جدول الأحماض القوية والاحماض الضعيفة والفرق بينها
جدول الأحماض القوية والاحماض الضعيفة
ببساطة الأحماض القوية هي التي تذوب في
الماء
وتعمل على نقل بروتون إلى جزيء الماء لإنتاج أيون الهيدروكسونيوم والأيون السالب وذلك يعتمد اعتماد كلي على الحمض الذي تبدأ منه علاوة على ذلك جميع هذه التفاعلات قابلة للعكس
ولكن في بعض الحالات يكون الحمض جيداً جداً في التخلص من أيونات الهيدروجين بحيث يمكننا التفكير في التفاعل على إنه أحادي الاتجاه يتأين الحمض بنسبة 100٪ تقريباً على سبيل المثال عندما يذوب كلوريد الهيدروجين في الماء
ليصنع حمض الهيدروكلوريك نادراً ما التفاعل العسكي أو يحدث القليل جداً وفي أي وقت سيكون تفاعل 100٪ تقريباً من كلوريد الهيدروجين لإنتاج أيونات الهيدروكسونيوم وأيونات الكلوريد ويوصف كلوريد الهيدروجين بأنه حمض قوي والحمض القوي هو الذي يتأين فعليا بنسبة 100٪ في المحلول وتشمل الأحماض القوية الشائعة الأخرى حمض الكبريتيك وحمض النيتريك
وبالنسبة للأحماض القوية ودرجة الحموضة الرقم الهيدروجيني مقياس لتركيز أيونات الهيدروجين في محلول والأحماض القوية مثل حمض الهيدروكلوريك في نوع التركيزات التي تستخدمها عادةً في المختبر لها درجة حموضة تتراوح من 0 إلى 1 فكلما انخفض الرقم الهيدروجيني زاد تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول
ولنفترض أنه كان عليك
حساب
الرقم الهيدروجيني 0.1 مول dm-3 حمض الهيدروكلوريك كل ما عليك فعله هو حساب تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول ثم استخدام الآلة الحاسبة لتحويله إلى رقم هيدروجيني فمع الأحماض القوية هذا سهل
فحمض الهيدروكلوريك حمض قوي مؤين 100٪ تقريباً ويتفاعل كل مول من حمض الهيدروكلوريك مع الماء ليعطي 1 مول من أيونات الهيدروجين و 1 مول من أيونات الكلوريد هذا يعني أنه إذا كان تركيز الحمض 0.1 مول dm-3 فإن تركيز أيونات الهيدروجين يكون أيضاً 0.1 مول dm-3
بينما الحمض الضعيف هو الذي لا يتأين تماماً عندما يذوب في الماء وحمض الإيثانويك هو حمض ضعيف نموذجي حيث يتفاعل مع الماء لإنتاج أيونات الهيدروكسونيوم وأيونات الإيثانوات لكن التفاعل الخلفي يكون أكثر نجاحاً من التفاعل الأمامي وتتفاعل الأيونات بسهولة شديدة لإصلاح الحمض والماء وفي أي وقت تم تحويل حوالي 1 ٪ فقط من جزيئات حمض الإيثانويك إلى أيونات يبقى الباقي كجزيئات حمض إيثانويك بسيطة.
معظم الأحماض العضوية ضعيفة فلوريد الهيدروجين (الذوبان في الماء لإنتاج حمض الهيدروفلوريك) هو حمض غير عضوي ضعيف قد تصادفه في مكان آخر حيث يختلف موضع توازن التفاعل بين الحمض والماء من حمض ضعيف إلى آخر كلما ابتعد عن اليسار كان الحمض أضعف وجاء
ترتيب الأحماض حسب قوتها
كالآتي:
الأحماض القوية
- حمض الهيدروكلوريك أو حمض الهيدروكلوريك HCL.
- حمض النيتريك HNO3.
- حمض الكبريتيك ( HSO4 هو حمض ضعيف).
- حمض الهيدروبروميك HBr.
- حامض هيدرويدي HI.
- حمض البيركلوريك HClO4.
- حمض الكلوريك HClO3.
ومن أمثلة تفاعلات التأين ما يلي:
- HCl → H + + Cl.
- HNO3 → H + + NO3.
- H2 SO4 → 2H + + SO4.
الأحماض الضعيفة
- حمض الأكساليك HO2 C2 O2H.
- حمض كبريت H2 SO3.
- أيون كبريتات الهيدروجين HSO4.
- حمض الفوسفوريك H3 PO4.
- حمض النيتروز HNO2.
- حمض الهيدروفلوريك HF.
- حمض ميثانويك HCO2 H.
- C6 H5 COOH – benzoic acid.
- حمض الأسيتيك CH3 COOH.
- حمض الفورميك HCOOH.
