كيف تثبت أن حمض الخليك هو حمض أحادي القاعدة ؟

كيف تثبت أن حمض الخليك هو حمض أحادي القاعدة ؟

حمض الخليك (الصيغة الكيميائية: CH COOH) هو حمض عضوي شائع يستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي والحياة اليومية. إنه المكون الرئيسي للخل وله خصائص حمضية. كثير من الناس لديهم شكوك حول حموضة حمض الخليك وخصائصه الحمضية القاعدية ، وخاصة كيفية إثبات أن حمض الأسيتيك هو حمض أحادي القاعدة. ستحلل هذه المقالة حموضة حمض الخليك بالتفصيل ، وطريقة تفاعله مع القاعدة ، وكيفية إثبات أنه حمض أحادي القاعدة من خلال التفاعلات الكيميائية.

التركيب الجزيئي وحموضة حمض الخليك

يتكون جزيء حمض الخليك من مجموعة إيثيل (CH) ومجموعة كربوكسيل (COOH). نظرًا لأن ذرات الهيدروجين (H) في مجموعة الكربوكسيل قادرة على إطلاقها في المحلول ، فإن حمض الأسيتيك يظهر حمضية. هذا لأن أيون الهيدروجين (H⁺) لمجموعة الكربوكسيل هو مصدر حمضي ويمكن أن يتفاعل مع جزيئات الماء لتكوين أيونات هيدروجين هيدرات (H₃ O⁺). ومع ذلك ، فإن حمض الخليك ضعيف الحموضة وليس مؤينًا تمامًا مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl).

حمض الخليك هو تعريف حمض أحادي القاعدة

يشير حمض أحادي القاعدة إلى حمض يمكنه توفير أيون هيدروجين واحد فقط (H ⁺) في كل جزيء. على عكس حمض متعدد القلويات ، يحتوي الأخير على أجزاء متعددة في التركيب الجزيئي يمكنها إطلاق أيونات الهيدروجين. حمض الأسيتيك هو حمض أحادي القاعدة ، ويمكن لكل جزيء إطلاق أيون هيدروجين واحد فقط ، لذلك يمكن أن يتفاعل فقط مع أيون هيدروكسيد واحد (OH) في تفاعل الحمض القاعدي لتشكيل جزيء ماء.

تفاعل حمض الخليك مع هيدروكسيد

لإثبات أن حمض الخليك هو حمض أحادي القاعدة ، يمكن تحليله من خلال تفاعله مع هيدروكسيد. عندما يتفاعل حمض الأسيتيك مع هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) ، تكون معادلة التفاعل الكيميائي المعتادة هي:

[ \ Text {\ hm} \ text {\ hm} \ rightarrow \ text {\ ha} \ text {ha}} ]

يوضح هذا التفاعل أن أيون الهيدروجين في جزيء حمض الخليك يرتبط بأيونات الهيدروكسيد لتكوين الماء. نظرًا لأن أيون هيدروجين واحد فقط في التفاعل يشارك في التفاعل ، يمكن استنتاج أن حمض الأسيتيك هو حمض أحادي القاعدة. هذا ما يفسر أيضًا أداء حمض الأسيتيك في رد الفعل مع القاعدة.

ثابت حموضة حمض الخليك مع شدة الحموضة

ثابت الحموضة (Ka) هو معلمة مهمة لقياس شدة الحموضة ، مما يدل على درجة تفكك الحمض في الماء. ثابت حموضة حمض الخليك هو 1.8 × 10 ⁻ ⁵ ، مما يشير إلى أنه حمض ضعيف. لا يتأين حمض الأسيتيك تمامًا في الماء ، ولكنه يتحلل جزئيًا إلى أيونات الهيدروجين وأيونات الأسيتات (CH COO). هذا يثبت كذلك خصائص حمض الأسيتيك كحمض أحادي القاعدة ، لأنه يطلق أيون هيدروجين واحد فقط عند التفكك.

أداء حمض الخليك في المحلول

يمكن إثبات الخصائص الحمضية القاعدية لحمض الخليك بشكل أكبر من خلال سلوكه في المحلول المائي. عندما يذوب حمض الأسيتيك في الماء ، فإن جزءًا من جزيئات حمض الأسيتيك سيطلق أيونات الهيدروجين لتشكيل أيونات الأسيتات. يظهر التفاعل العكسي لهذه العملية أيضًا أن حمض الأسيتيك يمكنه فقط إطلاق أيون هيدروجين واحد للمشاركة في التفاعل ، ولن يستمر في إطلاق أيون الهيدروجين الثاني ، لذلك فهو حمض أحادي القاعدة.

ملخص

أثبت حمض الأسيتيك أنه حمض أساسي واحد من خلال هيكله الجزيئي ، والتفاعل مع هيدروكسيد ، وثابت الحموضة ، وسلوك التفكك في الماء. تأتي حموضة حمض الأسيتيك من ذرة هيدروجين في جزيء ، وتتفاعل ذرة الهيدروجين هذه مع مادة أساسية واحدة فقط في التفاعل الحمضي القاعدي. هذه الخصائص تجعل حمض الأسيتيك حمض أحادي القاعدة نموذجي.