X
تبلیغات
اسيدها وبازها

اسيدها وبازها

اين مطالب درمورد اسيدها وبازها فصل سوم كتاب سال چهارم است

نگاه اجمالی


بشر از دیر باز با مفهوم ساده اسید آشنایی داشته است. در حقیقت این مواد، حتی قبل از آنکه شیمی به صورت یک علم در آید، شناخته شده بودند. اسیدهای آلی همچون سرکه و آبلیمو و آب غوره از قدیم معروف بودند. اسیدهای معمولی مانند اسید سولفوریک ، اسید کلریدریک و اسید نیتریک بوسیله کیمیاگران قدیم ساخته شدند و بصورت محلول در آب بکار رفتند. برای مثال اسید سولفوریک را جابربن حیان برای نخستین بار از تقطیر بلورهای زاج سبز (FeSO4.7H2O) و حل کردن بخارات حاصل در آب ، بدست آورد.

در طی سالیان متمادی بر اساس تجربیات عملی لاووازیه (A.L.Lavoisier) چنین تلقی می‌گردید که اجزاء ساختمان عمومی کلیه اسیدها از عنصر اکسیژن تشکیل گردیده است. اما بتدریج این موضوع از نظر علمی روشن و اعلام گردید که چنانچه این موضوع صحت داشته باشد، بر خلاف عقیده اعلام شده در مورد اکسیژن ، این عنصر هیدروژن است. در حقیقت ، تعریف یک اسید بنا به فرمول اعلام شده از سوی لیبیگ (J. Von Liebig) در سال 1840 عبارت است از:

موادی حاوی هیدروژن که می‌توانند با فلزات واکنش نموده و گاز هیدروژن تولید نمایند.

نظریه فوق مدت پنجاه سال مورد استناد بوده است. بعدها با پیشرفت علم شیمی ، مفاهیم جدیدی درباره اسیدها اعلام شده که در زیر به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

خواص عمومی اسیدها


• محلول آبی آنها یونهای پروتون آزاد می‌کند.
• موادی هستند که از نظر مزه ترشند.
• کاغذ تورنسل را سرخ رنگ می‌کنند.
• با برخی فلزات مانند آهن و روی ترکیب شده گاز هیدروژن می‌دهند.
• با قلیاها (بازها) واکنش نموده و املاح را تشکیل می‌دهند.
• با کربنات کلسیم (مثلا به صورت سنگ مرمر) بشدت واکنش دارند، بطوریکه کف می‌کنند و گاز کربنیک آزاد می‌نمایند.
نظریه آرنیوس درباره اسیدها
زمانیکه مفاهیم یونیزاسیون ترکیبات شیمیایی در محلولهای آبی روشن گردید، مفهوم اسید بطور قابل ملاحظه‌ای تغییر پیدا کرد. مطابق تعریف آرنیوس ، اسید ماده ایست که در آب یونیزه می‌شود و یون +H3O که گاهی بصورت +H نیز نشان داده می‌شود، تولید می‌کند.

(HCl -----> H+ + Cl-(aq


آرنیوس قدرت اسیدی را نیز بر همین اساس تفسیر کرد و گفت که اسید قوی ، در محلولهای آبی تقریبا، بطور کامل یونیزه می‌شود. در صورتیکه که میزان تفکیک اسید ضعیف کمتر است. توجه کنید که مفهوم آرنیوس بر یون‌های آب استوار است. بر اساس تعریف آرنیوس می‌توان نقش اکسیدهای اسیدی را نیز تفسیر کرد.
اکسیدهای اسیدی
اکسیدهای بسیاری از غیرفلزات با آب واکنش داده و اسید تولید می‌کنند، در نتیجه این مواد را اکسیدهای اسیدی یا ایندرید اسید می‌نامند.


N2O5(s) + H2O → H+ + NO3-aq


مفهوم آرنیوس ، به علت تاکید آن بر آب و واکنشهای محلول‌های آبی ، با محدودیت رو‌به‌روست.


نظریه برونشتد- لوری درباره اسیدها


در سال 1923، یوهان برونشتد و تامس لوری ، مستقل از یکدیگر مفهومی گسترده‌تر برای اسیدها و بازها بیان کردند. بر اساس تعریف ، برونشتد - لوری ، اسید ماده ای است که یک پروتون به باز می‌دهد. اسیدها ممکن است مولکول یا یون باشند. با حذف پروتون ، اسید به باز (باز مزودج اسید 1) تبدیل می‌شود و با گرفتن پروتون ، باز اولیه ، یعنی باز 2 به اسید2 (اسید مزدوج باز 2) تبدیل می‌شود.


اسید 2 + باز 1 <----- اسید 1 + باز 2


قدرت اسیدها ، بر میل آنها برای از دست دادن یا گرفتن پروتون استوار است. هر چه اسید قویتر باشد، باز مزدوج آن ضعیفتر است. در یک واکنش ، تعادل در جهت تشکیل اسید ضعیفتر است. اسید پرکلریک ، HClO4 ، قویترین اسید است، و باز مزدوج آن ، یعنی یون پرکلرات ، -ClO4 ، ضعیفترین باز می‌باشد و H2 ، ضعیفترین اسید و باز مزدوج آن یعنی یون هیدرید ، +H قویترین باز می‌باشد.

