فروشگاه فایل BeigShop

 

 

با توجه به اینکه ماده اصلی در تولید آب باطري اسید سولفوریک می باشد در ابتدا به توضیح این ماده شیمیایی

می پردازیم.

اسیدها:

● تعریف قدیمی: اسیدها موادي ترش مزه اند خاصیت خورندگی دارند شناساگرها را تغییر رنگ می دهند و بازها را

خنثی میکنند. بازها موادي با مزٔ ه گس-تلخ اند حالتی لزج دارند شناساگرها را تغییر رنگ می دهند و اسیدها را

خنثی می کنند.

 

▪ لی بیگ: اسیدها موادي اند که در ساختار خود هیدروژن یا هیدروژن هایی دارند که در واکنش با فلزها توسط

یون هاي فلز جایگزین می شوند.

▪ آرنیوس: اسیدها موادي هستند که ضمن حل شدن در آب یون + Hآزاد می کنند. بازها موادي هستند که

ضمن حل شدن در آب یون - OHآزاد می کنند.این تعریف فقط به موادي محدود می شود که در آب قابل حل

باشند. حدود سال ،1800شیمی دانان فرانسوي از جمله آنتوان لاووازیه، تصور می کرد که تمام اسیدها داراي

اکسیژن هستند. شیمی دانان انگلیسی از جمله سر همفري دیوي، معتقد بود که تمام اسیدها داراي هیدروژن

هستند. شیمی دان سوئدي، سوانت آرنیوس، از این عقیده براي گسترش تعریف اسید استفاده نمود.

 

▪ لوري-برونستد: اسید گونه اي است که در واکنش شیمیایی پروتون )یون+(Hمی دهد و باز گونه اي است که

در واکنش شیمیایی پروتون )یون+(Hمی پذیرد. لوري و برونستد این تعریف را بیان کردند، که از آن بر خلاف

تعریف آرنیوس می توان در محیط غیر آبی هم استفاده کرد 

 

لوییس: اسیدها موادي هستند که در واکنش هاي شیمیایی پیوند داتیو می پذیرند. بازها موادي هستند که در

واکنش هاي شیمیایی پیوند داتیو می دهند.تعریف لوییس را با نظریه اوربیتال مولکولی هم می توان بیان کرد.

به طور کلی، اسید می تواند 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 گسترده ترین تعریف است، تعریف

لوري-برونستد کاربرد بیشتري دارد. با استفاده از این تعریف می توان میزان قدرت یک اسید را هم مشخص

نمود. از این مفهوم در شیمی آلی هم استفاده می شود (مثلاً در کربوکسیلیک اسید)

 

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. اسیدهاي آلی همچون سرکه و آبلیمو و آب غوره از قدیم معروف بودند.

اسیدهاي معمولی مانند اسید سولفوریک ، اسید کلریدریک و اسید نیتریک بوسیله کیمیاگران قدیم ساخته

شدند و بصورت محلول در آب بکار رفتند. براي مثال اسید سولفوریک را جابربن حیان براي نخستین بار از

تقطیر بلورهاي زاج سبز (O2H4.7FeSO) و حل کردن بخارات حاصل در آب ، بدست آورد.

در طی سالیان متمادي بر اساس تجربیات عملی لاووازیه (A.L.Lavoisier) چنین تلقی می گردید 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 سوي لیبیگ( J. Von

Liebig ) در سال 1840 عبارت است از:

ـ موادي حاوي هیدروژن که می توانند با فلزات واکنش نموده و گاز هیدروژن تولید نمایند.

ـ نظریه فوق مدت پنجاه سال مورد استناد بوده است. بعدها با پیشرفت علم شیمی ، مفاهیم جدیدي درباره

اسیدها اعلام شده که در زیر به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

● خواص عمومی اسیدها

▪ محلول آبی آنها یونهاي پروتون آزاد می کند.

▪ موادي هستند که از نظر مزه ترشند.

▪ کاغذ تورنسل را سرخ رنگ می کنند.

▪ با برخی فلزات مانند آهن و روي ترکیب شده گاز هیدروژن می دهند.

▪ با قلیاها(بازها) واکنش نموده و املاح را تشکیل می دهند.

▪ با کربنات کلسیم (مثلا به صورت سنگ مرمر) بشدت واکنش دارند، بطوریکه کف می کنند و گاز کربنیک آزاد
می نمایند.

● نظریه آرنیوس درباره اسیدها

زمانیکه مفاهیم یونیزاسیون ترکیبات شیمیایی در محلولهاي آبی روشن گردید، مفهوم اسید بطور قابل ملاحظه

اي تغییر پیدا کرد. مطابق تعریف آرنیوس ، اسید ماده ایست که در آب یونیزه می شود و یون + O3Hکه گاهی

بصورت + Hنیز نشان داده می شود، تولید می کند.

(HCl -----_ H+ + Cl-aq)

آرنیوس قدرت اسیدي را نیز بر همین اساس تفسیر کرد و گفت که اسید قوي ، در محلولهاي آبی تقریبا، بطور

کامل یونیزه می شود. در صورتیکه که میزان تفکیک اسید ضعیف کمتر است. توجه کنید که مفهوم آرنیوس بر

یون هاي آب استوار است. بر اساس تعریف آرنیوس می توان نقش اکسیدهاي اسیدي را نیز تفسیر کرد.
● اکسیدهاي اسیدي

اکسیدهاي بسیاري از غیرفلزات با آب واکنش داده و اسید تولید می کنند، در نتیجه این مواد را اکسیدهاي

اسیدي یا ایندرید اسید می نامند.

-aq3NO + +O → H2(s) + H5O2N

مفهوم آرنیوس ، به علت تاکید آن بر آب و واکنشهاي محلول هاي آبی ، با محدودیت رو به روست.

اسید + 2باز O_HF2H 1در گروه VIبه اینصورت است:

O2S _ H2Se _ H2Te _ H2H

● اکسی اسیدها

در این ترکیبات ، هیدروژن اسیدي به یک اتم Oمتصل است و تغییر در اندازه این اتم بسیار ناچیز است.

بنابراین عامل کلیدي در قدرت اسیدي این اکسی اسیدها، به الکترونگاتیوي اتم Zمربوط می شود:

. H-O-Z

اگر Zیک اتم غیرفلز با الکترونگاتیوي بالا باشد، سهمی در کاهش چگالی الکترونی پیرامون اتم O ( علی رغم

الکترونگاتیوي شدید اکسیژن) را دارد. این پدیده باعث می شود که اتم اکسیژن، با کشیدن چگالی الکترونی

پیوند H-O از اتم ، H تفکیک آن را سرعت ببخشد و ترکیب را اسیدي بکند. هیپوکلرواسید ، ، HOCl  اسیدي از

این نوع است.

هرچه الکترونگاتیوي Z بیشتر باشد، الکترونهاي پیوند H-O به میزان بیشتري از اتم Hدور می شوند و حذف

پروتون آسان تر است:

. HOBr _ HOI _ HOClدر اکسی اسیدهایی که اتمهاي اکسیژن بیشتري به Zمتصل باشند، قدرت اسیدي با

افزایش ، n زیاد می شود ...