الحمض هو أي مركب كيميائي يكون عند انحلاله في الماء قادراً على تحرير أيونات الهيدروجين (البروتونات)، والتي يرمز لها بذرات هيدروجين ذات شحنة موجبة واحدة أو +1.
و هناك كثير من الأحماض توجد بصورة طبيعية، و بعضها ضروري للحياة. فحمض الهيدروكلوريك (HCl) على سبيل المثال يتم إنتاجه في المعدة و يعين على الهضم. و تُستخدم الأحماض كذلك و بصورةٍ واسعةٍ في الصناعة، وهي جزء من عددٍ ضخم من الأطعمة والمشروبات. وعلى كل حال، فإنّ كثيراً من الأحماض سامّة، و بإمكان الأحماض القويّة أن تسبب حروقاً حادة.
المحتويات
التعريف الأحماض
عرفت الأحماض في البداية بحسب خواصها العامة. فقد كانت مواد ذات طعم لاذع، تحل العديد من المعادن، وتتفاعل مع القلويات (أو القواعد) لتكون الأملاح. لقد اعتقد لبعض الوقت، وبعد أعمال لافوازييه، أن المكون العام في جميع الأحماض هو عنصر الأكسيجين، ولكن أصبح من الواضح تدريجياً أنه إذا كان هناك عنصر أساسي، فهو الهيدروجين وليس الأوكسجين. إن تعريف الحمض حقيقة صاغه ليبيغ في عام 1840 م، فقال: «الحمض هو المادة الحاوية على الهيدروجين والتي من شأنها أن تولد غاز الهيدروجين عند تفاعلها مع المعادن». وقد بقي هذا التعريف مقبولاً نحو 50 عاماً.[1] هذا التعريف يقارب التعريف الحديث لبرونستد ومارتن لوري، اللذان عرفا على وجه منفصل الحمض كمركب يعطي أيون الهيدروجين (H+) لمركب آخر (يسمى قاعدة أو أساس). وكمثال معروف عن الحموض، حمض الخليك (الموجود في الخل) وحمض الكبريتيك (الموجود في بطارية السيارة). تختلف أنظمة حمض/قاعدة عن تفاعلات أكسدة-اختزال حيث لا تتغير حالة الأكسدة.
وتعرف المركبات أو المواد الكيميائية أنها حمضية إذا كان لها صفات الحمض.
استخدامات الأحماض في حياتنا اليومية
حمض الهيدروكلوريك (HCl)
حمض الهيدروكلوريك هو حمض قوي وموجود داخل أجسامنا في عصير المعدة ، كما يساعد حمض الهيدروكلوريك في تكسير جميع البطاطس والبيتزا التي نتناولها ويقلل أيضاً من الإنزيمات داخل المعدة التي تحول جزيئات الطعام إلى بروتين، ويستخدم حمض الهيدروكلوريك أيضًا في تكوين العديد من المركبات العضوية مثل البولي فينيل كلورايد وبعض الأدوية الصيدلانية.
حمض الاسيتيك
يتمثل حمض الأسيتيك في الخل وهو الشكل الأكثر شيوعًا لحمض الخليك، كما إنه عنصر أساسي في إستخداماتنا اليومية في المنزل، وهو موجود في جميع المنازل حيث يستخدمه الناس لأغراض الطهي ويدخل في العدييد من الأطعمة مثل السلطة ليضيف طعمًا لذيذًا والمخلالات والخضار والفواكه ويتميز بالطعم اللاذع.
حمض الأسكوربيك أو حامض الستريك
توجد أحماض الستريك في استخداماتنا اليومية بل ونتناولها بشكل مستمر مثل الحمض الموجود في بعض الفواكه مثل البرتقال والليمون والحمضيات الأخرى. كما يستخدم على نطاق واسع كمحمض وعامل توابل للطعام، كما تستخدم أحماض الستريك أيضًا في العديد من الأستخدامات.
حمض الكربونيك
شرب الصودا أو المشروبات الباردة مثل المشروبات الغازية التي تصنع بإضافة ثاني أكسيد الكربون في الماء ، فعندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء تحت ضغط معين فإنه يصنع حمض الكربونيك مما يسبب إحساسًا بالانتعاش.
حمض الكبريتيك
حمض الكبريتيك هو حمض قوي ويمكن أن تسبب نقطة صغيرة منه في ظهور علامة مجوفة على الجلد، وبالرغم من ذلك فإن له العديد من الأستخدامات الأكثر شيوعه هو وجود حمض الكبريتيك في بطاريات السيارات، كما أن له استخدمات في صناعة الأسمدة ومنتجات التنظيف وتصنيع البوليمرات. بالإضافة إلى إستخدامه في صناعات الحديد والصلب ويستخدم حامض الكبريتيك في إزالة طلاء الأكسيد، ويتم استخدامه أيضًا في بعض المحاليل لفك التصريف.
حمض الطرطريك
تستخدم العديد من صناعات الأغذية حمض الطرطريك كعامل مضاف، ونكهة هذا الحامض موجودة في العديد من الفواكهة مثل العنب ويستخدم بشكل رئيسي في تصنيع النبيذ، كما أنه يستخدم كمادة حافظة للأطعمة وفي أماكن صناعة الهلام أو الجل.
حمض الهيدروفلوريك
حمض الهيدروفلوريك حمض قوي جدًا ولا يجب التعامل معه بأيدي عارية، ويستخدم حمض الهيدروفلوريك في صناعة الثلاجات ومكيفات الهواء الموجودة داخل جميع المنازل، كما يستخدم كمحفز حمضي في صناعة البترول، ويستخدم أيضاً كمادة لتنظيف أسطح رقائق السيليكون في صناعة أشباه الموصلات، ثم يتم استخدام رقائق السيليكون هذه لصنع جميع أنواع الرقائق الدقيقة.
حمض النيتريك
يستخدم حمض النيتريك بشكل رئيسي في تصنيع الأسمدة النيتروجينية، كما يستخدم حمض النيتريك في تصنيع المتفجرات وفي التخليق العضوي، ويتم استخدامه ككاشف لنترة المركبات وأيضاً ويستخدم في تركيب أملاح النترات ويدخل في استخدام وقود خليط الصواريخ.
حمض الخليك
يتم استخدام حمض الخليك في صناعة المبيدات الحشرية كما له رائحة قوية جدا، ويستخدم أيضاً في تركيب الإسترات بالتفاعل مع الكحولات، ويستخدم كمواد أولية لتخليق أسيتات السليلوز المستخدمة في الأفلام الفوتوغرافية، ويستخدم كمذيب قطبي بروتيكي في التفاعلات الكيميائية.
تعريف حمض برونستيد لوري
في عام 1923 وصف الكيميائيون يوهانس نيكولاس برونستد وتوماس مارتن لوري أن الأحماض والقواعد تكون مستقلة بناءً على ما إذا كانوا يتبرعون أو يقبلون أيونات الهيدروجين (H +) وأصبحت هناك مجموعات من الأحماض والقواعد المحددة بهذه الطريقة
ولكن تعريف الحمض حسب برونشتد هو مادة تتخلى عن أيونات الهيدروجين أو تتبرع بها أثناء التفاعل كيميائي، ولكن في المقابل فإنها تقبل أيونات الهيدروجين. كما أنه هناك طريقة أخرى للنظر إليها هي أن حمض برونستيد لوري يتبرع بالبروتونات، بينما تقبل القاعدة البروتونات، وتعتبر هذه الأنواع التي يمكنها التبرع بالبروتونات أو قبولها حسب الحالة.