تتواجد العديد من المركبات الكيميائية في الصناعات التي تؤثر في حياتنا اليومية، وتنقسم هذه المركبات إلى أحماض وقواعد. في هذا المقال، سنستعرض موضوع الأحماض والقواعد في الكيمياء. فمنذ آلاف السنين، كان هناك إدراك لطعم الحموضة الموجود في الخل وعصير الليمون، لكن لم يُعرف السبب وراء هذا الطعم. من خلال هذه المقالة، سنسلط الضوء على الأحماض والقواعد وخصائصها.

مقدمة عن الأحماض والقواعد

يُعتبر روبرت بويل هو الرائد في تصنيف المواد إلى أحماض وقواعد في القرن السابع عشر، حيث أطلق على القواعد اسم “قلويات”، وتم تصنيفها بناءً على خصائصها.

تتميز الأحماض بطعمها الحامض، ولها القدرة على تآكل المعادن، كما أنها تغير لون ورقة عباد الشمس إلى الأحمر. عندما تُخلط الأحماض مع القواعد، ينخفض حموضتها.

أما القواعد، فهي المواد التي تحول لون ورقة عباد الشمس إلى الأزرق، وتفقد قاعدتها عند مزجها مع الأحماض.

حاول العلماء على مدار العصور وضع تعريفات لسلوك الأحماض والقواعد، وكان من بين هؤلاء العلماء بويل، ولكن لم يتمكن أحد من إيجاد تعريف دقيق للأحماض والقلويات إلا في القرن التاسع عشر.

تعريف أرهنيوس للأحماض

قدم العالم السويدي سفانت أرهنيوس اقتراحاً بأن الماء يمكنه إذابة المركبات وكسرها إلى أيونات فردية. ونتيجة لذلك، تم تعريف الأحماض على أنها مركبات تحتوي على عنصر الهيدروجين، الذي ينطلق كأيون هيدروجين عند تفككها في الماء.

كما قام أرهنيوس بتعريف القواعد كمجموعة من المركبات التي تذوب في الماء وتنتج أيونات في المحلول. وقد وضعت نظرية أرهنيوس عدة نقاط رئيسية:

• تتشابه الأحماض والقواعد في مجموعة من الخصائص، حيث تطلق الأحماض أيونات الهيدروجين في المحاليل، بينما تطلق القواعد أيونات الهيدروكسيد.
• تؤثر الأحماض والقواعد في بعضها البعض: حيث تُضعف القواعد تأثير الأحماض، ويُضعف الحمض تأثير القواعد، وتعرف هذه التفاعلات بتفاعلات التعادل.

خصائص الأحماض والقواعد

في سياق توضيح خصائص الأحماض والقواعد، قام بويل بتحديد تلك الخصائص دون استخدام التجارب. ومن هذه الخصائص:

• يتعلق مذاق الأحماض بكلمة “ACID” باللاتينية، مما يعني أنها حادة أو حامضة، بينما يتميز مذاق القواعد بأنه مر، ولكن لا يُنصح بتذوقها.
• تغيير الأحماض لون ورقة عباد الشمس الزرقاء إلى الأحمر، بينما لا تؤثر القواعد على لون ورقة عباد الشمس بل تحول الورقة الحمراء إلى اللون الأزرق.
• الأحماض والقواعد القوية يمكن أن تسبب حروقًا خطيرة عند ملامستها.
• كلاهما يتسبب في التآكل والصدأ.
• توجد خصائص مشتركة بين الأحماض والقواعد؛ حيث يتفاعلان معًا لتكوين الماء والأملاح.
• تشبه القواعد في ملمسها الصابون.

استخدامات الأحماض والقواعد

تتعدد استخدامات الأحماض والقواعد، ومن أبرز هذه الاستخدامات:

• حمض الستريك هو مكون أساسي في عصير الليمون والبرتقال، ويستخدم في حفظ الطعام.
• حمض الأسيتيك، المعروف أيضًا بالخل، له العديد من الاستخدامات المنزلية، وخاصة في حفظ الطعام.
• يدخل حمض الكبريتيك في صناعة البطاريات.

خاتمة عن الأحماض والقواعد

تقدم الأحماض والقواعد فوائد واستخدامات عديدة، لكن يجب توخي الحذر عند التعامل معهما في المختبرات، وعدم التهاون أثناء إجراء التجارب.

وفي نهاية هذا المقال، تم تناول موضوع الأحماض والقواعد في الكيمياء، مع توضيح خصائصها واستخداماتها المتنوعة في مختلف المجالات، بالإضافة إلى تقديم تعريفات الأحماض والقواعد من منظور اثنين من أبرز علماء الكيمياء.