نظریه لوییس درباره اسیدها


گیلبرت لوییس مفهوم گسترده‌تری برای اسیدها در سال 1938 پیشنهاد داد که پدیده اسید - باز را از پروتون رها ساخت. طبق تعریف لوییس ، اسید ماده‌ای است که بتواند با پذیرش یک زوج الکترون از باز ، یک پیوند کوولانسی تشکیل دهد. در نظریه لوییس به مفهوم زوج الکترون و تشکیل پیوند کووالانسی تاکید می‌شود. تعریف لوییس در مورد اسیدها بسیار گسترده‌تر از آن است که برونشتد عنوان نموده است. ترکیبات شیمیایی که می‌توانند نقش اسید لوییس داشته باشند، عبارتند از:

• مولکولها یا اتمهایی که هشت‌تایی ناقص داشته باشند.
(BH3 + F- → BH4-(aq


• بسیاری از کاتیونهای ساده می‌توانند نقش اسید لوییس داشته باشند.
Cu+2 + 4NH3 → Cu(NH3)4+2

• برخی از اتم‌های فلزی در تشکیل ترکیباتی مانند کربونیل‌ها که از واکنش فلز با مونوکسید کربن تولید می‌شود، نقش اسید دارند:


Ni + 4CO → Ni(CO)4


• ترکیباتی که اتم مرکزی آنها تونایی گسترش لایه ظرفیتی خود را داشته باشند ، در واکنشهایی که این گسترش عملی شود، نقش اسید دارند، مثلا در واکنش مقابل ، لایه ظرفیتی اتم مرکزی (Sn) از 8 به 2 الکترون گسترش یافته‌است.
SnCl4 + 2Cl- → SnCl6-2aq

• برخی ترکیبات به علت داشتن یک یا چند پیوند دو گانه در مولکول ، خاصیت اسیدی دارند. مثلا CO2

قدرت اسیدی و ساختار مولکولی


به منظور بررسی رابطه بین ساختار مولکولی و قدرت اسیدی ، اسیدها را به دو نوع تقسیم می‌کنیم: هیدریدهای کووالانسی و اکسی ‌اسیدها.
هیدریدها
برخی از ترکیبات کووالانسی دوتایی هیدروژن‌دار (مانند HCl , H2) اسیدی هستند. دو عامل بر قدرت اسیدی هیدریدیک عنصر موثر است: الکترونگاتیوی عنصر و اندازه اتمی عنصر. قدرت اسیدی هیدریدهای عناصر یک تناوب ، از چپ به راست و همسو با الکترونگاتیوی عناصر ، افزایش می‌یابد. یک عنصر الکترونگاتیو ، الکترونهای بیشتری از هیدروژن می‌گیرد و خروج آن به صورت یک پروتون را سرعت می‌بخشد.

قدرت اسیدی هیدریدهای عناصر یک گروه، با افزایش اندازه اتم مرکزی افزایش می‌یابد. در تناوب دوم: NH3>H2O>HF در گروه VI به اینصورت است:

H2Te > H2Se > H2S > H2O

اکسی ‌اسیدها


در این ترکیبات ، هیدروژن اسیدی به یک اتم O متصل است و تغییر در اندازه این اتم بسیار ناچیز است. بنابراین عامل کلیدی در قدرت اسیدی این اکسی‌اسیدها، به الکترونگاتیوی اتم Z مربوط می‌شود: H-O-Z .

اگر Z یک اتم غیرفلز با الکترونگاتیوی بالا باشد، سهمی در کاهش چگالی الکترونی پیرامون اتم O (علی رغم الکترونگاتیوی شدید اکسیژن) را دارد. این پدیده باعث می‌شود که اتم اکسیژن، با کشیدن چگالی الکترونی پیوند H-O از اتم H ، تفکیک آن را سرعت ببخشد و ترکیب را اسیدی بکند. هیپوکلرواسید ، HOCl ، اسیدی از این نوع است.

هرچه الکترونگاتیوی Z بیشتر باشد، الکترونهای پیوند H-O به میزان بیشتری از اتم H دور می‌شوند و حذف پروتون آسان‌تر است: HOCl > HOBr > HOI . در اکسی ‌اسیدهایی که اتمهای اکسیژن بیشتری به Z متصل باشند، قدرت اسیدی با افزایش n ، زیاد می‌شود.
مهمترین اسیدهای قوی
مولکولهای این اسیدها و در محلولهای آبی رقیق کاملا یونیزه است. اسیدهای قوی متعارف عبارتند از: اسید کلریدریک ، یدیدریک ، نیتریک ، سولفوریک ، پرکلریک است.
مهمترین اسیدهای ضعیف
یونیزاسیون این اسیدها در آب کامل نمی‌باشد و هرگز به 100% نمی‌رسد. مثال متعارف آنها ، اسید استیک ، اسید کربنیک ، اسیدفلوریدریک ، اسید نیترو و تا حدودی اسید فسفریک است.
برخی از کاربردهای اسیدها

اسید سولفوریک


یکی از اسیدهای معدنی قوی با فرمول H2SO4 ، مایعی روغنی‌شکل و بی‌رنگ است. یک متاع سودمند صنعتی است که از آن در حد وسیعی در پالایش نفت و در کارخانجات تولید کننده کودها ، رنگها ، رنگدانه‌ها ، رنگینه‌ها و مواد منفجره استفاده می‌شود.

اسید استیک


یک اسید آلی بصورت مایعی تند و بی رنگ با فرمول CH3COOH ، که اساس ترشی سرکه نیز می‌باشد. قسمت اعظم اسیداستیک تولیدی دنیا ، مصرف واکنش با الکلها به منظور تولید استرهایی می‌گردد که از آنها بعنوان بهترین حلال‌ها در رنگ و جلا استفاده می‌شود. همچنین در کارخانجات داروسازی، عمل آوردن لاستیک طبیعی و تهیه چرم مصنوعی و به عنوان حلال برای بسیاری از ترکیبات آلی از اسید استیک استفاده می‌شود.

اسید نیتریک


یک اسید قوی معدنی با فرمول HNO3 می‌باشد که این اسید در کارخانجات تولید کودهای نیترات و فسفات آمونیوم ، مواد منفجره نیترو ، پلاستیکها ، رنگینه‌ها و لاکها کاربر دارد.

اسید سولفونیک


این اسیدها با فرمول عمومی HSO3R که R می‌تواند متان یا بنزن و ... باشد، محلول در آب ، غیر فرار و جاذب الرطوبه‌اند و به عنوان عوامل امولسیون کننده ، مواد افزودنی و روغنهای روان ‌کننده و به عنوان جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی استفاده می‌گردد.

