Что такое основание (щелочь)

Кислота

Определения кислот и оснований претерпели значительную эволюцию по мере расширения теоретических представлений о природе химической связи и механизмах химических реакций.

• В 1778 году французский химик Антуан Лавуазье предположил, что кислотные свойства обусловлены наличием в молекуле атомов кислорода.
• В 1839 году немецкий химик Юстус Либих дал такое определение кислотам: кислота — это водородосодержащее соединение, водород которого может быть замещён на металл с образованием соли.
• Физикохимик Сванте Аррениус в 1887 году создал теорию, согласно которой, кислота — это соединение, диссоциирующее в водном растворе с образованием протонов (ионов водорода H+).

В настоящее время наиболее распространены три теории кислоты и оснований. Они не противоречат друг другу, а дополняют:

• По теории сольвосистем, начало которой положили работы американских химиков Кэди и Франклина, опубликованные в 1896—1905 годах, кислота — такое соединение, которое даёт в растворе те положительные ионы, которые образуются при собственной диссоциации растворителя (Н3О+, NH4+). Это определение хорошо тем, что не привязано к водным растворам.
• По протонной теории кислот и оснований, выдвинутой в 1923 году независимо датским учёным Йоханнесом Брёнстедом и английским учёным Томасом Лоури, кислоты — водородсодержащие вещества, отдающие при реакциях положительные ионы водорода — протоны. Слабость этой теории в том, что она не включает в себя не содержащие водорода вещества, проявляющие кислотные свойства, так называемые апротонные кислоты.
• По электронной теории, предложенной в 1923 году американским физикохимиком Гилбертом Льюисом, кислота — вещество, принимающее электронные пары, то есть акцептор электронных пар. Таким образом, в теории Льюиса кислотой могут быть как молекула, так и катион, обладающие низкой по энергии свободной молекулярной орбиталью. Пирсон модифицировал теорию Льюиса с учётом характеристик орбиталей-акцепторов, введя понятие жёстких и мягких кислот и оснований (принцип Пирсона или принцип ЖМКО). Жёсткие кислоты характеризуются высокой электроотрицательностью и низкой поляризуемостью атома, несущего свободную орбиталь, мягкие кислоты, соответственно, характеризуются низкой электроотрицательностью и высокой поляризуемостью атома, несущего свободную орбиталь.

Следует также отметить, что многие вещества проявляют амфотерные свойства, то есть ведут себя как кислоты в реакциях с основаниями и как основания — в реакциях с более сильной кислотой.

Основание (щелочь)

Определений оснований так же имеется несколько:

• Основания — сложные вещества, которые состоят из атомов металла или иона аммония и гидроксогруппы (-OH). В водном растворе диссоциируют с образованием катионов и анионов ОН–. Название основания обычно состоит из двух слов: «гидроксид металла/аммония». Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами.
• Согласно другому определению, основания — один из основных классов химических соединений, вещества, молекулы которых являются акцепторами протонов.
• В органической химии, по традиции, основаниями называют также вещества, способные давать аддукты («соли») с сильными кислотами, например, многие алкалоиды описывают как в форме «алкалоид-основание», так и в виде «солей алкалоидов».

Как распознать кислоту или щелочь в домашних условиях

Необходимо мелко нашинковать краснокочанную капусты и залить ее горячей водой. После этого надо смешать с капустным настоем интересующее вас вещество. Кислота должна окрасить настой в ярко-красный цвет.

Для установления свойств предложенного раствора прибавьте к нему лимонную или уксусную кислоту и проследите за реакцией. Затем возьмите ложечку обычной пищевой соды и повтори опыт. Сода — щелочь, поэтому она по своим свойствам противоположна кислоте. Щелочи окрашивают настой капусты в зеленый цвет.

Для установления конкретной кислотности раствора (т.е. определения рН), необходимо использовать специальный оборудование или индикаторную бумагу. В домашних условиях, подручными средствами это сделать не возможно.