חומצות ובסיסים

המטרה

הכרת סוגים נוספים של תרכובות - חומצות ובסיסים.

 

רקע קצר

חומצות ובסיסים הם תרכובות, שניתן לזהותם באמצעים פשוטים ביותר. לכל תרכובת הן החומצה

והן הבסיס יש תכונות ייחודיות.

 

חומצות

מהי חומצה?

חומצה היא תרכבות בין תחמוצת אל מתכתית ומים. ( תחמוצת אל מתכתית- תרכובת של יסוד אל

מתכתי עם חמצן, לדוגמא - פחמן דו חמצניCO2 -,  גופרית דו חמצני (     SO2   

 

H2O = H2CO3 + CO2

 

בחלק ממזונותינו מצויים חומצות לדוגמא - מיץ לימון, לימון, חומץ. טעמן של מזונות אלו הוא

חמוץ. לעומת זאת חומצות רבות הן רעל ,אל תטעם אותם ואל תיגע בהן.

החומצות מצויות בשלושה מצבי צבירה - גז, נוזל, ומוצק.

 

זהוי חומצה

ניתן לזהות חומצה ע"י נייר לקמוס.

נייר לקמוס זהו נייר הספוג בלקמוס- חומר צבע שמקורו בצמחים, המשנה את צבעו בנוכחות

חומצה מכחול לאדום. נייר הלקמוס משמש כאינדיקטור.

אינדיקטור הוא חומר בודק,חומר המסוגל לבדוק נוכחות של חומר אחר ע"י שנוי צבע. לו היינו

מכניסים נייר לקמוס בצבע כחול, לכל תמיסה שהיא ,אך לא לחומצה נייר הלקמוס יישאר כחול.

לפנייך רשימת חומצות ונוסחאותיהם:

 

נוסחה

 

החומצה

 

HCL

חומצה כלורית

 

H2SO4

חומצה גופרתית

H3NO3

חומצה חנקתית

H2CO3

חומצה פחמתית

H3PO4

חומצה זרחתית

 

היסוד שמופיע בכל החומצות הוא: מימן.

 

מה קורה כאשר חומצה באה במגע עם מים.

לפנייך חומצות שהוכנסו למים, והתקבלו התוצרים הבאים:

 

 

 

חומצה

 

פלוס

מים

התוצאה

יון מימן

חיובי

 

פלוס

 

יונים

שליליים

 

HCL

+

H2O

=

H+

+

CL-

HNO3

+

H2O

=

H+

+

N03-

H2SO4

+

H2O

=

H+

+

SO4-

 

לפי נתונים אלו, החומצות מתפרקות ליונים בתמיסה מימית. כאשר החומצה באה במגע עם מים

החומצה מתפרקת ,ליונים חיוביים וליונים שלילים.

 

מהו יון?

באטום של יסוד מסויים מספר האלקטרונים שווה למספר הפרוטונים.כאשר אטום מוסר או קולט

אלקטרון הוא הופך ליון. יון חיובי- נוצר כאשר האטום מוסר אלקטרון .על כן יש ביון חיובי יותר פרוטונים מאשר אלקטרונים.  יון שלילי ?נוצר כאשר

האטום קולט אלקטרון . על כן ביון שלילי יש יותר אלקטרונים מאשר פרוטונים.

 

מה קורה כאשר מתכת באה במגע עם חומצה:

 

כאשר מכניסים את המתכת אבץ או מגנזיום לחומצה, משתחרר הגז מימן.

 

ענה על השאלות הבאות:

תן דוגמא נוספת ליצירת חומצה.

1.   מהו היסוד שמופיע בכל החומצות?

2.   העתיקו למחברת את הקטע הבא והשלימו את החסר - החומצות

3.   טעמן_________.

4.   משנות את נייר הלקמוס הכחול לצבע ________.

5.   תמיסותיהן מכילות את היון________.

6.   תמיסותיהן המימיות___________ זרם חשמלי.

7.   חומצות יכולות להימצא בשלושת_________ צבירה.

8.   הן מכילות_______ הנפלט כאשר מוסיפים להן מתכות כגון אבץ.

9.   מה תפקיד האינדיקטור?

 

בסיסים

מהו בסיס?

בסיס הוא תרכבות בין תחמוצת מתכתית עם מים.

 

2(OH)H2O = Mg + MgO

 

הבסיסים הם לרוב במצב צבירה נוזל או במצב צבירה מוצק. רוב הבסיסים רעילים, וכמובן אסור לטעום אותם. חומרי נקוי ביתיים רבים

כמו - אבקת כביסה, סבון להדחת כלים מכילים בסיסים. סיד לבן המשמש לבנייה נקרא בסיס הסידן.

 

זהוי בסיס

ניתן לזהות את הבסיס ע"י נייר לקמוס, המשנה את צבעו בנוכחות בסיס מאדום לכחול. לפנייך מספר דוגמאות של בסיסים:

 

 

נוסחה

הבסיס

NAOH

בסיס הנתרן

 

CA(OH)2

בסיס הסידן

KOH

בסיס האשלגן

MG(OH)2

בסיס המגנזיום

 

צמד היסודות שמופיעים בבסיסים הוא:OH

מה קורה כאשר בסיס בא במגע עם מים:

 

 

 

חומצה

 

פלוס

מים

התוצאה

יון

הידרוקסיד

 

פלוס

 

יונים

חיוביים

 

NaOH+

+

H2O

=

OH-

+

Na+

KOH+

+

H2O

=

OH-

+

K+

CA(OH)2

+

H2O

=

2OH-

+

Ca+

 

 

כאשר הבסיסים באים במגע עם מים הבסיסים מתפרקים ליונים חיוביים וליונים שליליים. הבסיסים הינם אלקטרוליטים .תמיסות הבסיסים מוליכות

זרם חשמלי.