اسید کلریدریک


یکی از اسیدهای معدنی قوی با فرمول HCl ، که مایعی بی‌رنگ یا اندکی زردرنگ ، بسیار خورنده و غیر آتشگیر است. این اسید در آب ، الکل ، بنزن حل می‌شود و در اسیدی کردن (فعال کردن) چاههای نفت ، پاک کردن رسوبات دیگهای بخار ، صنایع غذایی ، تمیز کردن فلزات و ... استفاده می‌شود
نوشته شده در شنبه بیستم فروردین 1390ساعت 22:46 توسط زهرا قيسوندي| |

اسید وباز


هنگام تمرینات ورزشی بیشینه کوتاه زمان تغییرات فاحشی در شیمی سوخت و سازی اسید و باز رخ می دهد که عمدتا به دلیل تولید اسید لاکتیک می باشد . اعمال بی هوازی که تولیو اسید لاکتیک می کند سبب کاهش پ هاش خون و عضله می گردد.










اسید ترکیبی است شیمیائی که در محلول یون هیدروژن خود را از دست می دهد و باز ترکیبی است که وقتی در محلولی قرار می گیرد یون هیدروکسل خود را از دست می دَهد.

برای مثال :CIH=H+ +CL NaOH=Na+ +OH

(هیدروکسید سدیم ) (اسید هیدرو کلریک)

So۴H۲=H+ +So۴ KOH=K+ +OH

(هیدروکسید پتاسیم ) (اسید سولفوریک)

اسیدهای قوی نسبتا یونهای H+ بیشتری ار اسیدهای ضعیف ایجاد می کنند و بازهای قوی یونهای OH بیشتری از بازهای ضعیف ایجاد می کند.

محلولهای آبگونه ای (آبی) شامل هر دو نوع یون H+ و OH هستند . یک محلول اسیدی بیشتر دارای یون H+ در حالی که یک محلول بازی دارای یون OH بیشتری می باشد .

آب خالص محلولی است نه اسیدی و نه بازی (خنثی) زیرا دارای تعداد برابری یون H+ و OH است :

H۲O=H+ +OH

H+ +OH = H۲O

در نتیجه تعیین انکه محلولی اسیدی یا بازی است به سادگی مربوط به تعداد یون H+ موجود در آن محلول دارد. در صورتی که تعداد یونهای H+ بیشتر از تعداد یونهای OH است محلول اسیدی واگر بالعکس است محلول بازی است .

● تامپونها

دستگاه تامپونی دارای دو بخش است :

۱) یک اسید ضعیف و ۲ نمک آن اسید ضعیف.

هدف اصلی تامپوها هگهداری غلظت H+ به صورت ثابت است . از جمله تامپونها عبارتند از : اسید استیک ( اسید ضعیف ) استات سدیم (نمک ) اسید کربنیک (اسید ضعیف) و بیکربنات سدیم (نمک) . در بازی تامپون یک اسید با یک نمک واکنش داشته و نتیجه آن تشکیل یک نمک قوی تر و یک اسید ضعیفتر است . مثلا از ترکیب اسید لاکتیک با بیکربنات سدیم و اسید کربنیک به شرح زیر می باشد :

LA+NaHCO۳=NaLA+H۲CO۳

در خون اسید کربنیک یک اسید ضعیف است زیرا یون H+ زیادی تولید نمی کند همچنین اسید کربنیک به آب و انیدرید کربنیک که هر دو آنها می توانند سریعا از بدن خارج شوند تجزیه خواهند شد:

H۲CO۳=H۲O+CO۲

H۲O+CO۲=H۲CO۳

بیکربنات سدیم به راحتی می تواند در برابر اسید هیدرو کلوریک عمل تامپونی و تولید یک نمک قوی و یک اسید ضعیف بنماید.:

NaHCO۳+HCl=NaCl+H۲CO۳

یا

اسید ضعیف +نمک =اسید قوی +بیکربنات

در اینجا یون هیدروژن اضافی که در نتیجه اسید هیدروکلوریک ایجاد شده به طور کلی از محلول جدا شده و تشکیل کربنیک اسید را خواهد داد . به یاد داشته باشید که H۲CO۳ اسیدی است ضعیف زیرا مانند HCL به سرعت تجزیه نمی شود(یعنی یون H زیادی تولید نمی کند) چنین دستگاه تامپونی از جمله راههائی است که در آن از اسیدی یا بازی شدن مایع های بدن جلوگیری خواهد کرد.

● PH (قدرت یون هیدروژن) (H+ )

برایبیان اسیدی و بازی در یک محلول می باید به تعیین تعداد یونهای H+ مجود در آن محلول پرداخت . نتیجه تعیین تعداد این یونها به عنوان پ هاش آن محلول یا قدرت یون هیدروژن بیان می گردد. از آن جایی که برای نشان دادن قدرت یونی با ارقام بسیار کوچکی سرو کار خواهیم داشت ( مثلا وزن مقدار یون هیدروژن موجود در یک لیتر آب به مول) پ هاش یک مایع بر اساس لگاریتم منفی / پایه ۱۰ بیان خواهد شد :

PH= log[H]

در اینجا [H+] مساوی مقدار یونهای H+ موجود در یک لیتر محلول به گرم می باشد . غلظت یون هیدروژن در آب خالص تقریبا برابر ۱۰ به توان منفی ۷ مول در هر لیتر آب تعیین شده است .(۰۰۰۰۰۰۷/۰) مول در هر لیتر.

بنابراین :

PH= log[۱۰ ۷]= ( ۷)

= ( ۷)(لگاریتم ۱۰به توان ۷= ۷)=۷

آب خالصبرابر ۷ است پ هاش بزرگتر از ۷ (دارای یون هیدروژن کمتر ) به عنوان قلیایی . پ هاش برابر ۷ خنثی و پ هاش کمتر از ۷ اسیدی تعیین شده اند .

