واكنش شیمیایی اسید و باز

توضیحات :

واكنش شیمیایی

اولین آزمایش و مشاهده برای معرفی مفهوم واكنش شیمیایی ارائه می‌شود كه می‌توان آن را در مقطع ابتدایی انجام داد. این آزمایش كمك می‌كند بچه‌ها بفهمند چگونه اسید و باز بر هم اثر می‌كنند.

درنصف لیوان آب چند قاشق چای‌خوری جوش‌شیرین بریزید و آن را خوب هم بزنید تا محلول یكنواختی حاصل شود. در همان لیوان یك قاشق غذا‌خوری سركه بریزید. همان طور كه مشاهده می‌كنید مقدار فراوانی كف ایجاد می‌شود(شكل 2). چه اتفاقی اقتاده است؟

یك واكنش شیمیایی بین سركه (یك اسید) و جوش‌شیرین (یك باز) رخ داده است. این دو ماده با هم واكنش داده و تولید نمك، آب و دی اكسید كربن می‌كنند. این گاز حباب‌های كوچكی كه می‌بینید را ایجاد می كند. دركل، مواد اسیدی و بازی با هم واكنش می‌دهند و نمك و سایر مواد مثل آب و دی اكسید كربن تولید می‌شود. اگر می‌خواهید واكنش با سرعت بیشتری انجام شود از آب گرم (نه جوش) استفاده كنید.

نمكی كه در این واكنش تولید می شود استات سدیم است :

CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa +H2O +CO2

CO2

H2O

CH3COONa

NaHCO3

‍CH3COOH

دی اكسید كربن

آب

استات سدیم

جوش شیرین

اسید استیك

اسیدها، بازها و PH

در جهان میلیون‌ها ماده‌ی شیمیایی وجود دارد. بعضی از آنها دارای خاصیت اسیدی و بعضی دیگر دارای خاصیت بازی هستند. اسیدها موادی هستند كه در تركیب با آب یون هیدروژن (+H) آزاد می كنند. بازها موادی هستند كه در تركیب با آب یون هیدروكسید (-OH) آزاد می كنند (آزاد شدن یون دراین گونه واكنش ها تفكیك نامیده می‌شود). یون هیدروكسید آزاد با یون هیدروژن مولكول آب تولید می كند: H+ + OH- = H2O .

در این حالت بازها تراكم یون هیدروژن را در محلول كاهش می دهند. محلولی كه غنی از یون‌های هیدروژن است را اسیدی و محلولی كه مقدار كمی یون هیدروژن دارد را بازی می نامند. بعضی از اسیدها بصورت جزئی تفكیك می‌شوند و به آنها اسید ضعیف می گویند؛ بعضی دیگر تفكیك كامل دارند و اسید قوی نامیده می‌شوند. بازها هم به همین ترتیب می‌توانند ضعیف یا قوی باشند.

اسیدها و بازهای رقیق كه كمتر اشباع هستند فعالیت كمتری در واكنش ها دارند. میزان اسیدی و بازی بودن مواد بوسیله‌ی واحدهای PH اندازه گیری می‌شود. شاخص مورد استفاده محدوده‌ای بین 0 تا 14 دارد. موادی كه PH پائین‌تر از 7 دارند اسید‌، آنهایی كه PH مساوی 7 دارند خنثی و آنهایی كه PH بالاتر از 7 دارند را باز می‌نامند. موادی كه PH خیلی پایین دارند اسید قوی و آنهایی كه PH خیلی بالا دارند باز قوی هستند. اسیدها و بازهای غلیظ بسیار خورنده و خطرناك هستند.

