اسیدها و بازهای رقیق که کمتر اشباع هستند فعالیت کمتری در واکنش ها دارند میزان اسیدی و بازی بودن مواد بوسیله‌ی واحدهای PH اندازه گیری می‌شود شاخص مورد استفاده محدوده‌ای بین 0 تا 14 دارد موادی که PH پائین‌تر از 7 دارند اسید‌، آنهایی که PH مساوی 7 دارند خنثی و آنهایی که PH بالاتر از 7 دارند را باز می‌نامند موادی که PH خیلی پایین دارند اسید قوی و آن

واکنش شیمیایی

اولین آزمایش و مشاهده برای معرفی مفهوم واکنش شیمیایی ارائه می‌شود که می‌توان آن را در مقطع ابتدایی انجام داد. این آزمایش کمک می‌کند بچه‌ها بفهمند چگونه اسید و باز بر هم اثر می‌کنند.

درنصف لیوان آب چند قاشق چای‌خوری جوش‌شیرین بریزید و آن را خوب هم بزنید تا محلول یکنواختی حاصل شود. در همان لیوان یک قاشق غذا‌خوری سرکه بریزید. همان طور که مشاهده می‌کنید مقدار فراوانی کف ایجاد می‌شود(شکل 2). چه اتفاقی اقتاده است؟

یک واکنش شیمیایی بین سرکه (یک اسید) و جوش‌شیرین (یک باز) رخ داده است. این دو ماده با هم واکنش داده و تولید نمک، آب و دی اکسید کربن می‌کنند. این گاز حباب‌های کوچکی که می‌بینید را ایجاد می کند. درکل، مواد اسیدی و بازی با هم واکنش می‌دهند و نمک و سایر مواد مثل آب و دی اکسید کربن تولید می‌شود. اگر می‌خواهید واکنش با سرعت بیشتری انجام شود از آب گرم (نه جوش) استفاده کنید.

نمکی که در این واکنش تولید می شود استات سدیم است :

CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa +H2O +CO2

CO2

H2O

CH3COONa

NaHCO3

‍CH3COOH

دی اکسید کربن

آب

استات سدیم

جوش شیرین

اسید استیک

اسیدها، بازها و PH

در جهان میلیون‌ها ماده‌ی شیمیایی وجود دارد. بعضی از آنها دارای خاصیت اسیدی و بعضی دیگر دارای خاصیت بازی هستند. اسیدها موادی هستند که در ترکیب با آب یون هیدروژن (+H) آزاد می کنند. بازها موادی هستند که در ترکیب با آب یون هیدروکسید (-OH) آزاد می کنند (آزاد شدن یون دراین گونه واکنش ها تفکیک نامیده می‌شود). یون هیدروکسید آزاد با یون هیدروژن مولکول آب تولید می کند: H+ + OH- = H2O .

در این حالت بازها تراکم یون هیدروژن را در محلول کاهش می دهند. محلولی که غنی از یون‌های هیدروژن است را اسیدی و محلولی که مقدار کمی یون هیدروژن دارد را بازی می نامند. بعضی از اسیدها بصورت جزئی تفکیک می‌شوند و به آنها اسید ضعیف می گویند؛ بعضی دیگر تفکیک کامل دارند و اسید قوی نامیده می‌شوند. بازها هم به همین ترتیب می‌توانند ضعیف یا قوی باشند.

اسیدها و بازهای رقیق که کمتر اشباع هستند فعالیت کمتری در واکنش ها دارند. میزان اسیدی و بازی بودن مواد بوسیله‌ی واحدهای PH اندازه گیری می‌شود. شاخص مورد استفاده محدوده‌ای بین 0 تا 14 دارد. موادی که PH پائین‌تر از 7 دارند اسید‌، آنهایی که PH مساوی 7 دارند خنثی و آنهایی که PH بالاتر از 7 دارند را باز می‌نامند. موادی که PH خیلی پایین دارند اسید قوی و آنهایی که PH خیلی بالا دارند باز قوی هستند. اسیدها و بازهای غلیظ بسیار خورنده و خطرناک هستند.