با افزودن یک اسیدبه یک محلول پ هاش آن را تنزل داده زیرا بر تعداد یونهای هیدروژن آن افزوده می شود در حالی که یک باز غلظت یون هیدروژن را کاهش داده زیرا بر تعداد یون OH افزوده شده و لذا پ هاش آن را بالا مس برد.

حدود تقییرات پ هاش بدن که با حیات انسان سازگاری دارد در حال استراحت بین ۷ تا ۷/۷ است تمرین بدنی سبب تغییر پ هاش عضله در جهت اسیدی خواهد شدکه ممکن است هنگام ورزشهای خیلی سنگین به ۴/۶ تا ۶/۶ تنزل یابد . چنین پ هاش تنزل یافته ای جنبه موقتی و گذرا داشته زیرا قدرت تامپونی بدن شامل دستگاههای کلیه و تنفس هر چه سریعا به کار افتاده و پ هاش را به حال طبیعی باز می گردانند.

علاوه بر دستگاه تامپونی تامپونی بیکربنات (مانند بیکربنات سدیم NaHCO۳ )دستگاههای تامپونی دیگری مانند فسفات و پروتئین نیز وجود دارندکه همگی به یک طریق انجام وظیفه می نمایند . تامپون های فسفات مانند دی سدیم فسفات Na۲HPO۴ در کلیه متمرکز بوده در حالی که تامپونهای پروتئین (مانند هموگلوبین) در یاخته ها و پلاسما جای دارد . چون عمل تامنپونی بیشتر در درون یاخته صورت می گیرد تامپونهای پروتئینی کمال اهمیت را دارند.

● تنظیم تنفسی PH

مرکز تنفسی واقع در پیاز مغز تیره و در گیرنده های شیمیائی واقع در قوس آئورتی به تغییرات غلظت یون هیدروژن خون حساسمس باشند. افزایش CO۲ در مایع های بدن ( که برای تولید اسید کربنیک با آب ترکیب می شوند) سبب کاهش پ هاش و بیرون راندن CO۲ سبب افزایش پ هاش خواهد شد . افزایش غلظت یون یون H+ سبب تحریک دستگاه تنفسی شده لذا عمل تهویه را بالا برده ( پر تهویه ای ) و CO۲ را به خارج منتقل می کند ( به خارج دمیدن ) برعکس کاهش غلظت یون H+ سازو کار تنفسی را پائین خواهد برد . تغییرات در سرعت و عمق تنفس یعنی تهویه حبابچه ای می تواند تغییرات سریعی در مایع پ هاش بدن به وجود آورد. مثلا وقتی پ هاش به به کمتر از سطح طبیعی استراحت (۴/۷) تغییر یافت تنفس شدیدا تحریک و پر تهویه ای حادث می گردد. همان گونه که اکنون متذکر گردید تهوی سبب دفع CO۲ شده که به نوبه خود سبب افزایش مایع پ هاش می گردد .

پر تهویه ای به میزان دو برابر حالت طبیعی ( استراحت ) باعث افزایش پ هاش خون و مایعات بدن به مقدار ۲۵/۰ واحد پ هاش می شود از سوی دیگر وقتی تهویه به مقدار نصف حالت طبیعی تقلیل پیدا می کند مانند موردی که پ هاش خون بیشتر از ۴/۷ است پ هاش در حدود ۲۵/۰ واحد پ هاش کاهش خواهد یافت .

در پ هاش خون ۲/۷ تهویه چهار برابر افزایش یافته و در پ هاش خون ۵/۷ تهویه در حدود نصف تقلیل پیدا می کند . توان دستگاه تامپونی تنفسی به اندازه یک تا دو برابر بزرگتر از همه دستگاههای تامپونی شیمیایی که قبلا مورد بحث قرار گرفت می باشد.

● ذخایر قلیائی

درجه ای را که پ هاش مایعات بدن تحت تحت تاثیر تولید انیدریک کربنیک (CO۲) و در نتیجه تشکیل اسید کربنیک قرار میگیرد بستگه به مقدار بیکرینات (HCO۳ ) موجود جهت عمل تامپونی دارد . در واقع پ هاش مایعات بدن مربوط است به نسبت تراکم یونهای بیکربنات به مقدار انیدریدکربنیک محلول این موضوع توسط فرمول به قرار زیر است :

PH=PK+log[HCO۳ بخش بر CO۲]

اختصار PK مربوط به عدد ثابت یک بافر است که در ممورد دستگاه بافر بیکربنات برابر ۱/۶ میباشد این بدان معناست که وقتی تراکم یونهای HCO۳ برابر با CO۲ محلول باشد پ هاش محلول ( در این مورد مایعات بدن ) برابر ۱/۶ خواهد بود هنگام استراحت و در پ هاش ۴/۷ به طور طبیعی نسبت یونهای HCO۳ به CO۲ برابر ۲۰ :۱می باشد . افزایش غلظت یون HCO۳ (باز اضافه ) سبب افزایش پ هاش می گردد در حالی که افزایش در CO۲ محلول (اسید افزوده می شود ) سبب کاهش پ هاش می شود .

در بدن مقدار یون بیکربنات موجود که از گان به عنوان تامپون استفاده می گردد ذخایر قلیائی خوانده می شوند.

عده ای را عقیده بر آنست که با استفاده از مقادیر معینی بیکربنات و افزایش ذخایر قلیائی بدن از خستگی حاصل هنگام کار یا مسابقات قهرمانی سنگین و طولانی جلوگیری می شود . امید این افراد آنست که این عمل با افزایش ظرفیت جهت تامپون اسید لاکتیک فراهم می گردد . در حالی که تحقیق روی این موضوع کاملا پایدار نیست برخی از تحقیقات نشان داده اند که حقیقت دارد .

