الحموض والقواعد Acids and bases

لنقم قبل أن تتحول من الخواص الفيزيائية الى الخواص الكيميائية، بمراجعة موجزة لأحد المواضيع المألوفة والقاعدية لفهم الكيمياء العضوية: أي موضوع (الحموضة والقاعدية).

قد عرف، الحمض والقاعدة، بطرق متعددة، يوافق كل منها طريقة خاصة في النظر الى الخواص الحمضية والقاعدية. وسنحد من المفيد النظر الى الحموض والقواعد وفق وجهتي نظر فقط منها؛ تتعلق إحداها، التي اخترناها، بالمسألة التي نقوم بدراستها.

طبقاً لتعريف لوري – برونستد (Lowry – Bronsted)، فإن الحمض هو مادة تتخلى عن بروتون، وأن القاعدة هو مادة تتقبل بروتوناً. فعندما ينحل حمض الكبريت في الماء يتخلى الحمض H₂SO₄ عن بروتون (نواة هيدروجين) إلى القاعدة H₂O مشكلاً الحمض الحديد (H₃O+) والقاعدة الحديد (HSO₄-). وعندما يتفاعل كلوريد الهيدروجين مع الأمونيا، فإن الحمض (HCI) يتخلى عن البروتون للقاعدة (NH₃) مشكلاً الحمض الحديد (NH₄+) والقاعدة الحديد (CI-).

وطبقاً لتعريف لوري – برونستد، فإن قوة الحمض تتعلق بميله لإعطاء البروتونات (منح البروتونات)، وكذلك كون قوة القاعدة متعلقة بميله لقبول البروتونات. إن حمض الكبريت وكلوريد الهيدروجين، حمضان قويان، لأنهما يميلان للتخلي عن البروتونات بسهولة؛ وبالعكس، فإن أيونات الكبريتات الهيدروجينية (HSO₄-)، وأيون الكبلوريد (CI-) قاعدةان ضعيفان لأنهما يملكان ميلاً ضعيفاً لقبول البروتونات. وفي جميع التفاعلات التي ذكرناها، يميل التوازن باتجاه تشكيل الحمض الأضعف والقاعدة الأضعف. وعند مزج (H₂SO₄) المائي مع (NaOH) المائي، فإن الحمض (H₃O+) (أيون الهيدرونيوم) يتخلى عن بروتون للقاعدة (OH-) مشكلاً الحمض الحديد (H₂O)، والقاعدة الحديد المائي (H₂O). وعندما يمزج (NH₄CI) المائي مع (NaOH) المائي، فإن الحمض (NH₄+) (أيون الأمونيوم)، يتخلى عن بروتون للقاعدة (OH-) مشكلاً الحمض الجديد (H₂O) والقاعدة الجديد (NH₃).

ففي كلتا الحالتين تقبل القاعدة القوي (OH-) بروتوناً ليشكل الحمض الضعيف (H₂O). وإذا رتبنا هذه الحموض وفق التسلسل المذكور، فإن علينا بالضرورة أن نرتب القواعد الموافقة (المترافقة) وفق تسلسل معاكس.

    ترتيب قوة القاعدية