PH سنجشی برای میزان تراکم یا غلظت یون هیدروژن در محلول است. از آنجا که تعداد رقم‌های این کمیت بسیار زیاد خواهد شد، آن را با لگاریتم در مبنای ده نشان می‌دهند و چون این تراکم همواره از 1 کوچک‌تر است لگاریتم همیشه علامت منفی می‌گیرد و برای جلوگیری از نوشتن علامت منفی، قرار داد شده که همواره آن را با علامت مثبت بنویسند یک علامت منفی به آن اضافه شده). بنابراین PH ،لگاریتم غلظت یون هیدروژن است و آن را این‌گونه نشان می دهند: [+PH=-log[H

بنابراین هرگاه PH عدد کمتری داشته باشد، غلظت یون هیدروژن بیشتر است.

آب مقطر PH =7 دارد. پس چطور ممکن است که آب مقطر یون هیدروزن آزاد داشته باشد؟ این پدیده به علت تفکیک جزئی برخی از مولکول‌های آب در اثر آشفتگی گرمایی است (H2O- ↔ H+ + OH). این یون‌ها بلافاصله به هم می‌پیوندند و مولکول‌های دیگر تفکیک می‌شوند. به این ترتیب یک تعادل دائمی در غلظت مولکول‌های تفکیک شده وجود دارد.

زه‌گیری PH

موادی وجود دارد که قابلیت تغییر رنگ دربرخورد با محیط‌های اسیدی و بازی دارند. این مواد اصطلاحا «PH indicator» ، یا معرف PH نامیده می شوند. برای مثال «فنول فتالئین» و «بروموتیمول بلو» استفاده می‌شود. معمولا برای اندازه‌گیری PH از کاغذهای مخصوص آغشته به معرف استفاده می کنند. این کاغذ‌ها وقتی که در محلول‌های اسیدی یا بازی فرو برده می‌شوند، بلافاصله دچار تغییر رنگ می‌شوند. در این مورد کاغذ لیتموس (یا ترنسل) برای همه شناخته شده است. (شکل 3). امروزه اندازه‌گیری PH بوسیله‌ی ابزارهای الکترونیکی مثل‌ «PH متر» امکان‌پذیر شده است (شکل 4).

کاغذ لیتموس

لیتموس ماده‌ای است که از گلسنگ‌های خاصی بدست می‌آید.لیتموس قابلیت این را دارد که در مقابل مواد اسیدی به رنگ قرمز و در مقابل مواد بازی به رنگ آبی در آید. در بسته‌بندی کاغذ لیتموس یک مقیاس رنگی وجود دارد که رنگ کاغذ در PH مورد نظر را نشان می‌دهد(شکل3).

استفاده از کاغذ لیتموس:

استفاده از کاغذ لیتموس بسیار ساده است. ابتدا گوشه‌ی انتها‌ی کاغذ را در مایعی که می‌خواهید آزمایش کنید فرو ببرید و به سرعت خارج کنید. PH مایع با مقایسه رنگ کاغذ با جدول رنگی یا مقیاس در اختیارتان مشخص می‌شود.

PHمتر وسیله‌ای الکترونیکی است که بخش حبابی شکل آن حساس به غلظت یون هیدروژن موجود در محلول مورد آزمایش است. سیگنالی که بوسیله‌ی حباب ایجاد می‌شود تقویت شده و به نمایشگر فرستاده می‌شود. قبل از استفاده از PHمتر باید آن را ست (استاندارد) کرد. برای این کار الکترود آن را در محلول بافربا PH معلوم قرار می‌دهیم. اگر PH دقیق رانشان ندهد دستگاه را روی PH اسمی بافر، به کمک دکمه‌های روی نمایشگر تنظیم می‌کنیم (شکل 4(.در آزمایشی که شرح دادیم PH محلول اشباع جوش شیرین، سرکه و محلول حاصل از ترکیب این دو را به کمک کاغذ لیتموس اندازه بگیرید. اگر PHمتر در اختیار دارید آزمایش را با آن تکرار کنید.