● کلیه و تعادل اسیدی—بازی

کلیه از طریق یک سلسله واکنشهای شیمیائی پیچیده غلظت یون H+ را کنترل می کند . طریق اصلی که در آن کلیه به تنظیم غلظت یون H+ می پردازد افزایش یا کاهش غلظت یون بیکربنات است .

سازوکار کلیوی درگیر در کنترل غلظت یون بیکربنات به طور خلاصه به شرح زیر است :

۱) اکسید دو کربن موجود در مایعات خارجی و یاخته های اپیتلیال مربوط به توبولهای کلیه جهت تشکیل اسید کربنیک در داخل توبول یاخته ها با آب ترکیب می شود (در حضور آنزیم کربنیک انیدراز) CO۲+H۲O=H۲CO۳ (۲ همانگونه که قبلا متذکر گردید اسید کربنیک به یون بیکربنات و یون هیدروژنH تجزیه می گردد . یون H+ به طور فعال به توبولهای کلیه منتقل یا ترشح شده و سرانجام به صورت آب همراه با ادرار خارج می شود. یون HCO۳ در مایعات خارج سلولی منتشر شده و لذا به بدن بازگشته و یا ذخیره می کردند.

۳) یونهای H+ مترشحه در مجاری ظریف کلیه با یونهای بیکربنات که آن هم در مجاری کلیه موجود است جهت تشکیل کربنیک اسید ترکیب می شود اسید کربنیک به CO۲ و H۲O تجزیه می کردد . CO۲ به داخل مجاری یاخته ها ئ یا مایعات خارجی سلول منتشر می گردد. همان گونه که قبلا متذکر گردید آب به داخل ادرار دفع می گردد . همچنین باید اشاره گردد که یون سدیم در مجاری توسط حمل فعال به داخل مایعات خارج سلولی ذخیره می گردد. این تبادل یونهای Na+ جهت یونهای H+ سبب حفظ تعدل الکتریکی بین مایعات مجاری و ماسعات خارجی سلول می شود.

این موضوع جالب توجهی است که یونهای HCO۳ موجود در مایعات مجاری ظریف مشابه با یونهایی که در مایع خارجی سلول نگهداری می گردد نیست . به بسان دیگر غلظت یون بیکربنات کم و بیش به طور غیر مستقیم از طریق مقدار یون هیدروژن مترشحه توسط مجاری کلیه و توسط مقدار CO۲ که از طریق سوخت و ساز تولید شده تنظیم می گردد. همچنین این عمل نیاز به چند ساعت وقت که ممکن است ۱۰ الی ۲۰ ساعت باشد داشته تا کلیه به تنظیم تراکم یون بیکربنات به طور جدی پاسخ دهد.

● آلکالوز و اسیدوز

وقتی در مایعات خارجی بیکربنات اضافی وجود داشته باشد این حالت را آلکالوز گویند. این یونهای اضافی همراه با سدیم یا سایر یونهای مثبت (مثلا پتاسیم )از از طریق مجاری کلیه به داخل ادرار راه خواهد یافت . دفع یونهای بیکربنات از مایع خارجی پ هاش را به طرف اسیدی سوق می دهد .

وقتی CO۲ در مایع خارج سلولی افزایش یابد حالت اسیدوز را به دنبال خواهد داشت .

در این مورد مقدار یون هیدروژن اضافی به داخل مجاری کلیه ترشح می گردد این ترشحات با مواد تامپونی مجاری ترکیبب و سپس به داخل ادرار راه خواهند یافت .

● تعادل اسیدی بازی پس از تمرینات ورزشی سنگین

هنگام تمرینات ورزشی بیشینه کوتاه زمان تغییرات فاحشی در شیمی سوخت و سازی اسید و باز رخ می دهد که عمدتا به دلیل تولید اسید لاکتیک می باشد . اعمال بی هوازی که تولیو اسید لاکتیک می کند سبب کاهش پ هاش خون و عضله می گردد. مقدار اسید لاکتیک تولیدی بستگی به :

۱) مدت زمان تمرین

۲) شدت کار و

۳) مقدار توده عضله درگیر دارد .

هنگام کار بدنی بی هوازی مداوم طی چند دقیقه سطح اسید لاکتیک ممکن است تقریبا به ۱۸۰ میلی گرم درصد و مقادیر پ هاش خون و عضله به ترتیب به ۷ و ۴/۶ نزدیک گزدند . کار تناوبی ممکن است سبب رسیدن پ هاش به ۸۰/۶ ( که از پئین ترین مقادیری که تاکنون ثبت گردیده است ) و اسید لاکتیک را به ۲۸۰ میلی گرم درصد برساند .

بیش از حد طبیعی بودن این مقادیر هنگامی مشخص می شود که شخص توجه داشته باشد که هنگام استراحت پ هاش خون کمتر از ۴/۷ نشانگر اسیدوز در حالی که پ هاش خون بیش از ۴/۷ نشانگر آلککالوز می باشد . حد پائین پ هاش خون است که انسان می تواند در آن برای چند دقیقه به زندگی ادامه دهد ( در حالت استراحت ) برابر ۷ و بالا ترین سطح آن در حدود ۷/۷ می باشد .

غلظت بیکربنات پلاسما ( ارزشهای طبیعی آن به مقدار ۲۳ الی ۲۸ میلی مول در لیتر )(زنان کمتر از مردان) در پائین ترین سطح خود به مقدار ۶/۲ میلی مول در لیتر ثبت شده است.








