ما هو حمض الكبريتوز
نبذة عن حمض الكبريتوز
حمض الكبريتوز هو واحد من الأحماض الأكسجينية المنتشرة، ويعد حمضا أكسجينيا للكبريت، وتميزه الصيغة الكيميائية H2SO3. يتواجد الكبريت في هذا الحمض بحالة أكسدة، وتكون قيمة الأكسدة الخاصة به 3. يوجد حمض الكبريتوز فقط في التحاليل، ويعتبر من الأحماض غير المستقرة. تم اكتشاف حمض الكبريتوز في الحالة الغازية. وكما هو الحال مع جميع الأحماض، يتكون لحمض الكبريتوز أملاح تسمى سلفيتات أو كبريتيتات، وهي مركبات غير مستقرة جدا أيضا. يحمل كل حمض خواصه الخاصة، وتساعد هذه الخواص في تمييزه عن الأحماض الأخرى وغيرها. ومن بين خواص حمض الكبريتوز ما يلي
- الكتلة المولية لهذا المركب تساوي 82.7 غرام/مول.
- تبلغ الكثافة لهذا المادة ١.٠٣ غرام / سنتيمتر مكعب.
- الصيغة الجزيئية له هي H2SO3.
- مظهر حمض الكبريتوز يكون سائل.
- الحموضة له هي ١.٨١.
- الذوبانية في الناس غرام / ١٠٠ مل من الماء.
- يمكن تحضير حمض الكبريتوز عن طريق تفاعل غاز ثاني أكسيد الكبريت مع الماء، وعند كتابة المعادلة الكيميائية للتفاعل، يتضح أن التفاعل يميل إلى اليسار أو إلى المتفاعلات، مما يؤكد أن الحمض غير ثابت.
- قد يتشكل مركب وسطي يسمى حمض الكبريتوز في حالة تعرض المطر للتلوث الحمضي بسبب ثنائي أكسيد الكبريت.
- يكون حمض الكبريتوز في حالة توازن في المحلول مع أيون البيكيريتيت، وقد أكدت تقنية مطيافية رامان ذلك.
خصائص الأحماض والقواعد
تمتلك الأحماض والقواعد مجموعة واسعة من الخصائص التي تميز وتفرق بين الحمض والقاعدة، وتشمل هذه الخصائص ما يلي:
- يتميز مذاق الحمض بالحموضة، ويعني مصطلح “Acid” في اللغة اللاتينية الحدة أو الحموضة، بينما يتميز مذاق القاعدة بالمرارة، ولكن على الرغم من ذلك، ينبغي تجنب تذوقهما.
- بالنسبة لأوراق نبات العباد الشمس، تتحول الأحماض الموجودة فيها إلى اللون الأحمر، في حين لا تتغير القواعد في الأوراق.
- عند تفاعل المواد الحمضية مع المعادن النشطة مثل المعادن القلوية الأرضية مثل الزنك والألومنيوم، يتم تحرير غاز الهيدروجين.
- ملمس القواعد يشبه ملمس الصابون في الزلاقة، وعلى الرغم من ذلك يجب تجنب لمسها، كما أن هناك بعض الخصائص المشتركة بين الأحماض والقواعد مثل التفاعل مع بعضها لإنتاج الأملاح والماء.
- تستطيع محاليل القواعد والأحماض توصيل الكهرباء، وتنبعث من القواعد القوية والأحماض القوية خطر الحروق الشديدة إذا تم لمسها للجلد.
- تحوي بعض الأحماض والقواعد القوية على خطورة التآكل لبعض المواد في الطبيعة بشكل عام، حيث تتسبب في تآكل هذه المواد وتكون طبقة من الصدأ عليها.
الأحماض القوية والضعيفة
تنقسم الأحماض إلى قسمين أحماض قوية وأحماض ضعيفة، الأحماض القوية يتم تعريفها على أنها مركبات جزيئية عندما تنأين فإنها تتأين بشكل كامل في المحاليل المائية لها وتتفكك تلك الأحماض إلى أيون سالب الشحنة وألى أيون الهيدروجين، والجدير بالذكر أن عدد الأحماض القوية قليل جدا عند مقارنته بالأحماض الضعيفة.
الأحماض الضعيفة يتم تعريفها على أنها مركبات لا يتم تأنيها بشكل تام في المحاليل المائية الخاصة بها مثل حمض الأسيتيك الذي صيغته CH3 COOH وهذا الحمض من الصعب أن يتفكك في الماء، وإذا تفكك سيتفكك بنسبة مئوية قليلة إلى حد كبير، وتلك النسبة تعتمد اعتمادا كليا على التركيز والوجود داخل المحلول.
من الأحماض القوية حمض الهيدروكلوريك HCL الذي يعتبر أقوى حمض في العالم، إضافة إلى حمض النيتريك HNO3 وحمض الهيدروبروميك وحمض البيركلوريك وحمض الكبريتيك وحمض الهيدرويوديك. أما الأحماض الضعيفة فتشمل حمض كبريتيد الهيدروجين، وحمض الهيدروفلوريك وحمض الميثانويك وحمض الهيدروسيانيك وبقية الأحماض الأخرى.
