الأحماض هي مركبات كيميائية تحتوي على ذرات هيدروجين يمكن استبدالها بجزيئات معدنية وبقايا حمضية. يمكن تعريفها أيضًا على أنها مواد يمكن أن تتفاعل مع قاعدة كيميائية لتكوين الملح والماء.
هناك نوعان رئيسيان من هذه الوصلات: قوي و ضعيف. يمكن أيضًا تصنيفها على أنها أحماض معدنية وعضوية اعتمادًا على تركيبها الكيميائي. الفرق الرئيسي بين الاثنين هو أن الأول هو مركبات غير عضوية تتكون من مجموعات مختلفة من العناصر الكيميائية ، في حين أن الأخيرة هي مزيج من ذرات الكربون والهيدروجين.
التعريف
الأحماض المعدنية هي مادة يتم تصنيعها من واحد أو أكثر من المركبات غير العضوية. يطلق أيونات الهيدروجين في المحلول ، والذي بدوره يمكن أن يزيح الهيدروجين بالمعدن ليشكل ملحًا. الأحماض المختلفة لها صيغ مختلفة. على سبيل المثال ، حمض الكبريتيك هو H2SO4 ، وحمض النيتريك هو HNO3.
توجد أملاح الأحماض المعدنية داخل الكائنات الحية ، مذابة في الماء (على شكل أيونات) أو فيالحالة الصلبة (على سبيل المثال أملاح الكالسيوم والفوسفور في تكوين الهيكل العظمي البشري ومعظم الفقاريات).
من الخصائص الشائعة لجميع الأحماض أنها تحتوي دائمًا على ذرة هيدروجين واحدة على الأقل في جزيءها. كلهم يشاركون في تفاعل المعادلة ، يتفاعلون مع القواعد ويشكلون الأملاح والماء. ومن الخصائص الأخرى للأحماض الطعم الحامض والقدرة على إحداث تغير في لون بعض الأصباغ. مثال نموذجي على ذلك هو تغيير لون ورق عباد الشمس من الأزرق إلى الأحمر.
الأحماض المعدنية عالية الذوبان في الماء. إنها غير قابلة للامتزاج تمامًا بالمذيبات العضوية. معظمهم عدوانيون جدا
قائمة الأحماض غير العضوية
تحتوي المعادن على المواد التالية:
- حمض المرياتيك - حمض الهيدروكلوريك
- حامض النيتريك - HNO3.
- حمض الفوسفوريك - H3PO4.
- حامض الكبريتيك - H2SO4.
- حمض البوريك - H3BO3.
- حمض الهيدروفلوريك - HF
- حمض الهيدروبروميك - HBr.
- حمض البيركلوريك - HClO4.
- حمض الهيدرويوديك - هاي
الأحماض المرجعية المزعومة - الهيدروكلوريك والكبريتيك والنتريك - هي الأكثر استخدامًا. دعونا نلقي نظرة فاحصة بعد ذلك.
حمض الهيدروكلوريك
المادة المركزة عبارة عن محلول مائي يحتوي على حوالي 38٪ كلوريد الهيدروجين (HCl). لها رائحة نفاذة وتسبب حروقاً للجهاز التنفسي والعينين. حمض الهيدروكلوريك غير مصنف كعامل مؤكسد أو مختزل. ومع ذلك ، عند مزجه ، على سبيل المثال ،هيبوكلوريت الصوديوم (مبيض) أو برمنجنات البوتاسيوم يطلق غاز الكلور السام.
باعتباره حمض غير مؤكسد ، يذيب حمض الهيدروكلوريك معظم المعادن الأساسية ، ويطلق غاز الهيدروجين القابل للاشتعال.
حمض النيتريك (HNO3)
يتوفر حمض النيتريك كمحلول مركز (68-70٪ ، 16 م) وفي شكل لا مائي (100٪). إنه عامل مؤكسد قوي. يتم الاحتفاظ بالخصائص حتى لو تم تخفيفها بدرجة كافية وكانت في درجة حرارة الغرفة. تؤكسد هذه المادة معظم المركبات العضوية وتتحول إلى أكسيد النيتروز. يمكن أن تشكل مخاليط متفجرة مع أي مركب عضوي تقريبًا.
يتفاعل حمض النيتريك المركز بعنف مع المواد العضوية ، مما يؤدي إلى إطلاق الغازات وتراكم الضغط المحتمل ، يليه تمزق الوعاء إذا لم يتم تهوية الوعاء بشكل صحيح. تفاعلات الأكسدة مع بعض المذيبات العضوية يمكن أن تشكل نترات متفجرة.
