بهترین ضدعفونی کننده برای ویروس کرونا

بهترین ضد عفونی کننده برای ویروس کرونا

اسید چیست؟ اسید نوعی ماده شیمیایی است که پروتون یا یون هیدروژن را اهدا می کند و یا الکترون ها را می پذیرند. اکثر اسیدها حاوی یک اتم هیدروژن هستند که و می تواند آزاد شود تا یک کاتیون و آنیون در آب تولید شود. هرچه غلظت یون های هیدروژن تولید شده توسط یک اسید بیشتر باشد ، میزان اسیدیته آن بیشتر و pH محلول پایین تر است.کلمه اسید از واژه های لاتین acidus یا acere گرفته شده است که به معنی “ترش” است ، زیرا یکی از خصوصیات اسیدها در آب طعم ترش است (به عنوان مثال ، اسید استیک سرکه یا اسید سیتریک یا جوهر لیمو).

در این جدول مروری بر خصوصیات اصلی اسیدها در مقایسه با باز ها ارائه شده است:

خواص اسیدها و بازهاشناخت انواع اسیدهای قوی و اسید های ضعیف هم در کلاس شیمی و هم برای استفاده در آزمایشگاه و انجام آزمایش های مختلف از اهیمت بالایی برخوردار است .اسیدهای قوی بسیار کمی وجود دارد ، بنابراین یکی از ساده ترین راهها برای شناخت اسیدهای قوی و ضعیف ، یادآوری لیست کوتاه از مواد قوی است. هر اسید دیگری به جز این لیست یک اسید ضعیف محسوب می شود.

عوامل تعیین کننده قدرت اسید

  • شعاع اتمی

با افزایش شعاع اتمی ، اسیدیته نیز افزایش می یابد. به عنوان مثال ، HI یک اسید قوی تر از هیدروکلراید است (ید یک اتم بزرگتر از کلر است).

  • الکترونگاتیوی

هرچه میزان الکترونگاتیوی باز مزدوج در یک دوره از جدول تناوبی بیشتر باشد قدرت اسیدی بیشتر میشود.

  • بار الکتریکی

هرچه بار روی یک اتم مثبت تر باشد ، میزان اسیدیته آن نیز بیشتر می شود. به عبارت دیگر ، گرفتن پروتون از یک گونه خنثی آسانتر از یک بار منفی است.

  • تعادل

هنگامی که یک اسید از هم جدا می شود ، تعادل با پایه ترکیب آن حاصل می شود. در مورد اسیدهای قوی ، تعادل به شدت از محصول حمایت می کند یا در سمت راست معادله شیمیایی است. باز مزدوج یک اسید قوی بسیار ضعیف تر از آب به عنوان باز است .

  • حلال

در بیشتر کاربردها ، اسیدهای قوی در رابطه با آب به عنوان حلال مورد بحث قرار می گیرند. با این حال ، اسیدیته و بازیسیته در حلال غیرآبی معنی دارد. به عنوان مثال ، در آمونیاک مایع ، اسید استیک کاملاً یونیزه می شود و ممکن است یک اسید قوی محسوب شود ، حتی اگر یک اسید ضعیف در آب باشد.

اسید های قوی

اسیدهای قوی به طور کامل در یون های خود در آب از هم جدا می شوند و یک یا چند پروتون (کاتیون هیدروژن) در هر مولکول حاصل می کنند. فقط 7 اسید قوی متداول وجود دارد.

اسیدهای قوی عبارتند از: اسید هیدروکلریک ، اسید نیتریک ، اسید سولفوریک ، اسید هیدروکرومیک ، اسید هیدروودیک ، اسید پرکلریک و اسید کلریک.

تنها اسید ضعیفی که در اثر واکنش بین هیدروژن و هالوژن ایجاد می شود اسید هیدروفلوئوریک (HF) است. اسید هیدروفلوئوریک از نظر فنی اسید ضعیف بسیار قدرتمند و بسیار خورند

اسید های قوی

نمونه هایی از واکنش های یونیزاسیون عبارتند از:

HCl → H+ + Cl

HNO3 → H+ + NO3

H2SO4 → 2H+ + SO42-

توجه داشته باشید که تولید یونهای هیدروژن با بار مثبت و همچنین پیکان واکنش ، که فقط به سمت راست اشاره دارد ، توجه کنید. تمام واکنش دهنده (اسید) به صورت یونیزه می شود.

