO4–²
حمض الهيدروكلوريك هو حمض قوي يستخدم في المختبرات
الأحماض الضعيفة لا تتأين تمامًا. بدلًا من ذلك، فإنها تُشكل خليط متوازن [التوازن: في التفاعلات الكيميائية، هو الوضع الذي يسير فيه التفاعل الطردى والتفاعل العكسى بنفس المعدل، مع ثبات تركيز المواد.].
فمثلًا:
حمض الإيثانويك: CH3COOH+ ⇌ CH3COO– + H
عند ثبات التركيز، الأحماض القوية لديها درجة الحموضة (PH) أقل من الأحماض الضعيفة.
خل يحتوي على حمض الإيثانويك
درجة الحموضة (PH) وتركيز أيون الهيدروجين :
يرتبط الرقم الهيدروجيني للمحلول بتركيز أيونات الهيدروجين و كلما زاد تركيز أيونات الهيدروجين H+ كلما انخفض الرقم الهيدروجيني.
عند ثبات التركيز للحمض، فإن تركيز أيونات الهيدروجين يكون أعلى في الحمض القوي من الحمض الضعيف. هذا هو السبب في درجة الحموضة فى حمضٍ قويٍّ مثل حمض الهيدروكلوريك الذى سيكون أقل فى درجة الحموضة ((PH من حمضٍ ضعيفٍ مثل حمض إيثانويك. قوة الحمض فى مقابل التركيز .
قوة حمض:
هو مقياسٌ لدرجة التأين لها – الأحماض القوية تتأين تمامًا ولكن الأحماض الضعيفة هي المتأينة جزئيًا فقط. تذكر أن عكس القوي هو الضعيف.
تركيز الحمض:
هو مقياس لعدد من المولات من الحمض في 1 mol/dm3 من محلول حمض.
على سبيل المثال، 2 mol/dm3 حمض الهيدروكلوريك هو مرتين تركيز 1 mol/dm3 حمض الهيدروكلوريك أو 1 mol/dm3 حمض الإيثانويك.
تذكر: عكس التركيز هو التخفيف.
تفاعلات الأحماض:
كل من الأحماض القوية والأحماض الضعيفة تتفاعل مع المغنيسيوم أو مع كربونات الكالسيوم. ومع ذلك، فإن معدل التفاعل سيكون مختلفًا. كما أنَّ الحمض القوي ينتج تفاعلًا أسرع من الحمض الضعيف في نفس التركيز.
التفاعل مع المغنيسيوم:
المغنيسيوم يتفاعل مع الأحماض لإنتاج ملح المغنيسيوم والهيدروجين:
المغنيسيوم + حمض الهيدروكلوريك ← كلوريد المغنيسيوم + الهيدروجين.
المغنيسيوم + حمض إيثانويك ← الإيثانوات المغنيسيوم + الهيدروجين.
يتم تحديد معدل التفاعل عن طريق قياس حجم الهيدروجين المُنتج عند حدوث التفاعل.
التفاعل مع كربونات الكالسيوم:
تتفاعل كربونات الكالسيوم مع الأحماض لإنتاج ملح الكالسيوم والماء وثاني أكسيد الكربون:
كربونات الكالسيوم + حمض الهيدروكلوريك ← كلوريد الكالسيوم + ماء + ثاني أكسيد الكربون.
كربونات الكالسيوم + حمض إيثانويك ← إيثانويت الكالسيوم + ماء + ثاني أكسيد الكربون.
يتم تحديد معدل التفاعل عن طريق قياس حجم ثاني أكسيد الكربون المُنتج عند حدوث التفاعل.
حجم الغاز المُنتج:
إذا تم استخدام نفس تركيز وحجم الأحماض في هذه التفاعلات، يتم إنتاج نفس الحجم من الغاز حتى وإن استخدمنا حمض الهيدروكلوريك أو حمض الإيثانويك. وذلك لأن كلَّ الأحماض تحتوي على نفس الكمية من المتفاعل الحمضي (نفس عدد المولات). قوة الحمض لا تهمنا هنا.
معدل التفاعل:
إذا تم استخدام نفس تركيز وحجم الأحماض في هذه التفاعلات، سوف يتفاعل حمض الإيثانويك ببطء أكبر من حمض الهيدروكلوريك، وذلك لأن حمض الإيثانويك يحتوي على أيونات هيدروجين أقل في المحلول (سيكون له تركيز أقل من أيونات الهيدروجين). سيكون هناك اصطدامات أقل بين أيونات الهيدروجين وجزيئات المغنيسيوم أو كربونات الكالسيوم، وبالتالي فإن معدل التفاعل سيكون أقل من حمض الهيدروكلوريك.
التوصيل الكهربائي في الأحماض:
التحليل الكهربائي والهيدروجين:
التحليل الكهربائي هو تحلل (تكسير) السائل عن طريق تمرير التيار الكهربائي من خلاله.
يخرج غاز الهيدروجين في القطب السالب أثناء التحليل الكهربائي لحمض الهيدروكلوريك أو حمض الإيثانويك، وذلك لأن الأحماض تحتوي على أيونات الهيدروجين. وتنجذب إلى القطب السالب، حيث تكتسب إلكترونات ويتم تصريفها كغاز الهيدروجين:
(2H+(aq) + 2e– → H2(g
تذكر أن (aq) يعني مائي أو المذاب في الماء، و (g) يعني الغاز. الرمز( (e– تعني الإلكترون. لا يهم أن حمض الهيدروكلوريك هو حمضٌ قويٌ وحمض إثانويك هو حمضٌ ضعيفٌ، يتم إنتاج الهيدروجين في كلتا الحالتين. ومع ذلك، فإن التوصيل الكهربائي فى كلا الحمضين مختلف تمامًا.
الموصليَّه الكهربائية:
التوصيل الكهربائي للمادة هو مقياس لمدى سهولة تدفق التيار الكهربائي خلالها. وكلما زادت الموصليَّة، زاد تدفق التيار الكهربي بسهولة أكبر.
عند ثبات التركيز، تكون موصليِّة حمض الإيثانويك أقل من موصليَّة حمض الهيدروكلوريك، وذلك لأن عدد أيونات الهيدروجين المتاحة قليلة للتحرك في المحلول، هناك تركيز أقل من أيونات الهيدروجين لتحمل الشحنه في حمض الإيثانويك من حمض الهيدروكلوريك.
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ۅډ *