يتفاعل حمض النيتريك مع معظم المعادن ، ويطلق إما الهيدروجين الغازي أو أكاسيد النيتروجين ، اعتمادًا على تركيز ونوع الكاشف. لا يذيب الذهب والبلاتين.
خلط حامض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك سينتج أبخرة بنية مكونة من أكاسيد النيتروجين السامة.
المادة تسبب بقع صفراء على الجلد.
حامض الكبريتيك (H2SO4)
مادة مركزةغالبًا ما يتم توفيره في محلول 98٪ (18 مليونًا). وهو عامل مؤكسد قوي ، عامل استرطابي وقوي.
تتفاعل المادة المخففة مع المعادن مثل الأحماض المعدنية الأخرى ، وتطلق غاز الهيدروجين. يمكن للمركب المركز أيضًا إذابة بعض المعادن النبيلة مثل النحاس والفضة والزئبق ، مما يؤدي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكبريت (SO2). لا يتفاعل الرصاص والتنغستن مع حامض الكبريتيك.
بسبب قدرته القوية على الأكسدة والجفاف ، فإنه يتفاعل بعنف مع العديد من المواد الكيميائية العضوية ، مما يؤدي إلى تطور الغاز.
حمض الفوسفوريك (H3PO4)
مركب orthophosphorus النقي هو مادة صلبة بلورية قابلة للذوبان في الماء. يُباع الحمض ، الأكثر شيوعًا كمحلول مائي بنسبة 85٪ ، وهو لزج وغير متطاير وعديم الرائحة. إنه أقل تفاعلًا من الأحماض المعدنية الأخرى التي تمت مناقشتها أعلاه.
الذوبان في الماء ، تجعل المادة السائل لزجًا ولزجًا.
استخدام الأحماض المعدنية
تتراوح الأحماض غير العضوية من الأحماض القوية (الكبريتيك) إلى الأحماض الضعيفة جدًا (البوريك). تميل إلى أن تكون قابلة للذوبان في الماء وغير قابلة للامتزاج بالمذيبات العضوية.
تُستخدم الأحماض المعدنية في العديد من قطاعات الصناعة الكيميائية كمواد خام لتخليق مواد كيميائية أخرى ، عضوية وغير عضوية. عدد كبير منها وخاصة الكبريتية والنيتروجينية والهيدروكلورية ،أنتجت للاستخدام التجاري في المصانع الكبرى.
كما أنها تستخدم على نطاق واسع بسبب خصائصها المسببة للتآكل. على سبيل المثال ، يتم استخدام محلول حمض الهيدروكلوريك المخفف لإزالة الرواسب داخل الغلايات. تُعرف هذه العملية بإزالة الترسبات.
في الحياة اليومية ، يمكن استخدام حامض الكبريتيك لبطاريات السيارات وتنظيف الأسطح. قبل بضعة عقود فقط ، كان الناس يشترون بانتظام زجاجات من هذه المادة لإعادة شحن بطاريات سياراتهم.
يستخدمحمض النيتريك (HNO3) في التنظيف الجاف. يستخدم حمض الفوسفوريك (H3PO4) في صناعة المباريات.
تشابه
بين الأحماض العضوية وغير العضوية ، هناك خصائص تجمعهم في مجموعة واحدة. قائمتهم هي كما يلي:
- يمكنه إطلاق البروتونات (أيونات الهيدروجين).
- تفاعل مع القواعد الكيميائية.
- حموضة قوية و ضعيفة
- صبغ ورقة عباد الشمس الأزرق الأحمر.
- تفاعل الأحماض والمعادن.
الاختلافات
يجب تسليط الضوء على التناقضات التالية بين الأحماض العضوية وغير العضوية:
- التعريف. الأحماض المعدنية عبارة عن مواد مشتقة من مركبات غير عضوية. الأحماض العضوية مركبات عضوية لها خصائص حمضية.
- الأصل. معظم الأحماض المعدنية ليست من أصل بيولوجي ، مثل المعادنمصادر. مع المركبات العضوية العكس هو الصحيح
- الذوبان. معظم الأحماض المعدنية عالية الذوبان في الماء. لا تختلط المركبات العضوية بشكل جيد مع السائل.
- الحموضة. معظم الأحماض المعدنية قوية. عضوي - عادة ما تكون ضعيفة.
- التركيب الكيميائي. قد تحتوي الأحماض المعدنية أو لا تحتوي على ذرات كربون في بنيتها. هم دائما موجودون في المركبات العضوية.
يعرض المقال بيانات عن الأحماض وخصائصها.
