واکنش اسید با باز

واکنش اسید و باز یک واکنش شیمیایی بین یک ماده اسیدی و یک ماده قلیایی می باشد. مفاهیم متنوعی در مورد واکنش اسید با باز مطرح شده است اما اولین مفاهیم به قرن هجدهم میلادی باز می گردد که توسط آنتوان لاووازیه ارائه گردید. این واکنش ها بین اسید های معدنی و شیمیایی و یا باز های معدنی و شیمیایی اتفاق می افتند ولی رایج ترین آنها که در مدارس و دانشگاه ها مورد بررسی قرار می گیرند معمولا واکنش کربنات کلسیم با اسید های مختلف مثل اسید سولفوریک و اسید کلریدیک و همچنین اسید با هیدروکسید سدیم است. واکنش اسید و باز سبب تولید نمک و آب می شود.

رایج ترین نظریه ها در مورد واکنش اسید و باز

نظریه آرنیوس Arrhenius definition

اولیه تعریف مدرن از اسید و باز به شکل مولکولی توسط سوانت آرنیوس مطرح شد. وی این نظریه را در سال ۱۹۰۳ ارائه نمود که در نتیجه جایزه نوبل شیمیایی را برای وی به ارمغان آورد. مطابق نظر آرنیوس ، هر ماده ای که در محلول آبی از هم جدا شده و یون هیدروژن H⁺ (پروتون) آزاد کند اسید است. آب نیز این یون هیدروژن را جذب کرده و هیدروکسید یا اکسید تولید می کند. آرنیوس این واکنش تجزیه و جذب را واکنش اسید و باز نامید.

نظریه لوییس Lewis definition

شیمیدانی آمریکایی به نام گیلبرت لوویس معتقد بود ، اسید ماده ای است که مولکول های آن قادر باشند جفت الکترون غیر پیوندی دریافت کنند و مولکولی که این جفت الکترون را از دست می دهد قلیا خواهد بود. وی این تئوری را در سال ۱۹۲۳ ارائه کرد.

نظریه لوری – برونستد Brønsted–Lowry definition

این نظریه در سال ۱۹۲۳ به طور مستقل توسط دو دانشمند به نام های نیکولاس برونستد از دانمارک و مارتین لوری از انگستان ارائه شد. آنها نظیره ساده ای را در تعریف اسید و قلیایی بودن مواد ارائه دادند و اعتقاد داشتند اسید ماده است که H⁺ (پروتون) از دست می دهد و باز ماده است که پروتون می گیرد. برای مثال در واکنش اسید کلریدریک با کربنات کلسیم ، اسید کلریدریک پروتون از دست داده و کربنات کلسیم پروتون را جذب می کند. پس کلریدیک اسید است و کلسیم کربنات به عنوان باز عمل می کند.

چند نمونه واکنش اسید و باز

واکنش اسید سولفوریک با سود مایع

این واکنش که با نام تیتراسیون اسید سولفوریک با سدیم هیدروکسید هم شناخته می شود یک واکنش رایج در علم شیمی جهت تعیین غلظت اسید سولفوریک Sulfuric acid است. سود مایع با فرمول شیمیایی NaOH یک باز بسیار قوی و یکی از رایج ترین نشانگر های اسید محسوب می شود. نتیجه واکنش اسید سولفوریک با سود مایع ، تولید سولفات سدیم (نمک سدیم) و آب است و معادله واکنش اسید و باز آن به شرح زیر می باشد:

۲NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

واکنش هیدروکلریک اسید با کلسیم کربنات

کربنات کلسیم با فرمول شیمیایی CaCO₃ مهم ترین ماده معدنی قلیایی در انجام واکنش های شیمیایی است. یکی از پر تکرار ترین سوالاتی که در کنکور شیمی مطرح می شود ، معادله واکنش کربنات کلسیم با اسید کلریدریک می باشد. اهمیت فراوان این واکنش به این علت است که اسید معده از نوع هیدروکلریک اسید Hydrochloric acid بوده و اکثر داروهایی که برای مقابله با رفلاکس معده وجود دارد هم از کلسیم کربنات تهیه می شود. محصول واکنش اسید و باز این دو ماده ، تولید سولفات کلسیم به همراه گاز دی اکسید کربن و آب است. معادله واکنش کربنات کلسیم با اسید کلریدریک عبارتست از:

CaCO₃ + HCl → CaSO₄ + CO₂ + H₂O

واکنش کربنات کلسیم با اسید سولفوریک

همیشه واکنش اسید سولفوریک با دیگر مواد جزء مهم ترین معادلات شیمیایی و بسیار پر تکرار در دروس مدرسه ، سوالات کنکور و دانشگاه ها است زیرا سولفوریک اسید پر مصرف ترین ماده شیمیایی در جهان می باشد و در اکثر صنایع به کار می رود. واکنش این معادله به شرح زیر است:

CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + CO₂ + H₂O

واکنش جوش شیرین و سرکه

واکنش جوش شیرین Sodium bicarbonate با فرمول سدیم بی کربنات و سرکه یا همان اسید استیک Acetic acid هم از اهمیت زیادی برخوردار است. شاید به این دلیل که مواد آن در دسترس بوده و در خانه هم به راحتی قابل انجام می باشد. واکنش این دو ماده حتی برای تمیز کردن وسایل منزل نیز کاربرد دارد. معادله واکنش اسید و باز جوش شیرین و سرکه به شکل زیر است:

NaHCO₃ + HC₂H₃O₂ → NaC₂H₃O₂ + H₂O + CO₂

واکنش-جوش شیرین و سرکه

واکنش اسید استیک و اتانول

واکنش اسید و باز اتانول Ethanol با فرمول شیمیایی C₂H₆O یا CH₃CH₂OH با استیک اسید Acetic acid با فرمولاسیون C₂H₄O₂ یا CH₃COOH یک واکنش مهم است که استری شدن Esterification نامیده می شود. استری شدن یک فرایند شیمیایی با اهمیت در نتیجه‌ی واکنش بین کربوکسیلیک اسید ها با عامل COOH و و الکل ها (ترکیباتی با گروه های هیدروکسیل OH) است که منجر به تولید آب می شود. واکنش اسید استیک و اتانول اهمیت زیادی در راکتورهای تراوش تبخیری دارد و شرح واکنش اسید و باز آن به شکل زیر است:

C₂H₆O + C₂H₄O₂ → C₄H₈O₂ + H₂O

منابع

سایت ویکی پدیا – https://en.wikipedia.org/wiki/Acid%E2%80%93base_reaction

سایت کورا – https://www.quora.com/What-is-the-balanced-chemical-equation-of-ethanol-ethanoic-acid