من خصائص القواعد

خصائص القواعد ما يميزها عن الأحماض ، وتشكل هذه الخصائص الموضوع الرئيسي لهذه المقالة ، والذي يتضمن إعادة صياغة درس الأحماض والقواعد ، وإعادة تقديمها بطريقة مبسطة ومختصرة ، من خلال البدء بنظرة شاملة لمفهوم أساس في الكيمياء ، وتحديد الفرق بينه وبين الحمض ، وتقديم بعض الأمثلة على المحاليل الحمضية والأساسية ، وأخيراً تحديد الأس الهيدروجيني ، وعرض أهم استخدامات الأحماض والقواعد.

تعريف القاعدة في الكيمياء

قبل تحديد خصائص القواعد لا بد من البدء في تحديدها ، وتسمى القاعدة في اللغة الإنجليزية “Base” ، وفي الكيمياء هي مركب كيميائي يمكن أن يتحد مع أيونات الهيدروجين ، مما يجعله عنصرًا كيميائيًا يميل إلى التخلي عن إلكترون واحد أو أكثر ، والعالم هو “روبرت بويل” ، أول عالم يصنف الأحماض والقواعد ويحدد تعريفها ، في القرن السابع عشر.

الفرق بين الحمض والقاعدة

بعد تحديد القاعدة ، من الضروري الوقوف على الفرق بينها وبين الحمض ، حيث بالإضافة إلى خصائص القواعد التي تختلف عن خصائص الأحماض ، يكمن الاختلاف الرئيسي في التعريف ، كحمض ، أو في اللغة الإنجليزية “حمض” ، عنصر كيميائي قادر على استقبال إلكترون واحد أو أكثر. كما أنه عندما يذوب في الماء فإنه يسمح بتحرر أيونات الهيدروجين ، وتتميز الأحماض بطعمها الحامض ، وتتسبب في تآكل المعادن وتكوين الصدأ ، بالإضافة إلى تلوين ورقة عباد الشمس باللون الأحمر.

تفاعل الحمض / القاعدة

في البحث عن خصائص القواعد نجد أن أبرز التفاعلات الكيميائية هي التفاعل الحمضي القاعدي والذي يسمى في اللغة الإنجليزية “تفاعل القاعدة الحمضي” والذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بآليات التفاعل بين الغازات والسوائل ، حيث يؤدي هذا التفاعل إلى التحييد الكيميائي للقاعدة ، مما ينتج مركبًا جديدًا ، ومن الجدير بالذكر أن هذا التفاعل تمت دراسته لأول مرة في التاريخ من قبل العالم الفرنسي “أنطوان لافوازييه” في عام 1776. تسمى التفاعلات الأساسية بنسب متعادلة تفاعلات التعادل ، حيث تكون كمية الهيدروجين مساوية لأيونات الهيدروكسيد.

محاليل الأحماض والقواعد

باختصار ، يتشكل المحلول الحمضي عندما ينتج أيون الهيدروجين والأيون السالب الآخر. من أشهر الأمثلة على هذه المحاليل نذكر محلول حمض الأسيتيك ، بينما تشكل القاعدة الحلول عندما يتفاعل أحد المركبات التالية: الهيدروكسيد (-OH) والكربونات (CO)₃^-2) ، أو كل من الأكاسيد (-O₂) وبيكربونات (-HCO₃) ، ويؤدي إلى تكوين أيون الهيدروكسيد سالب الشحنة (-OH) ، وأبرزه محلول بيكربونات الصوديوم.و

خصائص القواعد

تتميز القواعد بالعديد من المواصفات الكيميائية والفيزيائية ، والتي تتيح التعرف على الفرق بينها وبين الأحماض ، واستطاع العالم “روبرت بويل” تحديدها ، بينما أضاف العديد من العلماء مجموعة من الخصائص ، وهي كالتالي:

• تتميز القاعدة بطعمها المر.
• من حيث الملمس ، فإن القواعد لزجة ، ويعتقد بعض العلماء أنها تشبه الصابون من حيث الملمس.
• تتحول ورقة عباد الشمس إلى اللون الأزرق عندما تلامس القواعد.
• تتفكك القاعدة في الماء ، وتطلق أيونات الهيدروكسيد ، وتشكل محلولًا مائيًا.
• الحلول الأساسية لها القدرة على توصيل التيار الكهربائي.
• مقياس قدرة القاعدة على تكوين أيون الهيدروكسيل يسمى ثابت التأين للقاعدة.
• تسمى الهيدروكسيدات قواعد قوية ، وهي موجودة في المجموعتين الأولى والثانية من الجدول الدوري للعناصر.

ما هو المقصود بالرقم الهيدروجيني

بعد تحديد خصائص وخصائص القواعد ، من الضروري الحديث عن مفهوم الأس الهيدروجيني الذي يحمل العديد من الأسماء مثل الرقم الهيدروجيني ، أو مؤشر أيونات الهيدروجين ، ويرمز له بالرمز “pH” ، والذي في تعريفه البسيط هي درجة الحموضة أو درجة الأس الهيدروجيني لأي سائل ، وبالتالي فهي مقياس ومؤشر يحدد ما إذا كان العنصر حمضيًا أم أساسيًا أم متعادلًا ، ودرجة الحموضة هي مقياس يبدأ من 0 إلى 14 حيث المواد تقع بين 0 و 6 ، والمواد الأساسية بين 7 و 14 ، بينما 7 تشير إلى أن المادة متعادلة ، ونذكر كأمثلة ما يلي:

استخدامات الأحماض والقواعد

تستخدم الأحماض والقواعد في العديد من مجالات الحياة ، حيث أدى اكتشاف خواصها الكيميائية إلى استخدامها في مجالات الصناعة والزراعة والتغذية. من بين هذه الاستخدامات ما يلي:

• تستخدم العديد من القواعد في صناعة الجير والطلاء ، وتشارك في عمليات البناء والصد.
• يستخدم حمض الخليك أو الخل لحفظ الطعام ولإعداد العديد من المشروبات والأطعمة.
• توصف بعض الأدوية المركبة على أسس كيميائية لعلاج حرقة المعدة واضطرابات الجهاز الهضمي.
• تستخدم القواعد في صناعة الورق والحرير وفي تكوين الصابون.
• حمض الفوسفوريك ضروري لصناعة المشروبات الغازية.
• في مجال الصناعات الكبرى ، مثل صناعة البطاريات والمتفجرات ، يعتمد العلماء على استخدام الأحماض القوية.

خصائص القواعد نذكر الملمس اللزج الذي ظهر في تعريف العالم “روبرت بويل” في القرن السابع عشر ، بينما أضاف العالم “أرهينيوس” خاصية الذوبان في الماء وإنتاج أيونات الهيدروكسيد ، بينما تم تنقية التعريف بواسطة ” يوهانس برونستد “والعالم” توماس لوري “، من خلال إضافة قدرة القواعد لاستقبال أيون الهيدروجين ، وأضاف العالم” لويس “، أن القاعدة تتميز بقدرتها على التخلي عن إلكترون واحد أو أكثر.