نوشته شده در شنبه بیستم فروردین 1390ساعت 16:46 توسط زهرا قيسوندي| |

اسیدها - بازها و شناسایی انها از یکدیگر اسيدها وبازها دو دسته ي معروف از مواد شيميايي را تشكيل مي دهند كه كنار مواد خنثي خود نمايي ميكنند اسيد ها معمولا ترش مزه اند و در ابتداي فرمول شيميايي آنها يك يا دو اتم هيدروژن وجود دارد براي مثال سولفوريك اسيدH2SO4 بازها نيز مزه اي تلخ دارند و در انتهاي فرمول شيميايي آنها يك يا چند گروه هيدروكسيد OH وجود دارد براي مثال سديم هيدروكسيد NaOH و نام ديگر اين مواد بازي ، مواد قليايي است. از اسيد هاي خوراكي مي توان سركه ، افشره پرتقال و افشره گوجه فرنگي و حتي نوشابه هاي گازدار و يا آب باران را نام برد .و از باز ها ي آشنا مي توان صابون ،آب دريا ، شير منيزي ، پاك كننده ها و مايع سفيد كننده را نام برد حتي مايع درون پوست پرتقال نيز يك باز به شمار مي آيد . براي شناسايي اسيد ها و باز ها روشهاي متفاوتي وجود دارد : روش اول : برخي از بازها و اسيد هاي خوراكي را با توجه به مزه آنها مي توان از هم تشخيص داد. روش دوم:استفاده از شناساگر ( معرف ) ها ، شناساگرها مواد طبيعي يا شيمايي هستند كه با تغيير رنگ خود در محيط اسيدي و در محيط بازي اين دو دسته از مواد را از يكديگر متمايز مي سازنند. شناساگر هاي طبيعي : در گذشته از عصاره گل يا ميوه گياهان براي شناسايي اسيد ها و بازها از يكديگر استفاده مي كردند.مثلا از عصاره كلم سرخ ، گلبرگ هاي گل بنفشه ، گلبرگ هاي گل سرخ ، كه آنها را روي يك قطعه اي از يك كاغذ كشيده تا قرار گيرد و با پاشيدن مقداري از اسيد يا باز تغيير رنگ ايجاد مي شد كه اين عامل شناسايي مواد از يكديگر بود. شناساگرهاي شيميايي: از شناساگرهاي شيمايي مي توان ليتموس (تورنسل) ، فنول فتالئين و متيل اورانژ(متيل نارنجي) را را نام برد.جدول زير تغيير رنگ اين سه شناساگر را در محيط اسيدي و بازي نشان مي دهد.شناساگر رنگ در محلول هاي مختلف خنثي اسيدي بازي ليتموس بنفش سرخ آبي فنول فتئالين بي رنگ بي رنگ ارغواني متيل نارنجي نارنجي سرخ زرد روش سوم: استفاده از عامل PH ( پي اچ). PH مقياسي است كه در ماي اتاق گستره اي از صفر تا 14 را در بر مي گيرد با اين عامل هم اسيد ي يا بازي بودن محلول ها و هم ميزان اسيدي يا بازي بودن را مي توانيم مشخص كنيم. PH در واقع منفي لگاريتم غلظت يون هيدرونيوم است كه توسط دانشمندي به نام سورن پيتر لاريتس سورن سن زيست شيمي دان دانماركي نهاده شد . PH = - Log[ H3O+] آب خالص ومحلول ها خنثي مانند آب نمك ،آب قند داراي PH برابر 7 اند و محلول هاي اسيدي PH كمتر از 7 و محلول هاي بازي PH بيشتر از 7 را دارند. در اسيدها هرچه مقدار PH كمتر باشد قدرت اسيدي بيشتر و در بازها هر چه PH بيشتر باشد قدرت بازي بيشتر است. PH محلول ها را مي توان به كمك كاغذ هاي PH سنج يا به كمك دستگاه PH سنج ديجيتالي
نوشته شده در شنبه بیستم فروردین 1390ساعت 16:38 توسط زهرا قيسوندي| |

تئوری آزمایش
ترکیات خاصی با اسیدها و یا بازها واکنش می‌کنند و موادی با رنگهای مخصوص تولید می‌کنند. از این ترکیبات یا معرف‌ها ، می‌توان برای تعیین ویژگی‌های اسیدی یا بازی مواد خانگی یا غذاها استفاده کرد. در این آزمایش ، شما ، اثر اسیدها و بازها را روی معرف‌هایی که در خانه خواهید یافت، تعیین می‌کنید.
هدف آزمایش
تعیین اثری که اسیدها و بازها روی رنگ جوهر کلم قرمز دارند.
مواد لازم
آب مقطر
آمونیاک
چهار عدد ظرف شیشه‌ای
عصاره کلم قرمز
غذای بچه ( دهانه گشاد )
قلم نشانه گذاری
سرکه سفید
دو عدد قطره چکان
روش کار
مواظب باشید: آمونیاک را با دقت جابجا کنید و در محلی که هوای آن بخوبی تهویه می‌شود ، کار کنید؛ زیرا آمونیاک سمی است و بخاری که متصاعد می‌کند ، به پوست ، مخاط بینی ، دهان و چشم صدمه می‌رساند.


ظرف شیشه‌ای را تا نیمه از جوهر کلم پر کنید.

شیشه را از آب مقطر پر کنید، به حدی که شفاف شود، ولی رنگ آن صورتی کم‌رنگ بماند.

با قلم ، عبارت (معرف کلم) را روی یک قطره چسب بنویسید و آن را روی ظرف شیشه‌ای بچسبانید.

دو ظرف غذای بچه را تا یک‌چهارم با محلول رقیق شده جوهر کلم ( که از مرحله دوم بدست آمده است ) پرکنید.

یک ظرف غذای بچه دیگر را تا یک‌چهارم از سرکه پر کنید و برچسبی را که روی آن کلمه اسید نوشته شده است، روی آن بچسبانید. همچنین یکی از قطره چکان‌ها را داخل آن قرار دهید.

چند قطره از محلول اسید را با قطره چکان ، قطره قطره به یک ظرف کوچک معرف کلم اضافه کنید و بعد از هر بار اضافه کردن اسید ، محلول را هم بزنید. این عمل را تا مشاهده یک تغییر رنگ مشخص ادامه دهید.

