تقاس قوة الاحماض عن طريق

يبحث العديد من الأشخاص عن تقاس قوة الاحماض عن طريق وذلك لمعرفة كيفية قياس درجة الحمض لمعرفه كفاءته، حيث تختلف القيمة الخاصة بالأحماض من حمض إلي أخر، فهي تعد من أهم المواد الكيميائية المتوافرة حولنا يومياً.

فمن الضروري التعرف عليها ومعرفه الصناعات التي تدخل فيها، ويتم دراسة الأحماض وما يتعلق بها في المدارس والجامعات لزيادة الوعي لدي الطلاب بخصوص المواد الكيميائية التي يقومون بالتعامل معها بشكل يومي، ونناقش ذلك في مقالنا هذا عبر موقع موسوعة .

تقاس قوة الاحماض عن طريق

• تقاس درجة الأحماض بواسطة الأس الهيدروجيني أو ما يعرف بالقوة الهيدروجينية، أو القوة الكامنة في الهيدروجين، أو القيمة الهيدروجينية أو الـ PH، فتختلف المسميات حوله ولكن يظل أستخدامه ثابت.
• ذلك الأُس يقوم علي قانون ومعادلة لوغاريتمية تعمل علي حساب القيمة الهيدروجينية الخاصة بالمادة، لمعرفة إذا كانت حمضيه أم لا.
• فإذا كانت حمضية نبدأ رحلة التعرف علي درجه الحمضية الخاصة بها.
• وتتميز القوة الهيدروجينية بعدم وجود أي وحدات خاصة بها، أي أنها تكون عبارة عن رقم فقط.

الأحماض

• هي عبارة عن مركبات كيميائية، تحتوي علي أيون الهيدرونيوم H3O في محاليلها وذلك من أهم ما يميزها، كما أنه عند تأينها في الماء تعطي أيونات هيدروجين H وتسمي بالبروتونات.
• تنقسم إلي نوعين: أحماض طبيعية وأحماض صناعية، فتكون الأحماض الطبيعية ذات أصل عضوي، والأحماض الصناعية ذات اصل معدني.
• كما أنه يوجد أحماض قوية وأحماض ضعيفة، الأحماض القوية يحدث لها عملية تأين كامل في مختلف المحاليل بالأخص في الماء، وتقوم بإعطاء أيون هيدروجين موجب H+.
• ومن أمثلتها: حمض النيتريك HNO3، وحمض الهيدرويوديك HI، وحمض الكبريتيك H2SO4، وحمض الهيدروكلوريك HCL، حمض البيركلوريك HClO4، حمض الهيدروبروميك HBr.
• الأحماض الضعيفة، يحدث لها عملية تأين جزئي في الماء.
• ومن أمثلتها: حمض الفوسفوريك H₃O₄P، وحمض البنزويك C₇H₆O₂، وحمض الخليك C₂H₄O₂، ومن أشهرهم حمض الأسيتيك C₂H₄O₂.

ما هي خصائص الأحماض

• تمتلك الأحماض العديد من الخصائص التي تجعلها مميزة بشكل واضح عن غيرها ومن تلك الخصائص أنها:
• تسبب التآكل.
• طعمها حامض ولاذع.
• محاليها المائية تعمل علي توصيل التيار الكهربائي.
• تجعل كاشف الفينولفثالين عديم اللون عند الكشف به عن الوسط الحمضي.
• تنتج أملاح وماء عند تفاعلها مع القلويات والقواعد.
• تعمل علي تغيير لون صبغة نبات عباد الشمس من اللون الأزرق إلي اللون الأحمر.
• عند تحللها في الماء ينتج أيونات هيدروجين موجبة +H، وذلك تبعاً لمفهوم الحمض عند أرهينيوس.
• تنتج غاز الهيدروجين بعد تفاعلها مع المعادن النشطة مثل الزنك، والألومنيوم، والفلزات القوية، والفلزات القلوية الأرضية، وذللك بسبب تفاعلها بقوة.
• مادة كاوية للجلد وللملابس، بالأخص الأحماض المركزة.
• تقوم بإنتاج ثاني أكسيد الكربون عند تفاعلها مع الكربونات.