اسید های ضعیف

اسیدهای ضعیف به طور کامل آب یونیزه نمی شوند. به عنوان مثال ، HF درآب به یون های H و F تبدیل میشود، اما مقداری از ان به صورت یونیزه نشده در محلول باقی می مانند ، بنابراین اسید قوی نیست. اسیدهای ضعیف نسبت به اسید های قوی تنوع بالاتری دارند از شناخته شده ترین انواع این اسید ها که کاربردهای بسیاری نیز دارند میتوان به اسید فسفریک، اسید سیتریک،اسید آسکوربیک، استئاریک اسید و… اشاره کرد.

بیشتر اسیدهای آلی اسیدهای ضعیف هستند. در اینجا یک لیست جزئی وجود دارد که از قویترین تا ضعیف ترین اسید با فرمول شیمیایی ذکر شده است.

 

اسیدهای ضعیف

یونیزاسیون اسیدهای ضعیف

نماد واکنش برای یونیزاسیون یک اسید قوی در آب یک پیکان ساده است که از چپ به راست است. از طرف دیگر ، فلش واکنش برای یونیزه کننده اسید ضعیف در آب یک پیکان دوتایی است که نشان می دهد که هر دو واکنش رو به جلو و معکوس در تعادل اتفاق می افتند. در تعادل ، اسید ضعیف ، باز کانژوگه آن و یون هیدروژن همه در محلول آبی موجود هستند. شکل کلی واکنش یونیزاسیون عبارت است از:

HA ⇌ H++A

برای مثال این واکنش برای استیک اسید طبق واکنش زیر میباشد:

H3COOH ⇌ CH3COO + H+

یون استات در سمت راست قسمت محصولات باز مزدوج استیک اسید است.

اسیدهای ضعیف به طور ناقص یونیزه می شوند. یک واکنش مثال تفکیک اسید اتانویک در آب برای تولید کاتیونهای هیدروکسیونیوم و آنیونهای اتانوات است:

CH3COOH + H2O ⇆ H3O+ + CH3COO

توجه داشته باشید که پیکان واکنش در معادله شیمیایی هر دو جهت را نشان می دهد. فقط حدود 1٪ اسید اتانویک به یون تبدیل می شود ، در حالی که باقی آن اسید اتانوئیک است. واکنش از هر دو جهت پیش می رود. واکنش پشت نسبت به واکنش رو به جلو مطلوب تر است ، بنابراین یون ها به آسانی به اسید و آب ضعیف تغییر می کنند.

pKa اسیدهای قوی و ضعیف

برای تعیین اینکه آیا یک اسید قوی یا ضعیف است ، می توانید از تعادل اسیدی Ka یا pKa استفاده کنید. اسیدهای قوی مقادیر Ka بالا یا pKa کوچک دارند ، اسیدهای ضعیف دارای Ka بسیار کوچک یا مقدار pKa بزرگ هستند.

 

اسید ها ی قوی و ضعیف

قوی و ضعیف در مقابل غلیظ و رقیق

مراقب باشید اصطلاحات قوی و ضعیف را با غلیظ و رقیق اشتباه نگیرید. یک اسید غلیظ حاوی مقدار کمی آب است. به عبارت دیگر ، اسید غلیظ است. یک اسید رقیق یک محلول اسیدی است که حاوی مقدار زیادی از حلال است. اگر محلول 12 مولار اسید استیک دارید ، غلیظ است ، اما هنوز هم یک اسید ضعیف است. مهم نیست که چقدر آب را حذف کنید .از طرف دیگر ، یک محلول HCl 0.0005 M رقیق و در عین حال هنوز قوی است.

قوی در مقابل خورنده

می توانید اسید استیک رقیق شده (اسید موجود در سرکه) بنوشید ، اما نوشیدن همان غلظت اسید سولفوریک باعث سوختگی شیمیایی می شود. دلیل آن این است که اسید سولفوریک بسیار خورنده است ، در حالی که اسید استیک به این اندازه فعال نیست. در حالی که اسیدها تمایل به خوردگی دارند ، قویترین سوپر اسیدها (کربورن ها) در واقع خورنده نیستند . اسید هیدروفلوئوریک ، اگرچه یک اسید ضعیف است ،اما میتواند از روی دست شما عبور می کند و به استخوان ها برسد.

اسید و باز مزدوج

همانطور که گفته شد یک اسید ضعیف، اسیدی است که به طور جزئی در محلول آبی یا آب به یون های سازنده اش تفکیک میشود .در مقابل ، یک اسید قوی به طور کامل در آب جدا می شود. باز مزدوج یک اسید ضعیف یک باز قوی است ، در حالی که اسید مزدوج یک باز ضعیف یک اسید قوی است. در همان غلظت ، اسیدهای ضعیف دارای pH بالاتر از اسیدهای قوی هستند.