چند قطره از محلول باز را به ظرف کوچک دیگر که حاوی معرف کلم است اضافه کنید و ظرف را بعد از افزودن هر قطره هم بزنید. این عمل را تا مشاهده یک تغییر رنگ مشخص ادامه دهید.


نتایج آزمایش
آمونیاک که یک باز است، رنگ معرف کلم را سبز می‌کند و سرکه که یک اسید است، رنگ آن را صورتی مایل به قرمز برمی‌گرداند.

چرا؟

معرف ، ترکیبی است که در حضور اسید یا باز تغییر رنگ می‌دهد. رنگ هر ماده ، بستگی به عناصر شیمیایی دارد که آن ماده را تشکیل می‌دهد و این عناصر روی طول موجهای نور اثر می‌گذارد و آنها را جذب یا منعکس می‌کنند. محلولهای بازی شامل یونهای -OH هستند که این یونها ساختمان شیمیایی ( جوهر کلم ) را به گونه ای تغییر می‌دهند که بیشتر موجهای نور سبز را انعکاس می‌دهد.

محلولهای اسیدی شامل یون هیدروژن +H هستند که این یونها ساختمان ( جوهر کلم ) را به گونه ای تغییر می‌دهند که بیشتر طول موجهای نور قرمز رنگ منعکس می‌شوند. به سبب این تغییرات رنگی ویژه ، می‌توان از کلم قرمز برای تشخیص اسیدها و بازها استفاده کرد.

نوشته شده در شنبه بیستم فروردین 1390ساعت 16:35 توسط زهرا قيسوندي| |

اسید
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
برای دیگر کاربردها اسید (ابهام‌زدایی) را ببینید.

کلمه «اسید» (به انگلیسی:acid) از واژه لاتین acidus به معنای «ترش مزه» آمده‌است. تعاریف گوناگونی برای اسید و باز وجود دارد، از جمله تعاریف آرنیوس، لوری-برونستد و لوییس.محتویات [نهفتن]
۱ تعریف قدیمی
۲ نام گذاری
۳ خواص شیمیایی
۳.۱ اسیدهای چندپروتونی
۴ خنثی شدن
۵ اسیدهای رایج
۵.۱ اسیدهای قوی معدنی
۵.۲ اسیدهای ضعیف معدنی
۶ نیترو اسید
۶.۱ اسیدهای ضعیف آلی
۷ جستارهای وابسته
۸ منابع
۹ پیوند به بیرون

[ویرایش]
تعریف قدیمی

اسیدها موادی ترش مزه اند خاصیت خورندگی دارند شناساگرها را تغییر رنگ می‌دهند و بازها را خنثی می‌کنند.

بازها موادی با مزهٔ گس-تلخ اند حالتی لزج دارند شناساگرها را تغییر رنگ می‌دهند و اسیدها را خنثی می‌کنند.

لی بیگ: اسیدها موادی اند که در ساختار خود هیدروژن یا هیدروژن هایی دارند که در واکنش با فلزها توسط یون‌های فلز جایگزین می‌شوند.

آرنیوس: اسیدها موادی هستند که ضمن حل شدن در آب یون +H آزاد می‌کنند. بازها موادی هستند که ضمن حل شدن در آب یون -OH آزاد می‌کنند.این تعریف فقط به موادی محدود می‌شود که در آب قابل حل باشند. حدود سال ۱۸۰۰، شیمی دانان فرانسوی از جمله آنتوان لاووازیه، تصور می‌کرد که تمام اسیدها دارای اکسیژن هستند. شیمی دانان انگلیسی از جمله سر همفری دیوی، معتقد بود که تمام اسیدها دارای هیدروژن هستند. شیمی دان سوئدی، سوانت آرنیوس، از این عقیده برای گسترش تعریف اسید استفاده نمود.

لوری-برونستد: اسید گونه‌ای است که در واکنش شیمیایی پروتون (یون+H)می دهد و باز گونه‌ای است که در واکنش شیمیایی پروتون (یون+H)می پذیرد. لوری و برونستد این تعریف را بیان کردند، که از آن بر خلاف تعریف آرنیوس می‌توان در محیط غیر آبی هم استفاده کرد.

لوییس: اسیدها موادی هستند که در واکنش‌های شیمیایی پیوند داتیو می پذیرند. بازها موادی هستند که در واکنش‌های شیمیایی پیوند داتیو می‌دهند.تعریف لوییس را با نظریه اوربیتال مولکولی هم می‌توان بیان کرد. به طور کلی، اسید می‌تواند یک جفت الکترون از بالاترین اوربیتال خالی در پایین اوربیتال خالی خود دریافت کند. این نظر را گیلبرت ن. لوییس مطرح کرد. با وجود این که این تعریف گسترده‌ترین تعریف است، تعریف لوری-برونستد کاربرد بیشتری دارد. با استفاده از این تعریف می‌توان میزان قدرت یک اسید را هم مشخص نمود. از این مفهوم در شیمی آلی هم استفاده می‌شود (مثلاً در کربوکسیلیک اسید).
[ویرایش]
نام گذاری

اسیدها بر اساس آنیون هایشان نام گذاری می‌شوند. پسوند یونی را حذف و با پسوندی جدید جایگزین می‌کنیم (گاهی اوقات پیشوند)، طبق جدول زیر. برای مثال، HCl دارای آنیون کلرید است، پس پسوند -ید نام را به صورت هیدروکلریک اسید درمی آورد.پیشوند آنیون پسوند آنیون پیشوند اسید پسوند اسید مثال
پر ات پر یک اسید پرکلریک اسید (HClO۴)
ات یک اسید کلریک اسید (HClO۳)
یت و اسید کلرو اسید (HClO۲)
هیپو یت هیپو و اسید هیپوکلرو اسید (HClO)
ید هیدرو یک اسید هیدروکلریک اسید (HCl)

[ویرایش]
خواص شیمیایی

در آب بین اسید (HA) و آب تعادل زیر برقرار می‌شود که آب به عنوان یک باز رفتار می‌کند:

HA(aq) ⇌ H۳O+(aq) + A-(aq)

ثابت اسید (یا ثابت تفکیک اسید) همان ثابت تعادل واکنش اسید (HA) و آب است:



اسیدهای قوی دارای مقدار بزرگی برای Ka هستند (یعنی واکنش تعادلی به سمت راست پیشروی می‌کند و اسید تقریباً به طور کامل به H۳O+ و A- تفکیک می‌شود).

