ఆమ్ల–క్షార చర్య: Difference between revisions

From IndicWiki Sandbox
Newer edit →
VisualWikitext
Created page with "thumb|pH విలువ 1 (అత్యంత అమ్లత్వం) నుండి 10 వరకు (క్షారం) వరకు ఉన్న వివిధ ద్రావణాలు కొన్నిరకముల పదార్థములు వాటి లక్షణాలను బట్టి మూడురకములుగా వర్గీకరింపబడ్డాయి. అవి ఆమ్లా..."
 
No edit summary
Line 1: Line 1:
[[దస్త్రం:PH scale 3.jpg|thumb|pH విలువ 1 (అత్యంత అమ్లత్వం) నుండి 10 వరకు (క్షారం) వరకు ఉన్న వివిధ ద్రావణాలు]] కొన్నిరకముల పదార్థములు వాటి లక్షణాలను బట్టి మూడురకములుగా వర్గీకరింపబడ్డాయి. అవి ఆమ్లాలు, క్షారాలు, తటస్థ ద్రావణాలు.సాధారణంగా రుచికి పులుపుగా ఉండేవి ఆమ్లాలు, రుచికి చేదుగా ఉండేవి క్షారాలు.


== ఉదాహరణలు ==
'''ఆమ్ల–క్షార చర్య''' (acid–base reaction) అనేది రసాయన శాస్త్రంలో చాలా సాధారణంగా కనిపించే ఒక [[రసాయనిక చర్య]] (chemical reaction). ఒక [[ఆమ్లం]] (acid) మరియు ఒక [[క్షారం]] (base) ఒకదానితో ఒకటి కలిసినప్పుడు ఈ చర్య జరుగుతుంది. [[రసాయన శాస్త్రం]] (chemistry) లో, ఒక ద్రవం ఎంత ఆమ్లత్వంతో ఉందో లేదా ఎంత క్షారత్వంతో ఉందో తెలుసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలకు ఈ చర్యలు బాగా ఉపయోగపడతాయి. దీనిని తెలుసుకోవడానికి తరచుగా [[ఆమ్ల-క్షార టైట్రేషన్]] (Acid–base titration) అనే పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు.


=== కొన్ని ఆమ్లములు ===
ఈ చర్యలు ఎలా జరుగుతాయనే అంశంపై రకరకాల సిద్ధాంతాలు (theories) ఉన్నాయి. వీటిలో అర్హీనియస్ సిద్ధాంతం, [[బ్రాన్‌స్టెడ్–లౌరీ ఆమ్ల-క్షార సిద్ధాంతం]] మరియు లూయిస్ సిద్ధాంతం చాలా ముఖ్యమైనవి. ఈ సిద్ధాంతాల ద్వారా రసాయనాలు నీటిలో గానీ, ఇతర ద్రవాలలో గానీ, లేదా వాయువులుగా ఉన్నప్పుడు గానీ ఎలా ప్రవర్తిస్తాయో మనం సులభంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు.


* హైడ్రోజన్ హాలైడ్లు, వాటి ద్రావణాలు: [[ఉదజహరికామ్లము]] (hydrochloric acid: (HCl)
ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి అధ్యయనం చాలా కాలం క్రితమే మొదలైంది. [[ఆంటోయిన్ లావోయిజర్]] (Antoine Lavoisier) అనే ఫ్రెంచ్ [[రసాయన శాస్త్రవేత్త]] (chemist) 1776 ప్రాంతంలో దీనిపై పరిశోధనలు ప్రారంభించారు.<ref name="lavoisier_1">{{cite book |last1=Miessler |first1=G.L. |last2=Tarr |first2=D.A. |title=Inorganic Chemistry |year=1991 |publisher=Prentice-Hall}}</ref> కొన్ని రసాయనాల ప్రవర్తనను వివరించడానికి ఒక సిద్ధాంతం కంటే మరో సిద్ధాంతం బాగా సరిపోతుంది, అందుకే నేటికీ మనం వివిధ రకాల నమూనాలను వాడుతున్నాము.<ref>{{cite journal|last=Paik|first=Seoung-Hey|title=Understanding the Relationship Among Arrhenius, Brønsted–Lowry, and Lewis Theories|journal=Journal of Chemical Education|year=2015}}</ref>
* హలోజన్ ఆక్సో ఆమ్లములు: హైపోక్లోరస్ ఆమ్లము: (hypochlorous acid (HClO), క్లోరస్ ఆమ్లము: (chlorous acid (HClO<sub>2</sub>)
* సల్ఫ్యూరికామ్లము (Sulfuric acid: H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>)
* నత్రికామ్లము (Nitric acid: HNO<sub>3</sub>)
* ఫాస్ఫారికామ్లము (Phosphoric acid: H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>)
* క్రోమిక్ ఆమ్లము (Chromic acid: H<sub>2</sub>CrO<sub>4</sub>)
* బోరిక్ ఆమ్లము (Boric acid: H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>)


=== కొన్ని క్షారములు ===
== ఆమ్ల-క్షార భావనల చరిత్ర ==
ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి ప్రజలకు వందల ఏళ్లుగా తెలుసు. కానీ, అవి ఒకదానితో ఒకటి ఎందుకు చర్య జరుపుతాయి అనే శాస్త్రీయ కారణాలను కనుగొనడానికి చాలా సమయం పట్టింది. ప్రారంభంలో కేవలం రుచిని బట్టి లేదా అవి చేసే పనులను బట్టి వీటిని గుర్తించేవారు.


* సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ (Sodium hydroxide: NaOH)
=== ప్రారంభ నిర్వచనాలు ===
* పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ (Potassium hydroxide: KOH)
1754లో, [[గిలౌమ్-ఫ్రాంకోయిస్ రౌల్]] (Guillaume-François Rouelle) అనే వ్యక్తి మొదటిసారిగా "[[క్షారం]]" (base) అనే పదాన్ని వాడారు. ఒక ఆమ్లంతో చర్య జరిపి, ఆ ఆమ్లాన్ని ఘన రూపంలోకి అంటే ఒక [[లవణం]] (salt) గా మార్చే పదార్థాన్ని ఆయన క్షారం అని పిలిచారు. క్షారాలు సాధారణంగా చేదు రుచిని కలిగి ఉంటాయని ఆయన గమనించారు.<ref>{{cite journal |author=Jensen, William B. |title=The origin of the term "base" |journal=The Journal of Chemical Education |year=2006}}</ref>
* బెరియం హైడ్రాక్సైడ్ (Barium hydroxide: Ba (OH) <sub>2</sub>)
* కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ (Calcium hydroxide: Ca (OH) <sub>2</sub>)


== లక్షణాలు ==
=== లావోయిజర్ మరియు ఆక్సిజన్ ===
[[ఆంటోయిన్ లావోయిజర్]] అన్ని ఆమ్లాలలో తప్పనిసరిగా [[ఆక్సిజన్]] (oxygen) ఉంటుందని భావించారు. నిజానికి, "ఆక్సిజన్" అనే పదం గ్రీకు భాష నుండి వచ్చింది, దీని అర్థం "ఆమ్లాన్ని తయారు చేసేది" అని. [[సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం]] వంటి ఆయనకు తెలిసిన బలమైన ఆమ్లాల్లో ఆక్సిజన్ ఉండటంతో ఆయన అలా నమ్మారు. కానీ ఈ ఆలోచన తప్పని తర్వాత తెలిసింది. 1810లో, [[హంఫ్రీ డేవి]] (Humphry Davy) కొన్ని ఆమ్లాలలో (ఉదాహరణకు [[హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్]]) అసలు ఆక్సిజన్ లేదని నిరూపించారు. దీనివల్ల శాస్త్రవేత్తలకు కొత్త సిద్ధాంతం అవసరమైంది.


=== ఆమ్లాల లక్షణాలు ===
=== లీబిగ్ మరియు హైడ్రోజన్ ===
1838లో, [[జస్టస్ వాన్ లీబిగ్]] (Justus von Liebig) ఒక కొత్త ఆలోచనను ముందుకు తెచ్చారు. ఆమ్లం అంటే [[హైడ్రోజన్]] (hydrogen) కలిగిన పదార్థం అని ఆయన చెప్పారు. ఒక ఆమ్లం లోహంతో చర్య జరిపినప్పుడు, ఆ లోహం హైడ్రోజన్ స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తుందని ఆయన గమనించారు. చాలా కాలం వరకు ఆమ్లాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది ఒక మంచి పద్ధతిగా నిలిచింది.<ref name="liebig_1">{{cite book |last1=Miessler |first1=G.L. |last2=Tarr |first2=D.A. |title=Inorganic Chemistry |year=1991}}</ref>


* ఇవి రుచికి పుల్లగా ఉంటాయి.
== అర్హీనియస్ సిద్ధాంతం ==
* నీలి లిట్మస్ కాగితాన్ని ఆమ్లంలో ఉంచినపుడు ఎరుపుగా మారుతుంది.
[[File:Arrhenius2.jpg|thumb|130px|[[స్వాంటే అర్హీనియస్]] (Svante Arrhenius) ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలపై చేసిన పరిశోధనకు నోబెల్ బహుమతి పొందారు.]]
* అమ్లాలు మిధైల్ ఆరెంజి సూచికను ఎరుపుగా మారుస్తాయి.
ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి మొదటి ఆధునిక ఆలోచనను 1884లో [[స్వాంటే అర్హీనియస్]] అందించారు. రసాయనాలు నీటిలో కరిగినప్పుడు ఎలా ప్రవర్తిస్తాయనే అంశంపై ఆయన దృష్టి పెట్టారు.<ref name="miessler_154">Miessler G.L. and Tarr D.A. ''Inorganic Chemistry'' (2nd ed., Prentice-Hall 1999)</ref>
* అమ్లాలు ఫీనాప్తలీన్ సూచికను ఎరుపుగా మారుస్తాయి.


