يُعرَّف الحمض القوي بأنه الحمض الذي يتميز بتركيز عالٍ من أيونات الهيدروجين. وتنقسم المواد الكيميائية المحيطة بنا إلى ثلاثة أوساط رئيسية الوسط الحمضي، والوسط القلوي، والوسط المتعادل. يُستخدم مصطلح الحمض والقاعدة في مجالات متعددة تشمل الكيمياء والبيولوجيا. وتُحدد قوة الحمض أو القاعدة بعوامل متعددة، منها درجة تأينها عند ذوبانها في الماء. في هذا المقال، سنتناول السؤال هل يمكن اعتبار الحمض القوي هو نفسه الحمض المركز.
فهم الأحماض والقواعد
تعود بداية تصنيف المواد إلى أحماض وقواعد إلى العالم روبرت بويل في القرن السابع عشر. اعتمد بويل في تصنيفه على مجموعة من الخصائص الفريدة لكل من الأحماض والقواعد. فالأحماض تُعرف قدرتها على تحويل ورقة عباد الشمس إلى اللون الأحمر وهي مواد لها طعم حامض، وتسبب تآكل المعادن. وعند تفاعلها مع القواعد، تقل حامضيتها. وفي المقابل، تُعرف القواعد بقدرتها على تغيير لون ورقة عباد الشمس من الأحمر إلى الأزرق، وتقل قاعدتها عند التفاعل مع الأحماض. عُرفت الأحماض والقواعد بطرق أكثر دقة من قبل علماء آخرين، فالأحماض هي مواد تحتوي على الهيدروجين وتتأين في الماء لإطلاق أيونات الهيدروجين (H+)، في حين أن القواعد تتفكك في الماء لتطلق أيونات الهيدروكسيد (OH–).
أضاف العالم برونستد لوري مزيداً من التوضيح، حيث عرّف الأحماض على أنها أي مادة تستطيع التبرع بأيون هيدروجين، بينما القواعد مواد قادرة على استقباله. كما قدم العالم لويس تعريفًا آخر، حيث اعتبر الأحماض مواد تستقبل أزواج من الإلكترونات، والقواعد تمنح أزواجًا من الإلكترونات.
إشكالية الحمض القوي والحمض المركز
يطرح العديد من الطلاب سؤالاً حول الفرق بين الحمض القوي والحمض المركز، والإجابة هي
- العبارة خاطئة.
الحمض القوي يتميز بارتفاع مستوى تأينه في الماء، مما يعني أن قدرة المادة على فقد أيونات الهيدروجين هي العامل الرئيسي في قوته. الأحماض القوية تتأين بشكل كامل في المحاليل المائية، مما يحرر أيونات الهيدروجين الموجبة وأيونات سلبية. ومن المصطلحات المتعلقة بقوة الحمض الرقم الهيدروجيني، وهو مقياس لقوة الحمض أو القاعدة في المحلول، وثابت التأين للحمض الذي يُقيس قدرة الحمض على تكوين أيونات الهيدرونيوم (H3O+). من الأمثلة المعروفة على الأحماض القوية حمض النيتريك (HNO3)، حمض الكبريتيك (H2SO4)، حمض البيركلوريك (HClO4)، حمض الهيدروكلوريك (HCl)، وحمض اليود (HI).
خصائص الأحماض والقواعد
تعتبر الخصائص التالية مؤشرات هامة للتمييز بين الأحماض والقواعد
- الأحماض عادة ما تكون لاذعة، ذات طعم حامض، وتسبب تآكل المعادن، بينما القواعد لها طعم مر وملمس زلق.
- تُغير الأحماض لون ورقة عباد الشمس الزرقاء إلى الأحمر، بينما القواعد تحولها إلى الأزرق.
- الأحماض والقواعد تلعب دورًا في تآكل المواد وتسبب الصدأ.
- محاليل الأحماض والقواعد تتمتع بموصلية جيدة للكهرباء.
- قد تسبب الأحماض والقواعد حروقًا شديدة على الجلد عند التماس.
- تتفاعل الأحماض والقواعد مع بعضها لتكوين الماء والأملاح.
في الختام، لقد تناولنا في هذا المقال مفهوم الحمض القوي وعلاقته بالحمض المركز، بالإضافة إلى تعريف الأحماض والقواعد وخصائصها. لقد قدمنا أيضًا أمثلة توضح ما يُعرف بالأحماض القوية.