چرا اسیدهای ضعیف، ضعیف هستند؟

اینکه یک اسید کاملاً در آب یونیزه شود یا نه بستگی به قطبیت یا توزیع الکترونها در یک پیوند شیمیایی دارد. هنگامی که دو اتم در یک پیوند تقریباً دارای مقادیر الکترونگاتیوی یکسان هستند ، الکترون ها به طور مساوی مشترک هستند و مقادیر مساوی از زمان را با هر اتم صرف می کنند (یک پیوند غیر قطبی).

از طرف دیگر ، هنگامی که تفاوت الکترونگاتیویتی قابل توجهی بین اتم ها وجود داشته باشد ، جدائی از بار وجود دارد. در نتیجه ، الکترونها بیشتر از یک اتم به یک اتم کشیده می شوند (پیوند قطبی یا پیوند یونی).

اتم های هیدروژن هنگام پیوند دادن به یک عنصر الکترونگاتیو بار مثبت کمی دارند. اگر چگالی الکترون کمتر با هیدروژن وجود داشته باشد ، یونیزه شدن آسان تر می شود و مولکول اسیدی تر می شود. اسیدهای ضعیف زمانی شکل می گیرند که قطبیت کافی بین اتم هیدروژن و اتم دیگر در پیوند وجود نداشته باشد تا امکان حذف آسان یون هیدروژن فراهم شود.

یکی دیگر از عواملی که در استحکام یک اسید تأثیر می گذارد ، اندازه اتم است که به هیدروژن متصل است. با افزایش اندازه اتم ، قدرت پیوند بین دو اتم کاهش می یابد. این باعث می شود شکاف پیوند برای آزاد سازی هیدروژن آسان تر شود و استحکام اسید را افزایش می دهد.

چگونه با خیال راحت اسید و آب را مخلوط کنیم؟

 

“Add the Acid”

فقط به یاد داشته باشید: اسید را اضافه کنید. یک راه آسان برای به خاطر سپردن این قانون جمله “اضافه کردن اسید” است.

اضافه کردن اسید به اب

هنگامی که میخواهید اسید را با آب مخلوط می کنید ، ترتیب افزودن اسید به آب به جای روش افزودن آب به اسید ، بسیار مهم است. اهیمت این امر به این دلیل است که اسید و آب در یک واکنش شدید گرمازا واکنش نشان می دهند و گرما آزاد می کنند که گاهی منجر به جوشیدن آن میشود. اگر اسید را به آب اضافه کنید ، بعید است منجر به پاشیدن آن ب بیرون از ظرف شود ، با این وجود حتی اگر این کار را انجام داده باشید ، احتمال بروز صدمات کمتر از آن است که به اشتباه آب را به اسید را اضافه کرده باشید. وقتی آب را به اسید اضافه می کنید ، آب جوش می آید و اسید ممکن است به بیرون پاشیده شود!

در برابر اسیدهای قوی بیشتر احتیاط کنید

این قانون به ویژه در صورت کار با اسیدهای قوی که کاملاً با آب واکنش نشان می دهند بسیار مهم است. مخلوط کردن اسید سولفوریک و آب بسیار خطرناک است زیرا این اسید به اندازه کافی خورنده است که بلافاصله پوست و لباس را بسوزاند. هنگام مخلوط کردن اسید سولفوریک یا اسید قوی دیگر ، با یک حجم آب به اندازه کافی بزرگ شروع کنید تا گرمای واکنش را جذب کند. اسید را در مقادیر کمی اضافه کرده و قبل از افزودن مقادیر بیشتر محلول را کاملاً هم بزنید.

رعایت نکات ایمنی

به دلیل خطر پاشش و رها شدن گازهای خطرناک ، اسیدها و آب باید زیر یک هود مخلوط شوند. استفاده از عینک محافظ ، دستکش و یک روپوش آزمایشگاهی ضروری است.

در صورت پاشیده شدن اسید چکاری باید انجام داد؟

در بیشتر موارد ، با استفاده از مقادیر زیاد آب زیاد ناحیه آسیب دیده ناشی از اسیدپاشی باید شستشو داده شود. اگرچه یک باز قوی اسید را سریعتر از یک باز ضعیف خنثی می کند ، اما هرگز از باز قوی نباید استفاده شود زیرا واکنش بین یک باز قوی و اسید گرمای زیادی را آزاد می کند و سوختگی را تشدید میکند.

اشتراک این مقاله

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به بالای صفحه بردن