=== క్షారాల లక్షణాలు ===
=== అర్హీనియస్ ఆమ్లం అంటే ఏమిటి? ===
అర్హీనియస్ ప్రకారం, నీటిలో [[హైడ్రోజన్ అయాన్లు]] (H<sup>+</sup>) విడుదల చేసే పదార్థాన్ని ఆమ్లం అంటారు. ఈ అయాన్లు నీటిలో ఉన్నప్పుడు, నీటి అణువులతో కలిసి [[హైడ్రోనియం]] (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) ను ఏర్పరుస్తాయి. ఇది నీటిని ఆమ్లత్వంగా మారుస్తుంది.


* ఇవి రుచికి చేదుగా ఉంటాయి.
=== అర్హీనియస్ క్షారం అంటే ఏమిటి? ===
* ఎరుపు లిట్మస్ కాగితాన్ని క్షారంలో ఉంచినపుడు నీలం రంగులోకి మారుస్తాయి.
అర్హీనియస్ క్షారం అంటే నీటిలో [[హైడ్రాక్సైడ్]] అయాన్లను (OH<sup>-</sup>) విడుదల చేసే పదార్థం. దీనివల్ల నీరు క్షారత్వంగా మారుతుంది.
* క్షారాలు మిథైల్ ఆరెంజి సూచికను పసుపు రంగుగా మారుస్తాయి.
* క్షారాలు ఫీనాప్తలీన్ సూచికను గులాబి రంగు లోకి మారుస్తాయి.


== ధర్మాలు ==
=== తటస్థీకరణం (Neutralization) ===
ఒక అర్హీనియస్ ఆమ్లం మరియు క్షారం కలిసినప్పుడు, [[తటస్థీకరణం]] (neutralization) అనే ప్రక్రియ జరుగుతుంది. ఈ చర్య ఫలితంగా ఎప్పుడూ ఒక [[లవణం]] (salt) మరియు నీరు ఏర్పడతాయి. దీనివల్ల ఆమ్లం యొక్క పులుపు, క్షారం యొక్క చేదు లక్షణాలు పోయి తటస్థ పదార్థాలు తయారవుతాయి.


=== ఆమ్లాల ధర్మాలు ===
{| class="wikitable"
|+ సాధారణ తటస్థీకరణ ఉదాహరణలు
! ఆమ్లం !! క్షారం !! ఫలితం
|-
| [[హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం]] || [[సోడియం హైడ్రాక్సైడ్]] || లవణం మరియు నీరు
|-
| [[సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం]] || [[పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్]] || లవణం మరియు నీరు
|}
 
దీనికి సంబంధించిన సాధారణ సమీకరణం ఇలా ఉంటుంది:
\text{acid} + \text{base} \longrightarrow \text{salt} + \text{water}
 
ఉదాహరణకు, హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl) మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ (NaOH) కలిపినప్పుడు జరిగే చర్య:
\ce{HCl + NaOH -> NaCl + H2O}
ఇక్కడ NaCl అంటే మనం ఇంట్లో వాడే సాధారణ ఉప్పు.
 
== బ్రాన్‌స్టెడ్–లౌరీ సిద్ధాంతం ==
1923లో, [[జోహన్నెస్ నికోలస్ బ్రాన్‌స్టెడ్]] మరియు [[మార్టిన్ లౌరీ]] అనే ఇద్దరు శాస్త్రవేత్తలు ఒక మెరుగైన సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు. రసాయనాలు నీటిలో లేకపోయినా ఈ సిద్ధాంతం పని చేస్తుంది. ఇది కేవలం ద్రావణాలకే పరిమితం కాకుండా వాయు స్థితిలో జరిగే చర్యలకు కూడా వర్తిస్తుంది.
 
=== ప్రోటాన్ల మార్పిడి ===
ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఆమ్లం అంటే ఒక "ప్రోటాన్ దాత" (proton donor). అంటే ఇది ఒక [[ప్రోటాన్]] (హైడ్రోజన్ అయాన్, H<sup>+</sup>) ను ఇస్తుంది. క్షారం అంటే "ప్రోటాన్ గ్రహీత" (proton acceptor). అంటే ఇది ప్రోటాన్ ను తీసుకుంటుంది.<ref name="Clayden_1">{{cite book |last1=Clayden |first1=J. |title=Organic Chemistry |year=2015}}</ref>
 
=== సంయుగ్మ ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు (Conjugate Acids and Bases) ===
ఒక ఆమ్లం ప్రోటాన్ ను ఇచ్చిన తర్వాత, మిగిలిన భాగాన్ని '''సంయుగ్మ క్షారం''' (conjugate base) అని పిలుస్తారు. అలాగే, ఒక క్షారం ప్రోటాన్ ను తీసుకున్న తర్వాత, అది '''సంయుగ్మ ఆమ్లం''' (conjugate acid) గా మారుతుంది. ఇవి జంటలుగా పనిచేస్తాయి.
 