أمثلة علي الأحماض

• نتعامل مع الأحماض يومياً وباستمرار، حيث أنها تتوافر فص صور طبيعية وصور صناعية، فهي توجد في العديد من العناصر الغذائية، كما أنها تستخدم في الكثير من الصناعات.
• توجد الأحماض في عدد كبير من الفاكهة والخضروات مثل:
• الليمون والجريب فروت والبرتقال حيث يحتوي كلاً منهم علي حمض الستريك.
• التفاح ويحتوي علي حمض الماليك الطبيعي.
• الألبان وجميع مشتقاتها حيث تحتوي علي حمض اللاكتيك.
• الخل حيث يوجد به حمض الخليك.
• أما عن الاستخدامات والصناعات فتتمثل في الأتي:
• البطاريات  والأسمدة حيث يدخل في صناعتهم حمض الكبريتيك.
• الأسمدة الصناعية يدخل في صناعتها حمض الفسفوريك.
• المشروبات الغازية حيث يدخل في صناعها حمض الكربون.
• التفاعلات الكيميائية وبدخل بها حمض الهيدروكلوريك.
• كما توجد أيضاً أحماض معدنية، وأحماض من مصادر حيوانية مختلفة.
• وهناك حمض طبيعي تقوم بإنتاجة معدة الأنسان  وهو حمض الببسين، حيث أنه يساعد بشكل كبير في عملية هضم الطعام.

الأس الهيدروجيني PH

• يطلق عليه PH وتعد أختصاراً لـ Power of Hydrogen، أي قوة الهيدروجين.
• فهو المقياس الذي يعمل علي تحديد مؤشر وشدة الأحماض وأيضاً القلويات، فيكون عبارة عن قيمة رياضية يتم حسابها عن طريق معادلة لوغاريتميّة، وتكون لحساب القيمة السالبة للوغاريتم الخاص بتركيز أيون الهيدرونيوم H3O+ ، وتتمثل في: PH = -log [ H3O+] .
• حيث تعبر القيمة التي بداخل القوسين عن التركيز الخاص بأيون الهيدرونيوم، فهو يعبر عن درجة حمضية المادة.
• ويبدأ تسلسل الأس الهيدروجيني من الرقم صفر وينتهي عند الرقم 14، والرقم 7 هو رقم التعادل بين درجة الحموضة، ودرجة القاعدية، ويتميز بذلك التعادل الماء، بالأخص الماء المقطر.
• ومن الضروري ذكر أن الـ PH يتواجد في دم الإنسان والسوائل الخاصة بخلايا جسمه ولكن بشكل محدود.

كيف تقاس قوة الاحماض

• تعرف شدة الحمض عن طريق معرفة قيمة الأس الهيدروجيني الخاص به، ويقاس الأس الهيدروجيني بالعديد من الطرق منها:

الكاشف اللوني

• يتحدد الأس الهيدروجيني من خلال الكواشف، بسبب تغيّر لونها عند الكشف عن الأحماض، وذلك مع مقارنة لون المادة الأصلي باللون الناتج، حيث نعلم حينها إذا كانت المادة حمضيّة أم لا.
• مثل: زهرة عباد الشمس ومحلول الميثيل البرتقالي، فيتحول كلاً منهم إلي اللون الأحمر عندما تكون المادة حمضية، ولكن محلول الفينو فثالين لا يختلف لونه عند الكشف به، أي أن حمضية المواد لا تؤثر فيه.

جهاز الفولتميتر Voltmeter

• تتم هذه الطريقة عن طريق إحضار كرة غشائية زجاجية وجعلها مملوءه بمحلول منظم، ثم وضعها في المحلول المراد قياس درجته، حينها سينشأ جهد كهربائي بسبب الفرق الموجود في درجة القوة الهيدروجينية خارج وداخل الكرة الزجاجية.
• لأن أيونات الهيدروجين تميل إلي التواجد بالطبقة الرقيقة الخاصة بالسيليكات الموجود علي سطح الزجاج الخاص بالكرة.
• بعدها يتم تحديد القوة الكهربائية من خلال القطبين المرجعيين، حيث أن أحدهما يوجد بداخل الكرة الزجاجية، والأخر يكون بالخارج في المحلول الخاص بالعينة المراد تحديد الأس الهيدروجيني لها.

