بحث حول الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك في مجال الكيمياء، يعتبر من بين أكثر المواضيع التي يبحث عنها الطلاب، سواء كانوا في المرحلة الإعدادية أو الثانوية أو الجامعية.
نظرا لأهمية هذا الموضوع في مادة الكيمياء، سنوضح لكم بالتفصيل في هذه المقالة كل ما يتعلق بمستوى الحموضة (pH) لحمض الكبريتيك.
ما هو الرقم الهيدروجيني؟
- قبل أن ندخل في مناقشة الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك في مجال الكيمياء، يجب أن نفهم أولا ما هو الرقم الهيدروجيني بشكل عام وماذا يعني.
- لأن هذا الرقم يعد واحدا من أهم الأرقام المميزة للمركبات الكيميائية.
- هذا الأداة ضرورية للباحثين وعلماء الكيمياء والطب والفيزياء النووية وغيرهم في أعمالهم وتجاربهم.
- يعبر عن درجة الحموضة أو ما يسمى أيضا بـ رقم البي إتش أو الرقم الهيدروجيني بواسطة عدد مجموعات الهيدروكسيل الموجودة في تركيبة هذا المركب.
- إذا كان عدد مجموعات هيدروكسيل OH في صيغة المركب هو مجموعة واحدة.
- على سبيل المثال، في مركب هيدروكسيد البوتاسيوم KOH، يشير ذلك إلى الرقم الهيدروجيني للمركب
- حيث يتم تصنيف المركبات بواسطة مقياس الحموضة (pH) إلى حمضية أو معتدلة أو قلوية وفقا لدرجة حموضتها.
- يجب أن يتكون المركب من أربعة عشر رقما، وكلما كانت حموضة المركب منخفضة على هذا المقياس، فإنه يصنف كحمض قوي، والعكس صحيح.
- يتم تقسيم هذا المقياس على النحو التالي، حيث يعتبر الرقم من الصفر إلى السبعة مركبا حمضيا.
- ويعتبر لديهم الرقم الحمضي سبعة متعادلا، أما من سبعة إلى أربعة عشر فهذا يعني أن المركب قلوي أو قاعدي أو قاعدي قلوي.
- يجب أن نفرق بين الرقم الهيدروجيني ومقياس الـ PH، حيث يعبران عن نفس المفهوم وهذا صحيح.
- ولكنهما يشتركان في نفس المعنى، لكنهما يختلفان تماما في طريقة القياس.
- كلما كان الرقم الهيدروجيني أو عدد مجموعات الهيدروكسيل للعنصر أقل، كلما كان أكثر تركيزا.
- عند قياس درجة الحموضة بواسطة مقياس الـ PH، يكون المقياس مرتفعا معناه أنه قلوي ويفوق السبعة.
- إذا كان مستوى الحموضة لديه مرتفعا، فإن تقدير درجة الحموضة على مقياس الـ PH سيكون منخفضا، مما يعني أنه يعتبر حمضا.
تابع أيضا ما هو الرقم الهيدروجيني
- في المثال الذي ذكرناه عن هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH)، أشرنا إلى أن الرقم الهيدروجيني أو عدد مجموعات الهيدروكسيل فيه يكون واحدا.
- ومع ذلك، فإن تقدير درجة الحموضة على مقياس الـ PH يكون مرتفعا فوق الـ 7، وهذا يعني أن المركب قلوي أو قاعدي أو أساسي.
- وينطبق الأمر نفسه على المركبات الحمضية، حيث يكون مستوى الحموضة وعدد مجموعات الهيدروكسيل وعدد ذرات الهيدروجين فيها مرتفعا.
- تكون قيمة حموضتها على مقياس الـ PH أقل من 7، وكلما اقترب الرقم على المقياس من الواحد، زادت قوة الحمض والعكس صحيح.
- أصبحت أهمية قياس الرقم الهيدروجيني واضحة منذ زمن بعيد، حيث كان علماء الكيمياء يستخدمون قياس تراكيز الأيونات الموجبة مثل الهيدرونيوم في المركبات الكيميائية الحامضية في تجاربهم.
- ومع ذلك، كان وجود مجموعات الهيدروكسيل السالبة عائقا أمام تجاربهم في المركب.
- استفاد العالم الدنماركي الأصل سورين سورنسن من تركيز أيونات الهيدرونيوم عن طريق حساب اللوغاريتم السالب لها.
- وتعبر ذلك عن طريق استخدام مقياس PH لقياس درجة حموضة المركبات ومستوى الهيدروجين فيها.
- إذا كان للحرف P قوة الأس أو عدد الذرات، فإن الحرف H يعبر عن ذرات الهيدروجين.
- لهذا السبب، يعتبر الرقم الهيدروجيني للمركبات مقياسا يشير إلى قلوية أو حموضة هذا المركب.
هل ترغب في التعرف على: رمز حمض الهيدروكلوريك الكيميائي
ما هو حمض الكبريتيك؟
- حمض الكبريتيك، المعروف أيضا باسم حمض السلفوريك أو الحمض الكبريتي أو زيت الزاج.
- يعتبر هذا المركب حمضا معدنيا يتميز بعدد عال من مجموعات الهيدروكسيل، وبالتالي يعتبر من الأحماض القوية.