الفرق بين الأحماض القوية والاحماض الضعيفة
الأحماض عبارة عن مواد كيميائية تعطي أيونات أو بروتونات الهيدروجين عند مزجها في المحلول والحمض هو أي مادة تحتوي على الهيدروجين قادرة على إعطاء البروتون (أيون الهيدروجين) إلى مادة أخرى والقاعدة تنقسم إلى جزيئات وأيونات قادرة على أخذ أيون الهيدروجين من حمض
وعادةً ما يتم التعرف على المواد الحمضية من خلال طعمها الحامض كما تصنف الأحماض إلى حمض قوي وحمض ضعيف على أساس درجة تفككها والمعروفة أيضاً باسم α كما تشير درجة التفكك إلى كمية الذائبة المفككة في الأيونات.
الأحماض القوية
- الحمض القوي يتأين تماماً في المحلول المائي.
- دائماً ما يفقد البروتون ( H+) عند إذابته في الماء.
- يمتلك الحمض القوي موصلية أعلى بسبب وجود ذرات غير متزاوجة وكلما احتوي على المزيد من الذرات غير المتزاوجة تكون الموصلية أعلى وبالتالي سوف يمر تيار أكثر من حمض ضعيف.
- معدل التفاعل أسرع بالنسبة للأحماض القوية لإن معدل التفاعل يعتمد على درجة التفكك α والأحماض القوية لديها درجات تفكك أعلى.
- يكون الرقم الهيدروجيني أقل من 3 في حالة الأحماض القوية ويتراوح بين 0−3.
- تحتوي الأحماض القوية على روابط أيونية لذلك فهي متعددة البروتينات في الطبيعة.
-
من الأمثلة على الأحماض
القوبة HCl ،HNO3 ،H2SO4 (حمض الهيدروكلوريك، حمض النيتريك، حمض الكبريتيك).
الأحماض الضعيفة
- الحمض الضعيف هو حمض يتأين جزئياً في محلول.
- يعطي فقط عدداً قليلاً من ذراته ( H+) عندما يذوب في الماء.
- يمتلك الحمض الضعيف موصلية أقل بسبب وجود عدد أقل من الذرات غير المتزاوجة وبالتالي كلما احتوي على عدد أقل من الذرات غير المتزاوجة ومن ثم تكون الموصلية أقل سوف يمر تيار أقل من حمض ضعيف.
- معدل التفاعل أبطأ من الأحماض الضعيفة لإن معدل التفاعل يعتمد على درجة التفكك α وللأحماض الضعيفة درجة تفكك أقل.
- يكون الرقم الهيدروجيني أعلى من 3 في حالة الأحماض الضعيفة ويتراوح بين 3-7.
- تحتوي الأحماض الضعيفة على روابط تساهمية لذلك هم أحاديون في الطبيعة.
-
من الأمثلة على الأحماض الضعيقة H2S03 ،CH3COOH ،H3PO4 (حمض الكبريت، حمض الخليك من
أمثلة على الأحماض العضوية
، حمض الفوسفور).
ومن الممكن ملاحظة أهمية الأس الهيدروجيني التي يمكن من خلاله قياس تركيز أيونات الهيدروجين وذلك لتحديد درجة الحموضة علاوة على ذلك
تحديد
درجة الحموضة والقاعدة.
خصائص الأحماض
المذاق
تأتي كلمة “حامض” من الكلمة اللاتينية التي تعني تعكر وتساعد هذه الخاصية المميزة في التعرف على الأحماض من المركبات الأخرى مثل
الملح
والقواعد كما يمكن أن تكون العديد من الأحماض خطرة إذا تم تناولها لذلك لا ينبغي تذوقها وبعض الأحماض الشائعة الموجودة في
محلات
البقالة هي عصير الليمون والخل.
مقياس درجة الحموضة
من أهم خصائص الأحماض هي مقياس درجة الحموضة أو ما يعرف بالأس الهيدروجي ولعلك لاحظت إنه يشار إليه بالاختصار pH ومن الممكن استخدم ذلك المقياس للتفرقة بين الأحمض والقواعد (هذا المقياس يتراوح بين صفر إلى 14) ولعل
أشهر
تجربة يمكن استخدامها لقياس درجة الحموضة هي أوراق عباد الشمس فعند وضع أوراق عباد الشمس في محلول مائي إذا تحول لونها إلى الأحمر هذا يشير إلى الأحماض بينما القواعد لا يوجد تغيير في اللون.
التفاعلية
عندما يتفاعل حمض مع قاعدة فإنه يصبح مادة محايدة وفي بعض الأحيان يمكن أن يتكون هذا التفاعل من الماء والملح كما يظهر هذا كثيراً عندما تتفاعل الأحماض القوية مع القواعد القوية.
تتفاعل الأحماض مع
المعادن
لتكوين ملح معدني وهيدروجين وفي هذا التفاعل الكيميائي يتسبب الحمض في تآكل المعدن ولا تتفاعل جميع المعادن مع الأحماض مثل البلاتين أو الذهب ومع ذلك فإن المعادن مثل الألومنيوم أو
الزنك
سوف تتآكل عند ملامستها لمادة حمضية.
التوصيل
الأحماض توصل
الكهرباء
لهذا السبب يتم استخدامها في البطاريات لتوليد الكهرباء والحمض الذي يوصل الكهرباء بقوة هو حمض قوي والحمض الذي يوصل الكهرباء بشكل ضعيف هو حمض ضعيف.[1]