Содержание
- Определение и обнаружение кислоты
- Относительная сила кислот
- Шкала рН
- Определение рН раствора
- Примеры значения pH различных веществ
Кислотность вещества имеет строгое научное определение. У людей, как правило, есть образы растворяющихся металлов и дыр сквозь предметы, когда они думают о кислотах и некислотных веществах или основаниях. На самом деле, насколько разрушительным может быть вещество, это не тот фактор, который химики учитывают при определении кислотности (или ее отсутствия) чего-либо.
Определение и обнаружение кислоты
Есть три разных определения, которые химики используют при определении кислоты и основания.
Определение Аррениуса: Кислоты - это вещества, которые при растворении в воде увеличивают концентрацию ионов H + (то есть положительных ионов водорода или протонов). Основания - это вещества, которые при растворении в воде увеличивают концентрацию ионов ОН- (также называемых ионами гидроксида).
Определение Бронстеда-Лоури: кислота - это вещество, которое может переносить протон (H) в другое вещество. Основание - это вещество, которое может принять протон (H).
Определение Льюиса. Кислота определяется как акцептор электронной пары, а основание - как донор электронной пары.
На практике большинство химиков (если вы не химик-органик) думают о кислотах и основаниях в терминах первых двух определений.
Хотя эти определения могут показаться очень техническими, одним из надежных способов понять, например, кислоты на кухне, является предварительная простая реакция с пищевой содой. Если у вас есть жидкость, и вы хотите знать, является ли она кислой, простой способ определить это - смешать с небольшим количеством пищевой соды.Пищевая сода реагирует с кислотами с образованием пузырьков.
Вы можете быть знакомы со строительством домашнего вулкана на кухне. Вы смешиваете уксус (кислоту) с пищевой содой. Это пенится, поскольку пищевая сода реагирует с кислотой. По сути, это то, что вы можете сделать, чтобы проверить, является ли раствор кислым или нет. Если кислоты нет, раствор не будет пузыриться при добавлении пищевой соды.
Относительная сила кислот
Некоторые кислоты сильнее, чем другие. Мы очень хорошо знакомы с этой концепцией, когда мы выпиваем газировку и оставляем ее на наших языках. Ощущение жжения от кислоты в содовой. Мы не испытываем этого ощущения, когда держим чистую воду во рту. Разница в силе кислоты. Конечно, следует соблюдать осторожность, прежде чем положить что-то в рот.
С научной точки зрения, сильная кислота - это та, которая полностью переносит свои протоны (атомы Н +) в воду, не оставляя недиссоциированных молекул в растворе. Слабой кислотой будет та, которая лишь частично диссоциирует в водном растворе и существует в растворе в виде смеси молекул кислоты и составляющих ионов. Вещество с незначительной кислотностью - это вещество, которое содержит водород, но не демонстрирует кислотного поведения в воде (то есть водород не диссоциирует и не отделяется от молекулы).
Шкала рН
Использование шкалы рН является одним из практических способов количественного определения степени кислотности. Если pH раствора меньше 7, он является кислым. Если pH равен 7, раствор является нейтральным, а если pH больше 7, раствор является основным. Эта шкала показывает количество фактических ионов H + (кислотность), плавающих в растворе, что напрямую связано с определением кислоты.
Определение рН раствора
Существует несколько разных способов измерения pH раствора. Наиболее известным методом является использование лакмусовой бумаги. Лакмусовая бумага покрыта химическим веществом, которое реагирует с кислотами, изменяя цвет бумаги. Затем вы можете сравнить бумагу со стандартной диаграммой цвета, чтобы найти значение pH. Также обычно используют индикаторы раствора, чтобы определить концентрацию кислоты в растворе. Это работает аналогично лакмусовой бумаге, но вместо этого добавляется к раствору, и цвет всего раствора меняется на цвет, указывающий значение pH. В химической лаборатории ученые проводят титрационные эксперименты для определения значения pH. Особое количество технических навыков необходимо использовать этот метод. Наиболее распространенным и более точным методом является использование рН-метра. Электронный счетчик содержит датчик, который погружен в жидкость, и измеряется электрический ток, который может быть напрямую связан со значением pH. Значение затем диктуется пользователю на дисплее счетчика. Эти pH-метры с годами повысили надежность и удобство использования и являются стандартным способом работы. Большая часть этого оборудования не на бытовой кухне. При необходимости можно заказать тест-полоски для рН (лакмусовая бумага) в магазине.
Примеры значения pH различных веществ
Эти значения являются приблизительными, но могут дать вам представление о том, где вещества попадают на шкалу рН. Бытовой отбеливатель: 12,5 Молоко магнезии: 10 Пищевая сода: 8 Чистая вода: 7 Черный кофе: 5 Вино: 3,5 колы, уксус: 2,9 Желудочный сок: 1,2
Числа выше 7 являются основными, а числа меньше 7 являются кислотными.