దీని సూత్రం ఇలా ఉంటుంది:
{HA + B -> BH+ + A-}
 
ఇక్కడ:
 
'''HA''' అనేది ఆమ్లం.
 
'''B''' అనేది క్షారం.
 
'''BH+''' అనేది కొత్తగా ఏర్పడిన సంయుగ్మ ఆమ్లం.
 
'''A-''' అనేది కొత్తగా ఏర్పడిన సంయుగ్మ క్షారం.
 
=== నీటి ద్విస్వభావం ===
ఈ సిద్ధాంతం నీరు ఆమ్లంగానూ మరియు క్షారంగానూ ఎలా ప్రవర్తించగలదో వివరిస్తుంది. దీనిని [[ద్విస్వభావం]] (amphoterism) అంటారు. ఒక గ్లాసు నీటిలో, కొన్ని అణువులు ఆమ్లాలుగా మారి ప్రోటాన్లను ఇస్తాయి, మరికొన్ని క్షారాలుగా మారి ప్రోటాన్లను తీసుకుంటాయి:
 
[[File:Bronsted lowry 3d diagram.png|thumb|center|600px|ఒక నీటి అణువు మరొక అణువుకు ప్రోటాన్ ను ఎలా ఇస్తుందో ఈ చిత్రం చూపిస్తుంది.]]
 
== లూయిస్ సిద్ధాంతం ==
[[గిల్బర్ట్ ఎన్. లూయిస్]] ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలకు సంబంధించి అత్యంత విస్తృతమైన సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించారు. ఆయన హైడ్రోజన్ లేదా ప్రోటాన్ల గురించి పట్టించుకోలేదు. దానికి బదులుగా, ఆయన [[ఎలక్ట్రాన్ జంట]] (electron pair) లపై దృష్టి పెట్టారు.
 
'''లూయిస్ ఆమ్లం''' (Lewis acid) అంటే ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించగలిగే పదార్థం.


* ఆమ్లాలు లోహాలతో చర్యపొందు హైడ్రోజన్ వాయువు నిస్తాయి. Zn +2HCl → ZnCl<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>
'''లూయిస్ క్షారం''' (Lewis base) అంటే ఎలక్ట్రాన్ జంటను దానం చేయగలిగే పదార్థం.
* ఆమ్లం క్షారంతో చర్య పొంది లవణం, నీరు లనిస్తుంది. దీనిని తటస్థీకరణము అంటారు. HCl + NaOH → Nacl + H<sub>2</sub>O
* ఆమ్లం కార్బొనేట్, బై కార్బొనేట్ లతో చర్య పొంది కార్బన్ డైఆక్సైడ్ నిస్తుంది.


=== క్షారాల ధర్మాలు ===
ఈ సిద్ధాంతం చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే హైడ్రోజన్ లేని రసాయనాలను కూడా ఇది వివరించగలదు. ఉదాహరణకు, [[బోరాన్ ట్రైఫ్లోరైడ్]] (BF<sub>3</sub>) లో హైడ్రోజన్ లేకపోయినా, అది ఎలక్ట్రాన్లను కోరుకుంటుంది కాబట్టి అది ఒక లూయిస్ ఆమ్లం.


* క్షారాలను వేడిచేస్తే లోహ ఆక్సైడ్లు, కార్బన్ డయాక్సైడ్ లుగా విడిపోతుంది.
== ఇతర ప్రత్యేక నిర్వచనాలు ==
* క్షారం ఆమ్లంతో చర్య పొంది లవణం, నీరు లనిస్తుంది. దీనిని తటస్థీకరణము అంటారు. NaOH + HCl → Nacl + H<sub>2</sub>O
కొన్ని ప్రత్యేక పరిస్థితులలో ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి చర్చించడానికి శాస్త్రవేత్తలు మరికొన్ని పద్ధతులను ఉపయోగిస్తారు.


== తయారు చేసే విధానం ==
=== సాల్వెంట్ సిస్టమ్ నిర్వచనం ===
ఈ పద్ధతి ద్రావణి (solvent - కరిగించుకునే ద్రవం) పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఏదైనా ద్రవంలో, కొన్ని అణువులు సహజంగా ధన మరియు రుణ అయాన్లుగా విడిపోతాయి. ధన అయాన్ల సంఖ్యను పెంచేది ఆమ్లం, రుణ అయాన్ల సంఖ్యను పెంచేది క్షారం. ద్రవ [[అమ్మోనియా]] వంటి పదార్థాలతో పనిచేసే శాస్త్రవేత్తలకు ఇది ఉపయోగపడుతుంది.


