قاعدة (كيمياء)

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

القاعدة في الكيمياء هي أي مركب كيميائي يمكنه استقبال أيونات الهيدروجين ، بمعنى اخر هي مانحة إلكترونات. تقوم القواعد بمعادلة الأحماض. المحلول القاعدي يكتسب أيون هيدروجين في تحول كيميائي حسب تعريف برونشتد لوري. وتتفاعل القواعد مع الأحماض فتكون ملحاً وماء ويحتوي محلول القاعدة المائي على أيونات الهيدروكسيد. من صفاة القواعد أنها صابونية الملمس وتنقسم القواعد إلى ثلاث أقسام وهم:- -أكاسيد أو هيدروكسيدات فلزات لا تذوب في الماء مثل أكسيد النحاس (CuO) وأكسيد الحديدوز (FeO) وكلوريد الحديديك (FeCl3). -أكاسيد وهيدروكسيدات فلزات تذوب في الماء مثل هيدروكسيد الصوديوم(NaOH)وهيدروكسيد البوتاسيوم(KOH)و أكسيد الصوديوم (Na2O)و أكسيد البوتاسيوم(K2O) ويسمى هذا القسم أو النوع باسم القلويات. -مواد ليست بأكاسيد ولا هيدروكسيدات ولكن لها نفس الخواص التي تميز القواعد مثل كربونات الصوديوم وكربونات البوتاسيوم وبيكربونات الصوديوم وبيكربونات البوتاسيوم.

تعد الصودا الكاوية أو هيدروكسيد الصوديوم NaOH أحد أهم القلويات وأقواها فهي تدخل في كثير من الصناعات مثل صناعة الصابون وصناعة النسيج وتحضير مركب كربونات الصوديوم (Na2CO3) المستخدم في إزالة عسر الماء كما يمكن استخدامها في التميز بين المشتقات القاعدية في الأملاح مثل أملاح كلوريد الحديدي وكبريتات النحاس وأملاح الأمونيوم حيث إما أن يترسب راسب لونه مميز من هيدروكسيد الفلز الذي لا يذوب في الماء ، أو يتصاعد غاز مميز برائحه كما في حال أملاح الأمونيوم حيث يتصاعد غاز الأمونيا أو النشادر ذو الرائحة النفاذة. كما أنها كسائر القواعد تتفاعل مع الأحماض حيث يتحد أيون الهيدروكسيد السالب منها مع أيون الهيدروجين الموجب من الحمض ويتكون الماء وهو ما يعرف بتفاعل التعادل وبذلك تختفى خواص الحمض والقاعدة ، حيث تتحد:

H(aq)+OH(aq) <==> H2O

مكونة الماء ، وهو متعادل.

ومن القواعد الأخرى هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2 الذي يستخدم في تكليس الجدران كما يستخدم في صناعة الأسمنت ؛ ومحلول النشادر (هيدروكسيد الأمونيوم) الذي يستخدم في صناعة الأسمدة الكيماوية.

تعريف[عدل]

عند الكلام عن القاعدة في الكيمياء فيقصد بذلك عدة خواص معينة وخواص للماء. يحدث في الماء النقي تفاعل يتفكك فيه بعض قليل من جزيئاته وتنساب في الماء أيونات أوكسونيوم الماء يوجود الماء (H3O+) وايونات الهيدروكسيد (OH) :

\mathrm{H_2O + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + OH^-}

وتظهر في هذا التفاعل الذي يحدث في الماء خواص القاعدة حيث تتكون أيونات OH في الماء. في نفس الوقت تتكون أيونات H3O+ في الماء ، ولها خواص الأحماض. ولكننا لا نصف الماء بأنه قاعدي أو حمضي ، ونقول عنه أنه "متعادل " . وهذا ينتمي إلى مقدار الأس الهيدروجيني (باهاء) pH value ، وهي قيمة تعطي تركيز الأيونات H3O+ في الماء.

