חומצות ובסיסים

בופרים, pH , שיווי משקל

תכונות של חומצות ובסיסים

חומצות ובסיסים על פי ארניוס

בדק את האפקט של חומצות ובסיסים על מים , כימאי שוודי, ארניוס: את ההגד רות הבאות1884 -ובעקבות זאת קבע ב

ההגדרות ש ל אר ניוס מת אימות כמובן רק ל תמיסות מימיות של ועל , כמו כן המימן אינו יכול לעמוד כ פרוטון לבד. חומצות או בסיסים

, קושרים של החמ צן-לא ל קטרונ ים הלא , כן מצטרף למולקולת מים:ויחד יוצרים יון הידרוניום

ד

תגובה של חומצה הידרוכלורית עם מים: דוגמא

חומצות ובסיסים על פי ברונסטד ולאורי

כל אחד , ברונסטד הדני ולאורי הבריטי, הצ יעו שני המדענים1923- ב

:הגדרה כללית יותר לחומצה ובסיס, בנפרד

זוג חומצה וב סי ס צמוד ים

:דוגמאות

חומצות חזקות וחלשות

חו מ צ ות ח ז קות ת ור מ ו ת את הפרו ט ונ י ם למ י ם בקלות

בד ו מ ה לאלק טר ו ל יט י ם (ו למ ע שה ה תגוב ה מת רחשת ע ד תו ם

מ המג יב י ם , ברי ש ו ם המ ש ו ו אה י ש רק חץ אחד). חזק י ם.לת וצר י ם

:ד וגמ א

, רוב ה ח ו מצ ו ת הן ח ו מצ ו ת חלש ות ב דרגות ד יס ו צ יאצ י ה ש ו נ ות

לתגוב ה ז ו קורא י ם תג ו בה . ה ן א ינ ן מג י בות עם המ י ם ע ד ת ו ם

מה מג יב י ם לת ו צר ים , הפ יכ ה ומ ס מנ י ם א ות ה בשנ י ח י צ י ם. ו להפך

: ד וגמ א

בסיסים חזקים וחלשים

ק ול ט ים מה מ י ם , כמ ו בח ו מצ ות ח זק ות כ ך בסיס י ם חזק י ם

במש ו ו א ה . ו התג וב ה מתרח שת ע ד ת ו ם, פרו ט ונ י ם ב קל ות. משת מש י ם בחץ אחד המ ו ב יל מ ה מג יב י ם לת ו צרי ם

:ד וגמ א

רוב הב ס יס י ם א ינ ם בס י ס ים ח זק י ם ו א ינ ם ע ו בר י ם ד י ס וצ י אצ י ה

ז וה י תג ו בה הפ י כה ו מס מנ י ם א ו תה בח י צ ים . מלא ה במ י ם.לשנ י הצ ד ד י ם

:ד וגמ א

שיווי משקל כימיאשר אינם עוברים , בסיסים ואלקטרוליטים חלשים אחרים, חומצות

נמצאים במצב של שיווי משקל בין ריכוזי המגיבים , פירוק מושלם במיםשיווי המשקל. והתוצרים

ה כימי של כל מערכת

,הוא ערך קבוע ואופייני

המשתנה רק עם

. הטמפרטורה

שיווי משקל כימי הוא

כאשר הרי כוזים . דינמי

של המגיבים והתוצרים

בקצב , ממשיכה התגובה להתרחש לשני הכיוונים, מ"מגיעים למצב ש).כך שבפועל הריכוזי ם אינם משתנים(שווה

קבוע שיווי משקל

הוא היחס בין מכפלת ריכוזי קבוע שיווי משקל התוצרים למכפלת ריכוזי המגיבים במצב שיווי משקל

aA + bB cC + dD

Keq=[C]c[D]d/[A]a[B]b

פירוק מים

קבוע היינון של המים

ו ה ם ח ו מצ ה א ו , יש ל זכ ור כ י ה מ י ם ה ם מ ולק ו ל ה ק ו ו לנט י ת

רי כ וז ). ה מ ים א י נם מ ו ל יכ י ם ח ש מל(בס יס ח לש י ם מא ו ד

מ ולק ו ל ות של 2רק , ה י ונ י ם ב מ י ם טה ור י ם ה וא נ מ וך מ א וד. מ ו לק ו ל ות מ פ ורק ו ת לי ו נ י ם בכ ל רגע נתו ן109מ ים מת וך

:וה ם, ריכ ו ז י ה י ו נ י ם ש ו ו י ם, 250c-נמצ א כ י במ ים טה ור י ם ב

[H3O+(aq)]=[OH-

(aq)]=10-7M

מכפלת רי כ וז י י ו נ י ה מ ים שה ו א , קב ו ע הי י נ ו ן של המ י םנקבע : במצב ש י ו ו י משקל

Kw=[H3O+(aq)][OH-

(aq)]=10-14

pH -מדד ה

כל ת ו ספת של י ונ י , קבו ע ב טמ פרט ורה קב ו ע הKw-כ י ו ו ן ש

תגרו ם ל יר י דה בריכ ו ז י ונ י הה י דר וק ס י ד , )+H3O( ה י דר ונ י ו ם

)OH-( ,כך נית ן ל ח שב את רמת הח ומ צ י ו ת ש ל . וכ ן להפך

כאשר י ו ד ע י ם את ריכ ו ז ה ח ו מצ ה א ו הב ס יס , תמ יס ה מ י מ ית). ד וגמ א על הל ו ח( הנ ו ספ י ם אל יה

וכ ד י לאפ שר , כד י ל הקל ע ל הט יפ ו ל ב מספר י ם קטנ י ם אל ו

משת מש י ם בל וגרית ם , הצגה גרפ י ת נו חה ש ל התו צא ות.ה עשר ונ י ש ל הר יכ ו ז י ם

p :p=-logהפ ונק צ י ה

דוגמא

1

(1x10-2)=-(-2)

2=12

בופרים

חשיבות הבופר לבעלי חיים

תמיסות בופר

הוספת בסיס חזק לבופר

הוספת חומצה חזקה לבופר

בסיסי בדם-מאזן חומצי

נוזל הדם כבופר