=== ఆమ్లాల తయారీ ===
=== లక్స్–ఫ్లడ్ నిర్వచనం ===
అలోహ ఆక్సైడ్లు నీటిలో కరిగినపుదు ఆమ్లాలు తయారవుతాయి.
ఈ సిద్ధాంతాన్ని భూగర్భ శాస్త్రం ([[భూరసాయన శాస్త్రం]]) లేదా కరిగిన లవణాలను అధ్యయనం చేసేవారు ఉపయోగిస్తారు. దీని ప్రకారం, ఆక్సైడ్ అయాన్ (O<sup>2-</sup>) ను తీసుకునేది ఆమ్లం మరియు ఇచ్చేది క్షారం.


* కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ను నీటిలో కరిగిస్తే కార్బానికామ్లం ఏర్పడుతుంది. CO<sub>2</sub> +H<sub>2</sub>O → H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>
=== ఉసనోవిచ్ నిర్వచనం ===
* సల్ఫర్ డై ఆక్సైడ్ ను నీటిలో కరిగిస్తే సల్ఫూరస్ ఆమ్లం ఏర్పడుతుంది. SO<sub>2</sub> +H<sub>2</sub>O → H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>
ఇది అన్నింటికంటే అతి పెద్ద నిర్వచనం. ఎలక్ట్రాన్లు లేదా అయాన్లు ఒకచోటు నుండి మరోచోటుకు కదిలే దాదాపు ప్రతి చర్యను ఇది ఆమ్ల-క్షార చర్యగా పరిగణిస్తుంది. ఇది [[రెడాక్స్]] (redox) చర్యలను కూడా తనలో కలుపుకుంటుంది.
* సల్ఫర్ ట్రైఆక్సైడ్ ను నీటిలో కరిగిస్తే సల్ఫూరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడుతుంది. SO<sub>3</sub> +H<sub>2</sub>O → H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>


=== క్షారాల తయారీ ===
== ఆమ్ల-క్షారాల బలం ==
లోహ ఆక్సైడ్లు నీటిలో కరిగినపుడు క్షారాలు తయారవుతాయి.
అన్ని ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు ఒకేలా ఉండవు. కొన్ని చాలా బలంగా ఉండి చర్మాన్ని కాల్చగలవు, మరికొన్ని చాలా బలహీనంగా ఉండి ఆహారంలో వాడేంత సురక్షితంగా ఉంటాయి (ఉదాహరణకు [[వినేగర్]] లేదా నిమ్మరసం).


* సోడియం ఆక్సైడ్ ను నీటిలో కరిగించినపుడు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ఏర్పడుతుంది. Na<sub>2</sub>O +H<sub>2</sub>O → 2NaOH
=== HSAB సిద్ధాంతం ===
* మెగ్నీషియం ఆక్సైడ్ ను నీటిలో కరిగించినపుడు మెగ్నీషియం హైడ్రాక్సైడ్ ఏర్పడుతుంది. 2MgO +H<sub>2</sub>O → Mg (OH) <sub>2</sub>
1963లో, [[రాల్ఫ్ పియర్సన్]] (Ralph Pearson) [[HSAB సిద్ధాంతం]] ను ప్రతిపాదించారు. దీని అర్థం "కఠిన మరియు మృదువైన ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు" (Hard and Soft Acids and Bases).
* కాల్షియం అక్సైడ్ ను నీటిలో కరిగించినపుడు కాల్షియం హైడ్రక్సైడ్ ఏర్పడుతుంది. 2CaO +H<sub>2</sub>O → Ca (OH) <sub>2</sub>


== [[అర్హీనియస్ ఆమ్ల క్షార సిద్ధాంతము]] ==
'''కఠిన''' (Hard) పదార్థాలు పరిమాణంలో చిన్నవిగా ఉండి, ఎక్కువ విద్యుత్ ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
అర్హీనియస్ సిద్ధాంతం ప్రకారం జల ద్రావణంలో H<sup>+</sup> అయాన్లను యిచ్చేవి ఆమ్లాలు. OH<sup>-</sup> అయాన్లను యిచ్చెవి క్షారాలు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం HCl ఆమ్లము. అది నీటిలో కరిగినపుడు H<sup>+</sup>, Cl<sup>-</sup>అయాన్లుగా విడిపోతుంది. ఈ సిద్ధాంతంప్రకారం NaOH క్షారం అది నీటిలో కరిగినపుడు Na<sup>+</sup>, OH<sup>-</sup> అయాన్లుగా విడిపోతుంది. నీటిలో H<sup>+</sup> OH<sup>-</sup> అయాన్లు సమానంగా ఉంటాయి. అందువలన అది తటస్థ ద్రావణం.


== అర్హీనియస్ ఆమ్ల క్షార సిద్ధాంతం- లోపములు ==
'''మృదువైన''' (Soft) పదార్థాలు పరిమాణంలో పెద్దవిగా ఉండి, తక్కువ విద్యుత్ ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి.


