محتويات
من خصائص المحاليل الحمضية والقاعدية أنها موصلة للكهرباء
نعم المحاليل الحمضية والقاعدية ذات خصائص كثيرة أهمها أنها موصلة جيدة للكهرباء، والمحاليل تحديدًا فالمواد القاعدية والحامضية لا توصل الكهرباء إلا عن طريق المحاليل حيث تتفكك وتحدث مجموعة من الروابط الأخرى التي تسهل عملية التوصيل.
تحدث عملية التوصيل عندما يتم عمل محاليل من الأحماض والقلويات فتتفكك هذه المواد، وينتقل كل جزء منها إلى قطب من أقطاب الخلية الكهربية فتتولد الإلكترونات وتتدفق وتسير في سلك في دائرة مما يؤدي إلى توليد الكهرباء وتوصيلها.
عندما تذوب الأحماض والقواعد في الماء فإنها تكون أيونات مختلفة، ولكن يتوقف توصيل الكهرباء على كمية أيونات الهيدروجين الموجودة في المحلول، فكلما كانت كمية الهيدروجين أكثر كلما كان التوصيل أفضل وذلك في حالة الأحماض، وكذلك عند ذوبان القاعدة في الماء.
عند ذوبان القاعدة في الماء تكون أيونات الهيدروكسيد بجانب الجزء الموجب أيضًا من القاعدة، فتهاجر هذه الأيونات إلى المحلول، ثم تنتقل إلى أقطاب الخلية، حيث تنتقل إلى الأنود الذي يقوم بتوليد الكثير من الإلكترونات، ومن ثم إرسالها إلى الكاثود وبالتالي توليد الكهرباء وسريانها في الخلية، فالإلكتروليت هو أساس توليد الكهرباء لأنه يكون الإلكترونات التي تتدفق من الأنود.[1][2]
ما هي الأحماض والقواعد
مواد كيميائية، لكل منهما خصائص كيميائية مميزة.
الأحماض والقواعد مواد كيميائية يتميز كل منهما عن الآخر بمميزات معينة تجعلهم مختلفين عن بعضهما البعض حتى في أبسط الأشياء، فالأحماض هي مواد كيميائية عندما توضع في وسط مائي فإنها تعطي طعم حامض وتقوم بتحويل ورقة عباد الشمس الزرقاء إلى اللون الأحمر بس وجود أيونات الهيدروجين بنسبة كبيرة.
توجد الأحماض بشكل كبير في الكثير من الأطعمة التي نستهلكها بشكل يومي مثل البرتقال والليمون وأي طعام يحتوي على حمض الستريك، وللأحماض تفاعلات معينة معروفا بها فهي تتفاعل مع للمعادن لتكوين الهيدروجين كما تتفاعل مع الكربونات لتشكيل الملح وثاني أكسيد الكربون والماء، وتتميز الأحماض أيضًا بأنها لزجة كما أن لها تأثيرات حارقة على الجلد والأنف.
القواعد أيضًا لها بعض الخصائص المميزة، ومن الأشياء المميزة لها أنه على مر الزمن تم تعريف القواعد بثلاثة طرق وهم قواعد أرهينيوس وقواعد برونستيد وقواعد لويس، ولكن جميعها تتفق في أن القواعد هي المواد الكيميائية التي تتفاعل مع الأحماض، كما أنها المواد التي تتحلل في المحلول لإنتاج أيونات الهيدروكسيد.
القواعد هي المواد التي تتفاعل مع أيونات الهيدروجين في تفاعل الحمض والقاعدة الناتجة عن تفكك الأحماض أيضًا، وتوصل القواعد الكهرباء عندما تتحلل في الماء بسبب وجود الأيونات وللقواعد طعم مذاق مرير وتوجد في بعض الأطعمة ولكن الأحماض تنتشر عنها وتقوم القواعد بتحويل ورقة عباد الشمس الحمراء إلى اللون الأزرق بعكس الأحماض، بينما تحول الفينول فثالين إلى اللون الوردي.[3][4]
هل القواعد توصل الكهرباء
نعم، القواعد موصلات جيدة للكهرباء.
الإلكتروليت في الكيمياء هو المادة التي تتفكك في محاليلها إلى أنيونات سالبة وكاتيونات موجبة، ثم تقوم بتوصيل الكهرباء على إثر ذلك، من خلال الهجرة إلى الأنود والكاثود، لذلك من الممكن أن يكون الإلكتروليت قاعدة أو حمض، ولذلك فإن القواعد موصلات جيدة للكهرباء لأنها تقوم بهذه العملية بصورة واضحة ولكن تختلف من حيث قوة القاعدة وضعفها، فالقواعد الضعيفة من الممكن ألا تتفكك أو تتفكك جزئيًّا منا يعني توصيل ضعيف للكهرباء أو عدم توصيل من الأساس.