تبلغ قيمة الPH في الماء النقي 7 ، وهو تركيز منخفض جدا. وتفاعل الماء المذكور أعلاه (التفكك) هو تفاعل متوازن : معدل تفكك جزيئات الماء مكونا أيونات سالبة وموجبة يساوي معدل ترابط تلك الأيونات وتكوينها جزيئات ماء. وهذا هو معنى توازن التفاعل.

توجد في مركبات كثيرة ، ونسميها قواعد ، أيونات الهيدروكسيد (OH) وهي تتفكك في الماء فينفصل الفلز وأيونات الهيدروكسيد. ونسمي مثل هذا المحلول "محلول قاعدي". ومثلا : يكون ملح هيدروكسيد الصوديوم الصلب (NaOH) في الماء محلولا قاعديا ، وكذلك يكون ملح هيدروكسيد الكالسيوم (KOH) في الماء محلولا قاعديا.


ولا تحتوي مركبات أخرى عل أيونات الهيدروكسيد OH ولكن يمكنها تكوينها عن طريق تفاعلها مع الماء. وتوصف تلك المركبات بأنها "قاعدية" أو قلوية حيث تكتسب أيون هيدروجين H+ من أحد جزيئات الماء H2O تاركتا أيون هيدروكسيد OH.

وعلى سبيل المثال يكوّن ملح فوسفات الصوديوم (Na3PO4) أو ملح كربونات الصوديوم (Na2CO3) في الماء أيونات هيدروكسيد. وبنفس الطريقة تتفاعل مركبات عضوية مثل أملاح حمض الكربونيك وكذلك الأمينات لان الأمينات من نواتج الأمونيا.

وتعود "الرائحة النفاذة" لمحاليل القواعد إلى تكوين أيونات الهيدروكسيد OH فيها.

الخواص[عدل]

  • صابونية الملمس بفعل المادة الدهنية الموجودة على الجلد
  • تصبح مادة حارقة أو كاوية للجسم إذا زاد تركيزها
  • تصبح موصلة للكهرباء عند انحلالها في الماء (بفعل الايونات)

تتفكك القلويات أو القواعد القابلة للذوبان في الماء وتطلق أيون الهيدروكسيد السالب بالإضافة إلى الأيون القلوي الموجب.ومن هذه القلويات ما هو قوي مثل محلول هيدروكسيد الصوديوم ؛ لأن نسبة تأينُه عالية، وبعضها ضعيف مثل هيدروكسيد الأمونيوم ؛ لأن نسبة تأينه منخفضة، ولأن ناقلية القواعد للتيار الكهربائي تعتمد على درجة تأينها في الماء فمحاليل القواعد القوية مثل هيدروكسيد الصوديوم ناقلة جيدة للكهرباء بينما محاليل القواعد الضعيفة مثل هيدروكسيد الأمونيوم ناقلة ضعيفة للكهرباء.

  • تتلون المحاليل القاعدية بألوان مميزة مع الكواشف مثل تباع الشمس الذي يتحول للأزرق
  • قوتها الهيدروجينية أكبر من 7 وتصبح في اوج تركيزها عند 14
  • تتفاعل مع الأحماض لتكون أملاحا

امثلة[عدل]

ينحل الماء النقي (واحد في كل عشرة مليون جزيء)إلى ايون هيدروني وأيون هيدروكسيد بالمعادلة الكيميائية:

2H2O(l) → H3O+(aq) + OH(aq)

حيث aq تعني في حالة المحاليل المائية.

عند ذوبان القاعدة في الماء, تنحل القاعدة القوية هيدروكسيد الصوديوم إلى ايونات هيدروكسيد وصوديوم:

NaOH → Na+ + OH

وبالمثل, يكون كلوريد الهيدروجين ايونات هيدرونيم وايونات كلوريد في الماء:

HCl + H2O → H3O+ + Cl

و عند خلط المحلولين, تتجمع ايونات H3O+ مع ايونات OH لتشكل جزيئات الماء:

H3O+ + OH → 2 H2O

اذا تم اذابة كميات متساوية من NaOH و HCl, يتعادل الحمض مع القاعدي, تاركا ملح كلوريد الصوديوم في المحلول.

Nuvola apps edu science.svg هذه بذرة مقالة عن الكيمياء تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.