* ఈ సిద్ధాంతం నీటిలో కరిగిన పదార్థాలకు మాత్రమే వర్తిస్తుంది. ఇతర ద్రావణాలైన బెంజీను వంటి కర్బన ద్రావణాలలో కరిగిన వాటిగూర్చి వివరించదు. HCl నీటిలో అయాన్లనిస్తుంది. కాని బెంజీన్ లో యివ్వదు.
సాధారణంగా కఠిన ఆమ్లాలు కఠిన క్షారాలతో చర్య జరపడానికి ఇష్టపడతాయి. అలాగే మృదువైనవి మృదువైన వాటితో కలుస్తాయి. ఒక చర్య ఎంత సులభంగా జరుగుతుందో చెప్పడానికి ఇది రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడుతుంది.<ref name=pearson>{{cite journal |title=Hard and Soft Acids and Bases |last=Pearson |first=Ralph G. |journal=Journal of the American Chemical Society |year=1963}}</ref>
* యిసుక (సిలికాన్ డయాక్సైడ్) లో H<sup>+</sup>అయాన్లు లేనప్పటికీ అది ఆమ్ల స్వభావములు కలిగి ఉంటుంది., అది నీటిలో కరుగదు.
* కార్బన్ డయాక్సైడ్ లో H<sup>+</sup>అయాన్లు లెనప్పటికీ అది ఆమ్ల స్వభావము కలిగి ఉండును.
* కాల్షియం కార్బొనేట్ నీటిలో కరగక పోయినప్పటికీ అది క్షార స్వభావాన్ని కలిగి ఉండును.
* కాల్షియం ఆక్సైడ్ లో OH<sup>-</sup>అయాన్లు లేనప్పటికీ అది క్షార స్వభావాన్ని కలిగి ఉండును.


== [[నీటి అయనీకరణము]] ==
=== ఆమ్ల-క్షార సమతాస్థితి (Equilibrium) ===
స్వచ్ఛమైన నీటిలో విద్యుత్ ప్రసరించదు. నీటిలో విద్యుత్ ను ప్రసరింపజేస్తే ఒక లీటరు [[ఘనపరిమాణం]]లో ఒక కోటి [[మోల్]] అయాన్లలో ఒకటి మాత్రమే అయాన్లుగా విడిపోతుంది. దీనిని [[నీటి అయనీకరణము]] అంటారు. [H<sup>+</sup>] అనగా H<sup>+</sup> అయాన్ యొక్క గాఢత. [OH<sup>-</sup> ] అనగా OH<sup>-</sup> అయాన్ గాఢత అనిర్థం. నీటిలో H<sup>+</sup>, OH<sup>-</sup>లు సమానంగా ఉంటాయి. అందువల్ల వాటి గాఢతలు సమానముగా ఉంటాయి. [H<sup>+</sup>]= 10<sup>−7</sup> మోల్ అయాన్/లీటరు : [OH<sup>-</sup> ] =10<sup>−7</sup> మోల్ అయాన్/లీటరు
బలమైన ఆమ్లం మరియు బలమైన క్షారం కలిసినప్పుడు, అవి పూర్తిగా చర్య జరుపుతాయి. కానీ బలహీనమైన ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు కలిసినప్పుడు, అవి సమతాస్థితికి చేరుకుంటాయి. అంటే చర్య అటు ఇటు జరుగుతూనే ఉంటుంది. దీనివల్ల ఒక [[బఫర్ ద్రావణం]] (buffer solution) ఏర్పడుతుంది. ఈ ద్రావణం తన [[pH]] స్థాయి మారకుండా అడ్డుకుంటుంది. ఇది మన రక్తంలో చాలా ముఖ్యం. మన రక్తం ఒక నిర్దిష్ట ఆమ్లత్వ స్థాయిలో ఉంటేనే మనం జీవించగలము.


== నీటి అయానిక లబ్దము ==
== బేకింగ్ పౌడర్: ఒక నిత్యజీవిత ఉదాహరణ ==
ఒకమోల్ నీటిలో గల H<sup>+</sup> గాఢత, OH<sup>-</sup> గాఢతల లబ్ధాన్ని నీటిఅయానిక లబ్ధం అంటారు.దీనిని K<sub>w</sub>తో సూచిస్తారు. <sub>w</sub>= [H<sup>+</sup>] x [OH<sup>-</sup> ] ఇది ఆమ్ల క్షారాలలో ముఖ్య మైనది. ఎందువలనంటే
మనం వంటగదిలో [[బేకింగ్ పౌడర్]] వాడినప్పుడు ఈ ఆమ్ల-క్షార చర్యను చూడవచ్చు. బేకింగ్ పౌడర్ లో [[సోడియం బైకార్బొనేట్]] (వంట సోడా) అనే క్షారం మరియు ఒక ఘన రూపంలో ఉండే ఆమ్లం ఉంటాయి.