اسیدهای ضعیف دارای مقدار کوچکی برای Ka هستند (یعنی مقدار چشمگیری از HA و A− و مقداری متعادلی از H۳O+ در انتهای واکنش باقی می‌ماند؛ اسید به طور جزئی واکنش می‌دهد). برای مثال Ka برای استیک اسید برابر ۱٫۸ x ۱۰-۵ است. تمام اسیدهای آلی اسیدهای ضعیف هستند. نیتریک اسید، سولفوریک اسید، و پرکلریک اسید همه اسیدهای قوی هستند در حال که نیترو اسید و سولفورو اسید و هیپوکلرو اسید ضعیف هستند.


قدرت یک اسید را با ثابت تفکیک اسید (Ka) و یا هم‌ارزش آن pKa می‌سنجند، (pKa= - log(Ka)).
pH یک محلول معیاری برای تعیین غلظت هیدرونیوم است.
[ویرایش]
اسیدهای چندپروتونی

اسیدهای چندپروتونی ترکیب هایی هستند که دارای بیش از یک هیدروژن اسیدی هستند و به طور متوالی تفکیک می‌شوند.

اسیدهای تک پروتونی تنها یک واکنش تکفکیک دارند و فقط یک ثابت تفکیک اسید دارند:
HA(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + A−(aq) Ka

یک اسید دوپروتونی (در این جا آن را با H۲A نشان می‌دهیم) بسته به مقدار pH می‌تواند یک یا دو واکنش تکفکیک داشته باشد. هر واکنش یک ثابت تفکیک اسید دارد، Ka۱ و Ka۲:
H۲A(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + HA−(aq) Ka۱
HA−(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + A۲−(aq) Ka۲

ثابت تفکیک اولی همواره بیشتر از دومی است، یعنی Ka۱ > Ka۲. برای مثال سولفوریک اسید (H۲SO۴) می‌تواند یک پروتون بدهد و به آنیون بی‌سولفات (HSO۴−) تبدیل شود. هنگامی که Ka۱ بسیاز بزرگ باشد، در این صورت می‌تواند دومین پروتون خود را بدهد و به آنیون سولفات (SO۴۲−) تبدیل شود. (SO۴۲−) هم مقدار متوسطی دارد. مقدار بزرگ Ka۱ در اولین تفکیک باعث می‌شود که سولفوریک اسید، اسیدی قوی باشد. همانند این، مقدار کوچک کربنیک اسید (H۲CO۳) می‌تواند اولین پروتون را بدهد و به آنیون بی‌کربنات (HCO۳−) تبدیل شود و دومین پروتون را بدهد و به کربنات (CO۳۲−) تبدیل شود. هر دو مقدار Ka کوچک هستند اما داریم Ka۱ > Ka۲.

یک اسید سه‌پروتونی (H۳A) می‌تواند یک یا دو یا سه پروتون بدهد و سه مقدار ثابت تفکیک برای آن وجود دارد، به طوری که Ka۱ > Ka۲ > Ka۳>:
H۳A(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + H۲A−(aq) Ka۱
H۲A−(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + HA۲−(aq) Ka۲
HA۲−(aq) + H۲O(l) ⇌ H۳O+(aq) + A۳−(aq) Ka۳

یک مثال غیرآلی از اسید سه‌پروتونی فسفریک اسید (H۳PO۴) است. تمام پروتون‌ها می‌توانند از دست داده شوند و به H۲PO۴−، سپس HPO۴۲−، و در آخر PO۴۳− تبدیل شود. یک مثال آلی از اسید سه‌پروتونی اسید سیتریک است، که می‌توانند تمام پروتون‌های خود را بدهد و در انتها به یون فسفات تبدیل شود.
[ویرایش]
خنثی شدن

خنثی شدن واکنش میان مقادیر برابری اسید و باز است و به تولید نمک و آب می‌انجامد. برای مثال هیدروکلریک اسید و سدیم هیدروکسید، آب و سدیم کلرید را می‌دهند:
HCl(aq) + NaOH(aq) → H۲O(l) + NaCl(aq)
[ویرایش]
اسیدهای رایج
[ویرایش]
اسیدهای قوی معدنی
هیدروبرمیک اسید
هیدروکلریک اسید
هیدرویدیک اسید
نیتریک اسید
سولفوریک اسید
پرکلریک اسید
[ویرایش]
اسیدهای ضعیف معدنی
بوریک اسید
کربنیک اسید
کلریک اسید
هیدروفلوریک اسید
فسفریک اسید
هیدروسولفوریک اسید
نیترو اسید
فسفرو اسید
[ویرایش]
نیترو اسید
هیدروسیانیک اسید
فسفرو اسید
هیپو فسفرو
[ویرایش]
اسیدهای ضعیف آلی

به طور کلی تمام اسیدهای آلی اسیدی ضعیف هستند. مانند:
استیک اسید
بنزوئیک اسید
بوتیریک اسید
سیتریک اسید
فرمیک اسید
لاکتیک اسید
مالئیک اسید
مندلیک اسید
اگزالیک اسید
پروپانوئیک اسید
پیروئیک اسید
والریک اسید


نوشته شده در شنبه بیستم فروردین 1390ساعت 16:30 توسط زهرا قيسوندي| |

Design By : nightSelect.com