- ومن الضروري قبل التوسع في موضوع مقالنا هذا الذي يتحدث عن الالبحث عن قيمة الحموضة لحمض الكبريتيك في الكيمياء، أن نتعرف أولا على حمض الكبريتيك وتركيبه الكيميائي.
- إنه من الحموض الأولى التي اكتشفها العلماء في الماضي القديم.
- اكتشف الأوروبيون حمض الكبريتيك خلال القرن الرابع الميلادي، بينما اكتشفه علماء العرب في وقت سابق.
- إنه العالم جابر بن حيان في القرن الثامن الميلادي وسمى ذلك بزيت الزيتون.
- وهو حمض يذوب بسرعة في الماء، وصيغته الكيميائية المميزة له هي H2SO4.
- يتكون من ذرتين للهيدروجين تتحدان مع ذرة كبريت وأربع ذرات من الأكسجين.
البحث عن قيمة الحموضة لحمض الكبريتيك في الكيمياء
- بعد أن فهمنا معنى الرقم الهيدروجيني للمركبات، وبعد أن تعرفنا على حمض الكبريتيك الذي يكون له الصيغة الكيميائية H2SO4 كما ذكرنا.
- والآن سنتابع موضوعنا بحثا عن مستوى الحموضة لحمض الكبريتيك في مجال الكيمياء.
- حمض الكبريتيك هو مركب كيميائي ذو قوة حموضة عالية.
- عندما تتفاعل الأحماض بشكل عام مع الماء، تطلق أيون الهيدروجين الموجب، بما في ذلك حمض الكبريتيك.
- ومن خلال عدد هذه الأيونات المتحررة يمكن تحديد مستوى الرقم الهيدروجيني.
- أو مستوى الأس الهيدروجيني لحمض الكبريتيك الذي يكون أقل من 7 وفقا للمقياس العام للحموضة (pH).
كما يمكنكم الاطلاع على: حمض الستريك وفيتامين سي
الخصائص الفيزيائية لحمض الكبريتيك
نظرا لأننا نشرح بحثا عن القيمة الهيدروجينية لحمض الكبريتيك في مجال الكيمياء، فمن الضروري أن نوضح بعض الخصائص الفيزيائية لهذا الحمض والتي تتأثر بقيمته الهيدروجينية، ومن بين هذه الخصائص ما يلي:
- يقل تركيزه قليلا عند الغليان بنسبة تقدر بحوالي 7 في المئة، حيث يفقد جزيئات SO3 خلال ذلك.
- يطلق حمضا عندما ينحل في الماء بكمية كبيرة وعالية من الحرارة، ولذلك ينصح علماء الكيمياء الطلاب والباحثين والمخبرين بأخذ الحيطة والحذر عند التعامل مع هذا الحمض.
- ويجب عليهم إضافة حمض الكبريتيك إلى الماء، وعدم القيام بالعكس، لأنه يعتبر حمضا شديد الخطورة على الماء.
- سمي زيت الزاج بهذا الاسم نسبة لابن حيان، الذي قام بإعداده واستخلاصه من تسخين الزاج الأخضر وتقطيره.
- يعتبر حمض الكبريتيك سائلا عديم اللون.
الخصائص الكيميائية لحمض الكبريتيك
- تتمتع حمض الكبريتيك بعدة خصائص كيميائية مميزة له.
- تختلف هذه الخصائص وفقا لتركيزها، وتعتمد على الرقم الهيدروجيني الذي يكون أقل من سبعة.
- وبالإضافة إلى ذلك، فهو يحتوي على بعض الخواص المؤكسدة عندما يكون في حالة مركزة، حيث يكتسب الإلكترونات في عمليات الأكسدة والاختزال من العنصر المرجع.
- يمكن لحمض الكبريتيك المركز أن يتفاعل مع جميع المعادن التي تتواجد قبل عنصر الهيدروجين أو بعده في الجدول الدوري، بالإضافة إلى تفاعله مع اللامعادن أيضا.
- بالنسبة لحمض الكبريتيك الممتد، يمكن أن يتفاعل مع المعادن التي تأتي قبل الهيدروجين ولا يتفاعل مع تلك التي تأتي بعده إلا في حالة وجود بعض المؤكسدات القوية مثل حمض النيتريك.
علاقة الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك بالبيئة
- من الضروري أن نوضح لكم العلاقة بين الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك في الكيمياء وتأثيره على البيئة قبل أن نختم موضوع البحث حوله.
- حيث يعد حمض الكبريتيك أحد مكونات المطر الحمضي الذي يتسبب في تلف المزروعات.
- إنها واحدة من المركبات السامة التي يمكن أن تقتل الكائنات الحية المختلفة، وعلى رأسها الإنسان.
- حيث يسبب صدمة عصبية وجفاف يمكن أن يؤديان إلى وفاة الكائن.
اقرأ أيضا للتعرف على: ماذا تعني الصيغة C6H6 ؟
وهكذا تم الوصول إلى نهاية الالبحث عن قيمة الحموضة لحمض الكبريتيك في الكيمياء، وقد شرحنا لكم ما هو الرقم الهيدروجيني وحمض الكبريتيك وخصائصه الفيزيائية والكيميائية المرتبطة به، بالإضافة إلى العلاقة بين هذا الرقم والبيئة وتأثيره عليها، نأمل أن تكونوا استفدتم.
