Tartalom
- Egy sav meghatározása és kimutatása
- A savak relatív erősségei
- A pH-skála
- Az oldat pH-jának kimutatása
- Példák különféle anyagok pH-értékére
Egy anyag savassága szigorú tudományos meghatározással rendelkezik. Az embereknek általában képei vannak a fémek oldódásáról és a dolgok átégéséről, amikor savakra és nem savas anyagokra vagy bázisokra gondolnak. Az igazság az, hogy egy anyag pusztító lehet, nem az a tényező, amelyet a vegyészek figyelembe vesznek, amikor valami savasságát (vagy ennek hiányát) meghatározzák.
Egy sav meghatározása és kimutatása
Három különböző definíció létezik, amelyeket a vegyészek használnak egy sav és bázis meghatározásakor.
Az Arrhenius meghatározása: A savak olyan anyagok, amelyek vízben való feloldásakor növelik a H + -ionok (azaz pozitív hidrogénionok vagy protonok) koncentrációját. A bázisok olyan anyagok, amelyek vízben történő feloldásakor növelik az OH-ionok (más néven hidroxid-ionok) koncentrációját.
A Bronstead-Lowry meghatározás: Egy sav olyan anyag, amely protont (H) továbbíthat egy másik anyaghoz. A bázis olyan anyag, amely protont (H) képes elfogadni.
A Lewis meghatározása: Egy sav elektronpáros akceptorként, bázis elektronpáros donorként definiálható.
A gyakorlatban a legtöbb vegyész (kivéve, ha szerves kémikused van) az első két meghatározás szempontjából a savakra és bázisokra gondol.
Noha ezek a meghatározások rendkívül technikainak tűnhetnek, az egyik bizonytalan módszer a savak megértésére a konyhában például az, hogy előkészítik egy egyszerű reakciót szódabikarbónával. Ha van folyadékod, és meg akarja tudni, hogy savas - e, akkor ezt könnyű megismerni, ha keveredik egy kevés szódabikarbónaval.A szódabikarbamid reagál savakkal, buborékot képezve.
Lehet, hogy ismeri a házi konyhai vulkán építését. Keverjük össze az ecetet (egy sav) és szódabikarbónát. Habosodik, amikor a sütő szóda reagál a savval. Ez lényegében az, amit tesztelhet annak ellenőrzése érdekében, hogy egy oldat savas vagy sem. Ha nincs sav, az oldat nem buborékol, ha hozzáadja a szódabikarbónát.
A savak relatív erősségei
Egyes savak erősebbek, mint mások. Nagyon ismerjük ezt a fogalmat, amikor egy kólát iszunk, és nyelvünkre hagyjuk. Az égő érzés a szódaban lévő savból származik. Nem kapjuk meg ezt az érzést, amikor tiszta vizet tartunk a szájunkban. A különbség a sav erőssége. Természetesen óvatosan kell eljárni, mielőtt valamit a szájába tesz.
Tudományos szempontból egy erős sav lenne, amely protonjait (H + atomjait) teljes mértékben átadja a víznek, és így nem marad el nem disszociált molekulák az oldatban. A gyenge sav olyan, amely vizes oldatban csak részben disszociál, és az oldatban savmolekulák és komponensionok keverékeként létezik. Elhanyagolható savasságú anyag az, amely hidrogént tartalmaz, de a vízben nem mutat savas savasságot (vagyis a hidrogén nem disszociál, és nem válik le a molekuláról).
A pH-skála
A pH-skála használata gyakorlati módja annak, hogy mennyiségileg meghatározzuk, hogy valami milyen sav. Ha egy oldat pH-ja kevesebb, mint 7, akkor savas. Ha a pH 7, az oldat semleges, és ha a pH nagyobb, mint 7, akkor az oldat bázikus. Ez a skála jelzi az oldatban lebegő tényleges H + -ionok (savasság) mennyiségét, amely közvetlenül kapcsolódik a sav meghatározásához.
Az oldat pH-jának kimutatása
Az oldat pH-jának mérésére néhány különféle módszer létezik. A legismertebb módszer a lakmusz papír használata. A lakmuszpapírt olyan vegyi anyaggal vonják be, amely savakkal reagál a papír színének megváltoztatására. Ezután összehasonlíthatja a papírt egy szabványos színes diagrammal a pH-érték megállapításához. Szintén általános az oldatindikátorok használata az oldat savkoncentrációjának meghatározására. Ez hasonlóan működik, mint a lakmuszpapír, de inkább hozzáadják az oldathoz, és a teljes oldat színe megváltozik a pH-t jelző színre. A kémiai laboratóriumban a tudósok titrálási kísérleteket végeznek a pH-érték meghatározására. Ennek a módszernek a használatához különleges mennyiségű műszaki ismeretekre van szükség. A leggyakoribb és pontosabb módszer egy pH-mérő használata. Az elektronikus mérőeszköz egy szondát tartalmaz, amelyet a folyadékba merítünk, és megmérjük egy elektromos áramot, amely közvetlenül kapcsolódhat a pH-értékhez. Az értéket ezután a felhasználónak diktálják a mérő kijelzőjén. Ezeknek a pH-mérőknek az évek során megnőtt a megbízhatósága és a felhasználóbarát jellege, és ezek a szokásos útvonalak. Ennek a berendezésnek a nagy része nincs háztartási konyhában. Szükség esetén meg lehet rendelni a főzőüzletből pH-tesztcsíkokat (lakmuszpapírokat).
Példák különféle anyagok pH-értékére
Ezek az értékek hozzávetőlegesek, de megvilágíthatják, hol esnek az anyagok a pH-skálán. Háztartási fehérítő: 12,5 Magnéziumtej: 10 Sütő szóda: 8 Tiszta víz: 7 Fekete kávé: 5 Bor: 3,5 Kóla, ecet: 2,9 Gyomornedv: 1,2
A 7-nél nagyobb számok bázikusak, a 7-nél kevesebbek savasak.