 

ענה על השאלות הבאות

 

עיין בנוסחאות של החומרים הבאים:

1.   2(OH)3 ,C3H6O , H2SO4 , Mg(OH)Fe

 באלו נוסחאות יש רמז לכך שהחומר הוא בסיס?

אלו צמד יסודות יש בבסיסים?

2.   כיצד נזהה בסיס?
3.   האם כל חומר שיש בו O ו H ,הוא בסיס ? הבא דוגמאות (נוסחאתם של תרכובות) שיצדיקו

את תשובתך.

 

ערוך השוואה בין חומצות ובסיסים לפי הנתונים שלפניך:

 

 

תמיסתם מוליכה

זרם חשמלי

 

מצב צבירה

 

יסודות המצויים

בתרכובת

 

זיהוי

 












חומצה

 










בסיס

 

 

 

מה קורה כאשר מוסיפים חומצה לבסיס כאשר חומצה מתרכבת עם בסיס, הם סותרים זה את זה, כלומר מבטלים אחד את

השני ונוצרות שתי תרכובות חדשות והם מלח ומים. כמו בתרשים שלפניך:

 

 

NaOH

+

HCL

=

NaCL

+

HOH

בסיס

 



חומצה



מלח



מים

 

כאשר מוסיפים בסיס לחומצה או להפך, צמד היסודות HOמהבסיס, מתרכב עם היסוד Hשל

החומצה ונוצר החומר מים. היסוד המתכתי מהבסיס מתרכב עם יסוד האל מתכתי של החומצה

ונוצר מלח.

 

השלם את התהליכים שלפניך במחברתך:

 

 

KOH

+

HCL

=



+



NaOH

+

HCL

=



+



 

דוגמאות לסתירה כימית מחיי היום יום

 

1.   מזון שנשאר בשיניים מתפרק ומשחרר חומצות העלולות לגרום חורים בשיניים. במשחת

השיניים יש בסיסים הסותרים ,מבטלים את פעולת חומצות אלו.

2.   כאשר אדם סובל מחומציות יתר בקיבה, הרופא ממליץ להמיס סודה לשתיה ולשתות .מה מכילה סודה לשתיה?
 
סולם   PH

לחומצות ובסיסים ישנה חשיבות רבה בתופעות ביולוגיות ובתגובות כימיות. ישנן דרגות שונות לבסיסים ולחומצות, חומצות חזקות וחומצות

חלשות, בסיסים חזקים ובסיסים חלשים. לצורך זה נבנתה סקלה הנקראת: סקלת PH . סקלה זו היא בין המספרים 0 עד 14 . התחום

מ0- עד 7 הוא התחום החומצי. התחום מ7 - עד 14 הוא התחום הבסיסי. כאשר PH =7 התמיסה נטרלית, לא חומצית ולא בסיסית.

 

צבע מהטבע

ישנו ירק המסוגל לשמש כאינדיקטור והוא: כרוב סגול.

מהלך הכנת אינדיקטור מכרוב סגול

ממלאים כחצי כוס כימית במים, ומכניסים לתוכה מספר עלי כרוב סגול. מחממים את המים עד

כדי רתיחה. התמיסה שנוצרה היא אינדיקטור טבעי לחומצה ולבסיס.

בטבלה מובאים גם צבעיה של תמיסת האינדיקטור כרוב אדום ב PH - המתאים.

 

 

 

 

ערך  PH

 

1
2

3
4

5
6

7

8
9

10

11
12

13
14

צבע

הכרוב

 



















 

גווני אדום

עמוק

 

אדום

סגול

 

גווני סגול

כחול

 

כחול

 

גווני כחול

ירוק

 

גווני ירוק

צהוב

 

צהוב

 

אינדיקטור נוסף מחיי היום יום שמופק מצמחים לזהוי חומצה הוא התה  לפניך שלוש כוסות תה. לכוס הראשונה מטפטפים 4 טיפות לימון, לכוס השניה

מוסיפים 2 כפיות  לימון סחוט ולכוס השלישית לא מוסיפים מאומה.

 

 

תה

תה

תה

Image Loading...



Image Loading...



Image Loading...





2  כפיות לימון סחוט

 

4 טיפות מיץ לימון

 

ענה על השאלות

מה הצבע שהתקבל בכל אחת מהכוסות?

לאיזו מסקנה אתה יכול להגיע לפי השוני, בשינוי הצבע בכל אחת מהכוסות?

הכנס לאתר הבא

 http://www1.snunit.k12.il%20/heb_journals/allon/112032.html

 

קרא את המאמר "הכנת אינדיקטור אוניברסלי" וכתוב במחברתך דו"ח ניסוי על-פי הסעיפים

הבאים:

1.   מטרת הניסוי.
2.   מהלך הניסוי.
3.   תוצאות.