PH سنجشی برای میزان تراكم یا غلظت یون هیدروژن در محلول است. از آنجا كه تعداد رقم‌های این كمیت بسیار زیاد خواهد شد، آن را با لگاریتم در مبنای ده نشان می‌دهند و چون این تراكم همواره از 1 كوچك‌تر است لگاریتم همیشه علامت منفی می‌گیرد و برای جلوگیری از نوشتن علامت منفی، قرار داد شده كه همواره آن را با علامت مثبت بنویسند یك علامت منفی به آن اضافه شده). بنابراین PH ،لگاریتم غلظت یون هیدروژن است و آن را این‌گونه نشان می دهند:[+PH=-log[H

بنابراین هرگاه PH عدد كمتری داشته باشد، غلظت یون هیدروژن بیشتر است.

آب مقطر PH =7 دارد. پس چطور ممكن است كه آب مقطر یون هیدروزن آزاد داشته باشد؟ این پدیده به علت تفكیك جزئی برخی از مولكول‌های آب در اثر آشفتگی گرمایی است (H2O- ↔ H+ + OH). این یون‌ها بلافاصله به هم می‌پیوندند و مولكول‌های دیگر تفكیك می‌شوند. به این ترتیب یك تعادل دائمی در غلظت مولكول‌های تفكیك شده وجود دارد.

زه‌گیری PH

موادی وجود دارد كه قابلیت تغییر رنگ دربرخورد با محیط‌های اسیدی و بازی دارند. این مواد اصطلاحا «PH indicator» ، یا معرف PH نامیده می شوند. برای مثال «فنول فتالئین» و «بروموتیمول بلو» استفاده می‌شود. معمولا برای اندازه‌گیری PH از كاغذهای مخصوص آغشته به معرف استفاده می كنند. این كاغذ‌ها وقتی كه در محلول‌های اسیدی یا بازی فرو برده می‌شوند، بلافاصلهدچار تغییر رنگ می‌شوند. در این مورد كاغذ لیتموس (یا ترنسل) برای همه شناخته شده است. (شكل 3). امروزه اندازه‌گیری PH بوسیله‌ی ابزارهای الكترونیكی مثل‌ «PH متر» امكان‌پذیر شده است (شكل 4).

كاغذ لیتموس

لیتموس ماده‌ای است كه از گلسنگ‌های خاصی بدست می‌آید.لیتموس قابلیت این را دارد كه در مقابل مواد اسیدی به رنگ قرمز و در مقابل مواد بازی به رنگ آبی در آید. در بسته‌بندی كاغذ لیتموس یك مقیاس رنگی وجود دارد كه رنگ كاغذ در PH مورد نظر را نشان می‌دهد(شكل3).

استفاده از كاغذ لیتموس:

استفاده از كاغذ لیتموس بسیار ساده است. ابتدا گوشه‌ی انتها‌ی كاغذ را در مایعی كه می‌خواهید آزمایش كنید فرو ببرید و به سرعت خارج كنید. PH مایع با مقایسه رنگ كاغذ با جدول رنگی یا مقیاس در اختیارتان مشخص می‌شود.

PHمتر وسیله‌ای الكترونیكی است كه بخش حبابی شكل آن حساس به غلظت یون هیدروژن موجود در محلول مورد آزمایش است. سیگنالی كه بوسیله‌ی حباب ایجاد می‌شود تقویت شده و به نمایشگر فرستاده می‌شود. قبل از استفاده از PHمتر باید آن را ست (استاندارد) كرد. برای این كار الكترود آن را در محلول بافربا PH معلوم قرار می‌دهیم. اگر PH دقیق رانشان ندهد دستگاه را روی PH اسمی بافر، به كمك دكمه‌های روی نمایشگر تنظیم می‌كنیم (شكل 4(.در آزمایشی كه شرح دادیم PH محلول اشباع جوش شیرین، سركه و محلول حاصل از تركیب این دو را به كمك كاغذ لیتموس اندازه بگیرید. اگر PHمتر در اختیار دارید آزمایش را با آن تكرار كنید.

کلمات کلیدی : واکنش شیمیایی اسید باز;واکنش شیمیایی ;دانلود مقاله واکنش شیمیایی اسید و باز