* నీటికి ఆమ్లం కలిపినపుడు H<sup>+</sup> అయాన్ల గాఢత పెరుగుతుంది OH<sup>-</sup> అయాన్ల గాఢత తగ్గుతుంది. అయినా వాటి గాఢతల లబ్ధం మారదు.
మీరు ఈ పొడికి నీరు లేదా పాలు కలిపినప్పుడు, ఆమ్లం మరియు క్షారం చర్య జరుపుతాయి. ఈ చర్య వల్ల [[కార్బన్ డై ఆక్సైడ్]] వాయువు బుడగలు వస్తాయి. ఈ బుడగలు పిండిలో చిక్కుకుపోయి, కేక్ లేదా బ్రెడ్ పొంగేలా (మెత్తగా అయ్యేలా) చేస్తాయి.
* నీటికి క్షారణ్ కలిపినపుడు H<sup>+</sup> అయాన్ల గాఢత తగ్గుతుంది OH<sup>-</sup> అయాన్ల గాఢత పెరుగుతుంది. అయినా వాటి గాఢతల లబ్ధం మారదు.


{| class="wikitable" align="center"
 
|+ఆమ్ల, క్షారముల జల ద్రావణంలో H<sup>+</sup> అయాన్ల గాఢత, OH<sup>-</sup> అయాన్ల గాఢత
== సాధారణ ఆమ్లాలు - క్షారాల జాబితా ==
|H<sup>+</sup> అయాన్ల గాఢత [H<sup>+</sup>]
ప్రయోగశాలలో లేదా ఇంట్లో కనిపించే కొన్ని రసాయనాల జాబితా ఇక్కడ ఉంది:
|10<sup>0</sup>
 
|10<sup>−1</sup>
{| class="wikitable"
|10<sup>−2</sup>
! రకం !! పేరు !! సాధారణ ఉపయోగాలు
|10<sup>−3</sup>
|10<sup>−4</sup>
|10<sup>−5</sup>
|10<sup>−6</sup>
|10<sup>−7</sup>
|10<sup>−8</sup>
|10<sup>−9</sup>
|10<sup>−10</sup>
|10<sup>−11</sup>
|10<sup>−12</sup>
|10<sup>−13</sup>
|10<sup>−14</sup>
|-
|-
|OH<sup>-</sup> అయాన్ల గాఢత [OH<sup>-</sup>]
| బలమైన ఆమ్లం || [[హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం]] || లోహాలను శుభ్రం చేయడానికి, కడుపులోని జీర్ణరసం
|10<sup>−14</sup>
|-
|10<sup>−13</sup>
| బలమైన ఆమ్లం || [[సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం]] || కార్ బ్యాటరీలు
|10<sup>−12</sup>
|-
|10<sup>−11</sup>
| బలహీన ఆమ్లం || [[ఎసిటిక్ ఆమ్లం]] || వినేగర్
|10<sup>−10</sup>
|-
|10<sup>−9</sup>
| బలహీన ఆమ్లం || [[సిట్రిక్ ఆమ్లం]] || నిమ్మకాయలు, నారింజ పండ్లు
|10<sup>−8</sup>
|-
|10<sup>−7</sup>
| బలమైన క్షారం || [[సోడియం హైడ్రాక్సైడ్]] || డ్రైన్ క్లీనర్, సబ్బుల తయారీ
|10<sup>−6</sup>
|-
|10<sup>−5</sup>
| బలహీన క్షారం || [[అమ్మోనియా]] || కిటికీలు తుడిచే ద్రవాలు
|10<sup>−4</sup>
|-
|10<sup>−3</sup>
| బలహీన క్షారం || [[సోడియం బైకార్బొనేట్]] || వంట సోడా, కేకుల తయారీ
|10<sup>−2</sup>
|10<sup>−1</sup>
|10<sup>0</sup>
|}
|}
H<sup>+</sup> అయాన్ గాఢత బట్టి ఆమ్ల, క్షారములను తెలుసుకొనవచ్చును.


* 10<sup>0</sup> > [H<sup>+</sup>] > 10<sup>−6</sup> అయితే ఆ ద్రావణం ఆమ్లం అవుతుంది.
== నియమాల సారాంశం ==
* [H<sup>+</sup>] = 10<sup>−7</sup> అయిన ఆ ద్రావణం తటస్థ ద్రావణం అవుతుంది.
ఈ చర్యలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ క్రింది అంశాలను గుర్తుంచుకోండి:
* 10<sup>−8</sup> > [H<sup>+</sup>] > 10<sup>−14</sup> అయితే ఆ ద్రావణం క్షారం అవుతుంది.


== P<sup>H</sup> ==
ఆమ్లాలు సాధారణంగా పుల్లగా ఉంటాయి; క్షారాలు సాధారణంగా చేదుగా ఉంటాయి మరియు తాకితే జారుడుగా (slippery) అనిపిస్తాయి.
దీనిని సోరెన్ సన్ అనే శాస్త్రవేత్త కనుగొన్నారు. ఈ మానమును ఆమ్ల క్షారములు తెలుసుకొనుటకు ఉపయోగిస్తారు.


