Sisältö
- Hapon määritelmä ja havaitseminen
- Happojen suhteelliset vahvuudet
- PH-asteikko
- Liuoksen pH: n havaitseminen
- Esimerkkejä erilaisten aineiden pH-arvosta
Aineen happamuudella on tiukka tieteellinen määritelmä. Ihmisillä on yleensä kuvia metalleja liukenevista ja reikistä, jotka palavat asioiden läpi ajatellessaan happoja ja muita kuin happamia aineita tai emäksiä. Tosiasia, että tuhoisa aine voi olla, ei ole se tekijä, jota kemikot huomioivat määrittäessään jonkin happamuutta (tai sen puuttumista).
Hapon määritelmä ja havaitseminen
Kemisteillä on kolme erilaista määritelmää, kun he määrittelevät hapon ja emäksen.
Arrheniuksen määritelmä: hapot ovat aineita, jotka veteen liukeneessa lisäävät H + -ionien (ts. Positiivisten vetyionien tai protonien) pitoisuutta. Emäkset ovat aineita, jotka veteen liukeneessa lisäävät OH-ionien (tunnetaan myös nimellä hydroksidi-ionit) pitoisuutta.
Bronstead-Lowry-määritelmä: Happo on aine, joka voi siirtää protonin (H) toiseen aineeseen. Emäs on aine, joka voi hyväksyä protonin (H).
Lewisin määritelmä: Happo määritellään elektronipariakseptoriksi ja emäs elektroniparin luovuttajaksi.
Käytännössä useimmat kemistit (ellei orgaaninen kemisti ole) ajattelevat happoja ja emäksiä kahden ensimmäisen määritelmän perusteella.
Vaikka nämä määritelmät saattavat vaikuttaa erittäin teknisiltä, esimerkiksi yksi keino, jolla voidaan ymmärtää happoja keittiössä, on muodostaa yksinkertainen reaktio ruokasoodaan. Jos sinulla on nestettä ja haluat tietää, onko se hapan, helppo tapa kertoa se sekoittaminen pieneen määrään ruokasoodaa.Leivosooda reagoi happojen kanssa muodostaen kuplia.
Saatat olla perehtynyt kotitekoisen keittiötulvan rakentamiseen. Sekoitat etikkaa (happoa) ruokasoodaan. Se vaahtoaa, kun leivin sooda reagoi hapon kanssa. Tämä on pohjimmiltaan se, mitä voit tehdä testataksesi onko liuos hapan vai ei. Jos happea ei ole läsnä, liuos ei kupli, kun lisäät leivosoodaa.
Happojen suhteelliset vahvuudet
Jotkut hapot ovat vahvempia kuin toiset. Olemme hyvin perehtyneitä tähän käsitteeseen, kun juomme soodaa ja jätämme sen kielillemme. Palava tunne on soodahaposta. Emme saa tätä sensaatiota, kun pidämme puhdasta vettä suussamme. Ero on hapon vahvuus. Tietysti varovaisuutta on noudatettava, ennen kuin laitat jotain suuhun.
Tieteellisesti vahva happo olisi sellainen, joka siirtää protonit (H + -atomit) kokonaan veteen jättämättä liukenemattomia molekyylejä. Heikko happo olisi sellainen, joka dissosioituu vain osittain vesiliuoksessa ja esiintyy liuoksessa happomolekyylien ja komponentti-ionien seoksena. Aine, jolla on merkityksetön happamuus, on sellainen, joka sisältää vetyä, mutta ei osoita happamaa käyttäytymistä vedessä (ts. Vety ei dissosioidu tai irtoa molekyylistä).
PH-asteikko
PH-asteikon käyttö on yksi käytännöllinen tapa kvantitatiivisesti määrittää kuinka hapan jotain on. Jos liuoksen pH on alle 7, se on hapan. Jos pH on 7, liuos on neutraali ja jos pH on yli 7, liuos on emäksinen. Tämä asteikko ilmaisee liuoksessa ympäröivien todellisten H + -ionien (happamuus) määrän, joka liittyy suoraan hapon määritelmään.
Liuoksen pH: n havaitseminen
Muutamia erilaisia tapoja mitata liuoksen pH: ta. Yleisimmin tunnettu menetelmä on lakmuspaperin käyttö. Lakmuspaperi päällystetään kemikaalilla, joka reagoi happojen kanssa paperin värin muuttamiseksi. Voit sitten vertailla paperia tavalliseen värikarttaan löytääksesi pH-arvon. On myös yleistä käyttää liuosindikaattoreita hapon pitoisuuden selvittämiseksi liuoksessa. Tämä toimii samalla tavalla kuin lakmuspaperi, mutta lisätään sen sijaan liuokseen ja koko liuoksen väri muuttuu väriin, joka osoittaa pH-arvon. Kemian laboratoriossa tutkijat tekevät titrauskokeita pH-arvon määrittämiseksi. Tämän menetelmän käyttämiseen tarvitaan erityinen määrä teknisiä taitoja. Yleisin ja tarkempi menetelmä on pH-mittarin käyttö. Elektroninen mittari sisältää nesteeseen upotetun anturin ja mitataan sähkövirta, joka voi olla suoraan yhteydessä pH-arvoon. Arvo sanotaan sitten käyttäjälle mittarin näytöllä. Näiden pH-mittarien luotettavuus ja käyttäjäystävällisyys ovat lisääntyneet vuosien varrella ja ovat tavanomainen tapa edetä. Suurin osa näistä laitteista ei ole kotikeittiössä. Keittokaupasta voi tarvittaessa tilata pH-testiliuskoja (lakmuspapereita).
Esimerkkejä erilaisten aineiden pH-arvosta
Nämä arvot ovat likimääräisiä, mutta voivat antaa sinulle käsityksen siitä, missä aineet laskevat pH-asteikolle. Kotitalousvalkaisu: 12,5 Magnesiamaito: 10 Leivosooda: 8 Puhdas vesi: 7 Musta kahvi: 5 Viini: 3,5 Cola, etikka: 2,9 Mahamehu: 1,2
Numerot, jotka ovat yli 7, ovat emäksisiä ja alle 7 ovat happamia.