تعطي القاعدة عند إذابتها في الماء أيونات الهيدروكسيد، وأيون الهيدروكسيد المتكون هو المسؤول عن حمل الشحنة الكهربائية في المحلول المائي إلى القطب المخصص له في الدائرة الكهربية، ويكون تفاعل التحلل هذا تقاعل طارد للحرارة ومثال على ذلك انحلال هيدروكسيد الصوديوم، وتأين القاعدة في الماء هو الفيصل في توصيل الكهرباء، فهناك مواد تتأين تأيّنًا كاملًا فهذا يعني أن القاعدة قوية مما يعني توصليًا أقوى، والعكس صحيح في حالة التأين الجزئي أو عدم التأين أصلًا.[2]
الخصائص الفيزيائية للأحماض والقواعد
- اللون.
- المذاق.
- الملمس.
- الذوبان.
هناك خصائص فيزيائية وكيميائية للأحماض والقواعد، فالخواص الفيزيائية تقتصر على الأشياء الظاهرة فقط، أما الخواص الكيميائية فتعتمد على التفاعلات الكيميائية المختلفة، والخصائص الفيزيائية هي:
اللون: الأحماض المعدنية هي عبارة عن سوائل عديمة اللون، ولكن في بعض الأحيان تكتسب بعض الاحماض اللون في التفاعلات الكيميائية، مثل حمض الكبريتيك والذي يتحول إلى اللون الأصفر بسبب الشوائب، أما الأحماض العضوية فهي مواد كيميائية صلبة بيضاء اللون ومن الأمثلة المشهورة عليها حمض البنزويك، أما القواعد فما هي إلى مواد كيميائية عديمة اللون باستثناء بعض المركبات مثل هيدروكسيدات الحديد والنحاس.
المذاق: تتميز الأحماض بمذاقها الحامض، حيث توجد في الكثير من الاطعمة المختلفة حولنا مثل البرتقال والليمون وهذه الأطعمة تتميز باحتوائها على حمض الستريك، أما القواعد فمذاقها مر وتوجد في بعض الأطعمة ولكن ليس بدرجة وجود الأحماض ولا تنوعها.
الملمس: الأحماض لا يوجد ملمس مميز لها، أما القواعد فملمسها زلق، مثل الصابون تمامًا فمن استخداماتها من الأساس أنها تدخل في صناعة الصابون والمنظفات المختلفة، بالإضافة إلى مجموعة من المواد الأخرى.
الذوبان: الأحماض هي مواد كيميائية تذوب كلها في الماء ولا توجد استثناءات حتى لو كانت هناك بعض المواد التي تتميز بالذوبان الضعيف، أما القواعد فليست كلها تذوب في الماء، بل مجموعة معينة منها وتسمى القلويات لذلك هناك قاعدة مشهورة تقول: كل القلويات قواعد ولكن ليست كل القواعد قلويات وذلك لأن القواعد ليست كلها يمكنها الذوبان في الماء، بل بعضها فقط.[3]
استخدامات الأحماض والقواعد
- استخدامات الأحماض.
- استخدامات القواعد.
للأحماض والقواعد استخدامات كثيرة في الحياة اليومية، حيث أن لهم تطبيقات عديدة لا يمكن قيام مكانهم أي شيء آخر.
استخدامات الأحماض:
- يستخدم الخل في الكثير من الأعمال المنزلية، وهو عبارة عن حمض أسيتيك مخفف في محلول، ويستخدم بشكل أساسي في حفظ الأغذية.
- حمض الستريك الذي لا يتجزأ عن عصير الليمون وعصير البرتقال والكثير من الأطعمة التي يدخل فيها حمض الستريك، والذي يستخدم أيضًا في حفظ الطعام بجانب أنه يعتبر من المواد الغذائية المهمة.
- حمض الكبريتيك من الأحماض المهمة الذي يستخدم على نطاق واسع في صناعة البطاريات المستخدمة في محركات السيارات، بجانب الأحماض التي تستخدم في الإنتاج الصناعي للمتفجرات والأصباغ والدهانات والأسمدة مثل حمض الكبريتيك والنيتريك.
- حمض الفوسفوريك هو عنصر رئيسي حيث يدخل في صناعة المشروبات الغازية، ولا يمكن ألا يحتوي أي مشروب غازي عليه.
استخدامات القواعد:
- لهيدروكسيد الصوديوم استخدامات كثيرة وأهمها صناعة الصابون والمنظفات المختلفة، والورق من كما أنه يستخدم أيضًا في صناعة الرايون.
- هيدروكسيد الكالسيوم والذي يطلق عليه الجير لذلك يستخدم في مساحيق التبييض حيث له قدرة عظيمة على فعل هذا كما أنه يستخدم أيضًا في الخلطات الجافة التي تستخدم في الطلاء أو الزخرفة.
- القواعد التي تستخدم في العلاج من أعراض وأمراض مختلفة، فهذا هيدروكسبد المغنسيوم والذي يعرف بحليب المغنيسيا حيث يستخدم كملين كما أنه يقلل من الحموضة الزائدة في معدة الإنسان، لذلك يستخدم أيضًا كمضاد للحموضة.
- هيدروكسيد الأمونيوم والذي يستخدم ككاشف مهم في المختبرات للكشف عن المواد المختلفة، كما أن القواعد تستخدم في معادلة أي حموضة زائدة في التربة مثل الجير المطفأ الذي يتم استخدامه خصيصًا لهذا الغرض.[4]