المقحل الحقلي الحساس

• تتشابه تلك الطريقة في العمل مع طريقة قطب الكرة الزجاجية، فأيضاً تلتصق الأيونات الخاصة بالهيدروجين علي السطح الحساس الخاص بالمقحل.
• وينتج جهد كهربائي بسبب ذلك، ويعمل علي تغيير مرور التيار الكهربائي في الترانسيستور، وبعدها يتم ظهور قيمة القوة الهيدروجينية في الحال.

جهاز قياس درجة الحمضية pH meter

• يعد من أهم الطرق التي تستخدم لقياس درجة الأس الهيدروجيني.
• يعمل علي قراءة ومعرفة درجة الحموضة عن طريق قياس فرق الجهد الذي ينشئ عن القطب الخاص بالجهاز، ودرجة تفاعله مع القطب المرجعي، وبعدها تظهر درجة الحمضيّة علي الشاشة الموجودة بالجهاز.
• وتختلف أنواع ذلك الجهاز حيث يوجد منه جهاز محمول portable، وجهاز لسطح المكتب Benchtop، ومتوفر منه أيضاً شاشة تحكم pH panel Controller، ويتمثل الفرق بينهم بشكل كبير في طريقة ومكان الاستخدام.

الكواشف الطبيعية

• يمكن معرفة الأس الهيدروجيني من خلال الأطعمة الطبيعية المتواجدة في حياتنا اليومية، مثل: البنجر والملفوف، والفراولة والعنب البري.
• فمن خلال تلك الأطعمة يتم التعرف علي مدي حمضيّة المادة، ولكنها لا تكون دقيقة، بل فقط تحدد الطبيعة والسلوك.

قيمة الرقم الهيدروجيني للحمض

• يعبر أيون الهيدرونيوم H3O+ عن درجة الحموضة الخاصة بالمواد، فعند القيام بالمعادلة المسؤولة عن حساب القيمة الخاصة بتركيز أيون الهيدرونيوم إذا كان الناتج أقل من الرقم 7 فذلك دليل علي أن المادة حمضيّة.
• حيث يعرف في لغة الكيمياء والرياضيات أن قيمة الأُس الهيدروجيني عندما تكون أقل من 7، فتلك دلالة علي أن التركيز الخاص بأيون الهيدرونيوم عالي وهو ما يثبت أن المادة حمضيّة.
• فيكمننا القول أن القيمة الخاصة بالرقم الهيدروجيني للحمض تكون أقل من 7 وصولاً إلي الصفر، وكلما قلت القيمة عن الرقم 7 كانت درجة حموضة المادة أعلي.

الأحماض من أهم المواد الكيميائية التي لا غني عنها في حياتنا اليومية، وفي صناعتنا المختلفة، فهي تمتلك العديد من الخصائص والمميزات التي تميزها عن دونها، كما أن درجات قوة تلك الأحماض متفاوته، لذلك يلزم قياسها بشكل صحيح لتحديد أهم الاستخدامات المناسبة لها، وبذلك عزيزي القارئ نكون قدمنا لك كل ما تريد معرفته عن تقاس قوة الاحماض عن طريق بالإضافة إلي تواجد بعض المعلومات التي من الممكن أن تريد معرفتها حول الأحماض.

كما يمكنك الاطلاع علي المزيد فيما يخص هذا الموضوع من خلال الأتي:

• بحث عن الاحماض والقواعد خصائصها واستخداماتها
• التفاعل بين الحمض والقاعدة يسمى
• الكشف عن الاحماض والقواعد
• إسهامات الكيميائيين في تعرف خصائص الأحماض والقواعد
• موضوع عن الأحماض والقواعد في الكيمياء

المراجع

1

2