أسماء أشهر الأحماض الموجودة في وقتنا الحالي
توجد بعض الأحماض الشائعة التي تستخدم في العديد من الأشياء، وسنوضح تركيبها وأهميتها في السطور التالية:
حمض الخليك
يعرف حمض الخل باسم آخر وهو حمض الإيثانويك، وصيغته الكيميائية CH3COOH، ويوجد بنسبة 20٪ في الخل. وهو من الأحماض الضعيفة ويكون عادة في شكل سائل، ولا يمكن العثور عليه في أي شكل آخر.
حمض البوريك
يُعرف هذا الحمض أيضًا باسم حمض البوريكوم، ويتم استخدامه كمبيد حشري أو مطهر، ويتم الحصول عليه على شكل مسحوق بلوري أبيض.
حمض الكربونيك
نسميه أيضا بحمض الهواء أو كربونات الهيدروجين أو حمض الجو، وتمثل صيغته الكيميائية، ويمكن استخدام مصطلح حمض الكربونيك لوصف ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء. ينتج هذا الحمض كغاز من الرئتين، وهو يعتبر أحد الأحماض الضعيفة. يلعب دورا في تفسخ الحجر الجيري لإنتاج بعض الخصائص الجيولوجية.
حمض الليمون
له اسم آخر وهو حمض الستريك من الأحماض العضوية الضعيفة، يحمل هذا الاسم لأته من الأحماض الطبيعية التي توجد في ثمار الحمضيات ومن المعروف أن المادة الكيميائية هي نوع من الأنواع الوسطية في دورة حمض الستريك، وبذلك يتم اعتبارها مفتاحا لعملية الأبيض ويتم استخدام الحمض كنكهة للطعام، والجدير بالذكر أن حمض الستريك التقي منه يحمل نكهة منعشة.
حمض الهيدروكلوريك
يحمل العديد من الأسماء مثل روح الملح وحمض البحرية وحمض الكلورونيوم والصيغة الكيميائية لهذا الحمض هيHCL وهو من الأحماض القوية جدا، تم العثور على هذا الحمض في صورة مخففة مثل حمض المرياتيك والمادة الكيميائية في هذا الحمض تحتوي على عدد كبير من الصناعات المخبرية والاستخدامات الصناعية، وحمض المريانيك الذي يستخدم في الصناعة يموت تقريبا ٣٥ بالمائة من حمض الهيدروكلوريك و حمض المريانيك عند استخدامه للأغراض المنزلية امون نسبته ١٢ بالمائة من حمض الهيدروكلوريك، وهو موجود في عصير المعدة.
الأحماض المعدنية
الحمض المعدني هو الحمض الذي يشتق من المعادن الغير عضوية، وذلك عن طريق إجراء بعض التفاعلات الكيميائية المختلفة و يتم استخدام الحمض المعدني كعامل حافز أو عامل مساعد، على سبيل المثال عند استخدام حمض الكبريتيك لتجفيف الغازات من الماء أو من الرطوبة الموجودة بها، يتم استعمال كذلك الحمض المعدني كعامل منظف خلال صناعة الإلكترونيات، وتتميز تلك الأحماض بالسهولة في الشويفات في الماء، وذلك لأنها مركبات قطبية بمعنى أنها تتأين في الماء، بالإضافة إلى امتلاكها لشحنات موجبة وشحنات سالبة.
يكون لون معظم الأحماض المعدنية شفافا في الغالب، ولكن في بعض الأحيان يتعكر بسبب وجود بعض الغازات والشوائب، وهناك بعض الأحماض المعدنية الضعيفة مثل حمض الفوسفوريك. ويمكن ترتيب الأحماض المعدنية حسب القوة كما يلي
- تشمل هذه الأحماض الكبريتية، والنيترية، والهيدروكلورية، والفوسفورية.
- يجب علينا أن نفرق بين كلمة Metal وكلمة Mineral، حيث يتم التفريق بينهما على النحو التالي:.
- يشير مصطلح `المعادن` إلى المعادن الأساسية التي توجد في الجدول الدوري، والتي لها خصائص فريدة ومعروفة للجميع.
- كلمة `معدني` تشير إلى المواد غير العضوية التي تكون صلبة، ويتم العثور عليها في القشرة الأرضية، وتتشكل هذه المواد بشكل طبيعي دون تدخل من الإنسان، وتشمل الأحماض المعدنية.
- تُعرف الأحماض المعدنية في الأساس بأنها أملاح معدنية، مثل حمض الهيدروكلوريك الناتج من ملح الطعام، وحمض النيتريك الناتج من النترات، وحمض الفوسفوريك الناتج من الفوسفور، وحمض الكبريتيك الناتج من الكبريت.