15.11
يمكن تصنيف الأحماض والقواعد وفقًا لكونها حمضًا قويًا،أو قاعدة قوية،أو حمًضا ضعيفًا،أو قاعدة ضعيفة. الأحماض والقواعد القوية قليلة جدًا لذا فغالبية الأحماض والقواعد ضعيفة. حمض قوي كحمض الهيدروكلوريك،يتفكك كليًا إلى أيونات هيدروجين وأيونات كلوريد عند إذابته في الماء.
وقاعدة قوية مثل هيدروكسيد الصوديوم،تتفكك كليًا إلى أيونات صوديوم وأيونات هيدروكسيد. أما الأحماض والقواعد الضعيفة،فتتفكك جزئيًا وتتواجد على شكل جزيئات متأينة وغير متأينة. على سبيل المثال،حمض الخليك وقاعدته المرافقة الضعيفة،الأسيتات،يتواجدان في محلول مائي.
درجة تفكك حمض ضعيف أو قاعدة ضعيفة يمكن قياسها باستخدام ثابت التوازن. ثابت التوازن للأحماض الضعيفة يحظى باسم خاص،هو ثابت تفكك الحمض ويرمز له بـ Ka.في حمض ضعيف عمومًا مثل حمض HA،يمكن حساب Ka عند درجة حرارة معينة بواسطة معادلة توازن:نقسم تركيز النواتج وهي أيونات A وأيونات الهيدرونيوم،على تركيز المواد المتفاعلة،وهي حمض HA والماء. بما أن الماء سائل،ويبقى تركيزه ثابتًا تقريبًا في التفاعل،يُستثنى من المعادلة.
كلما زادت قيمة Ka،كان الحمض أقوى. حمض النتروز أقوى من حمض الخليك،لأن Ka في حمض النتروز أكبر منها في حمض الخليك. ثابت التوازن للقواعد الضعيفة،وثابت تفكك القاعدة أو Kb،يتصرفان بطريقة مشابهة لـ Ka.بالنسبة لقاعدة ضعيفة عمومًا مثل B،يمكن تحديد Kb عند درجة حرارة معينة،بقسمة تركيز النواتج،وهي أيون BH،وأيون هيدروكسيد،على تركيز المادة المتفاعلة وهي B.وكما في الأحماض،تتناسب قوة القاعدة طرديًا مع Kb أيضًا.
على سبيل المثال،إيثيل أمين أقوى نسبيًا من اليوريا،لأن Kb في إيثيل أمين أكبر منها في اليوريا. يمكن كذلك التعبير عن قوة الحمض وفق النسبة المئوية للتأين. يمكن حساب النسبة المئوية لتأين الحمض بقسمة تركيز أيونات الهيدرونيوم،في حالة التوازن،على تركيز الحمض الأولي وضرب الناتج في مائة.
وكذلك يمكن حساب النسبة المئوية للقواعد بقسمة تركيز أيونات الهيدروكسيد،في حالة التوازن،على التركيز الأولي للقاعدة وضرب الناتج في مائة. كلما ارتفعت النسبة المئوية للتأين،كان الحمض أو القاعدة أقوى.
القوة النسبية لحمض أو قاعدة هي مدى تأينه عند إذابته في الماء. إذا اكتمل تفاعل التأين بشكل أساسي، يُطلق على الحمض أو القاعدة اسم قوي؛ في حالة حدوث تأين…
2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.