* హైడ్రోజన్ అయాన్ గాఢతకు ఋణ సంవర్గమానాన్ని P<sup>H</sup> అంటారు.
ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు ఒకదానికొకటి వ్యతిరేకం, అవి కలిసినప్పుడు ఒకదాని ప్రభావాన్ని మరొకటి రద్దు చేస్తాయి (తటస్థీకరణం).
* P<sup>H</sup>= -log [H<sup>+</sup>]


{| class="wikitable" align="center"
వీటి మధ్య ఎప్పుడూ ఏదో ఒకటి మార్పిడి జరుగుతుంది, అది ప్రోటాన్ కావచ్చు లేదా ఎలక్ట్రాన్ కావచ్చు.
|+H<sup>+</sup> అయాన్ల గాఢత, P<sup>H</sup> విలువలు
 
|H<sup>+</sup> అయాన్ల గాఢత [H<sup>+</sup>]
ఏ రకమైన రసాయనాలను అధ్యయనం చేస్తున్నామనే దానిపై ఆధారపడి శాస్త్రవేత్తలు వేర్వేరు సిద్ధాంతాలను వాడతారు.
|10<sup>0</sup>
 
|10<sup>−1</sup>
== ఇవి కూడా చూడండి ==
|10<sup>−2</sup>
 
|10<sup>−3</sup>
[[ఆమ్లాలు-క్షారాలు]]
|10<sup>−4</sup>
 
|10<sup>−5</sup>
[[ఆమ్లం]]
|10<sup>−6</sup>
|10<sup>−7</sup>
|10<sup>−8</sup>
|10<sup>−9</sup>
|10<sup>−10</sup>
|10<sup>−11</sup>
|10<sup>−12</sup>
|10<sup>−13</sup>
|10<sup>−14</sup>
|-
|P<sup>H</sup> విలువలు
|0
|1
|2
|3
|4
|5
|6
|7
|8
|9
|10
|11
|12
|13
|14
|}
P<sup>H</sup> ఆధారంగా ఆమ్ల క్షారములను తెలుసుకోవచ్చు.


* P<sup>H</sup> విలువ 0 నుండి 6 వరకు గల ద్రావణాలు ఆమ్లాలు.
[[క్షారం]]
* P<sup>H</sup> విలువ 7 గల ద్రావణాలు తటస్థ ద్రావణాలు.
* P<sup>H</sup> విలువ 7 నుండి 14 గల ద్రావణాలు క్షారాలు.


== ఆమ్ల క్షారముల బలాలు ==
[[pH]]


* '''బలమైన ఆమ్లము''' (strong acid) : 100% అయనీకరణము చెందిన ఆమ్లమును బలమైన ఆమ్లము అంటారు. ఉదా: హైడ్రోక్లోరికామ్లము (HCl)
[[ఎలక్ట్రోలైట్]]
* '''బలహీన ఆమ్లము''' (weak acid) : పాక్షికంగా అయనీకరణము చెందిన ఆమ్లమును బలహీన ఆమ్లము అంటారు. ఉదా: ఎసిటిక్ ఆమ్లము (CH<sub>3</sub>COOH)
* '''బలమైన క్షారము''' (strong alkali) :100% అయనీకరణము చెందిన క్షారమును బలమైన ఆమ్లము అంటారు. ఉదా: సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ (NaOH)
* '''బలహీన క్షారము''' (weak alkali) : పాక్షికంగా అయనీకరణము చెందిన క్షారమును బలహీన క్షారము అంటారు. ఉదా: అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్ (NH<sub>4</sub> OH)


== తటస్థీకరణము,తటస్థీకరణోష్ణం ==
== గమనికలు ==
ఒక మోల్ ఆమ్లం, ఒక మోల్ క్షారం కలిపినపుడు లవణం, నీరు యేర్పడతాయి. దీనిని తటస్థీకరణము అంటారు. తటస్థీకరణము చెందినపుడు వెలువడు ఉష్ణాన్ని తటస్థీకరణోష్ణం అంటారు.
{{Reflist|group=note}}


బలమైన ఆమ్లము బలమైన క్షారంతో చర్య పొందినపుడు తటస్థీకరణోష్ణం విలువ 13.7 కి.కా/మోల్ ఉండును.
== మూలాలు ==
{{Reflist}}


మిగిలిన సందర్భాలలో దీనివిలువ 13.7 కి.కా/మోల్ కన్న తక్కువ ఉండును;
=== వనరులు ===


== ఇవి చేయండి, తెలుసుకోండి ==
{{cite book |last1=Clayden |first1=Jonathan |title=Organic Chemistry |year=2015 |publisher=Oxford University Press}}


# ప్రత్యమ్నాయ లిట్మస్ తయారీ: ఒక మందార పూవు తీసుకొని దానిని కాగితంపై బాగా రాయండి. అది నీలిరంగులో మారుతుంది. దీనిని నీలి లిట్మస్ కు ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపయోగించవచ్చు. ఈ కాగితంపై వివిధ ఆమ్లాలను వేసి చూడండి. మార్పును గమనించండి. ఆకాగితం ఎరుపుగా మారుతుంది.
{{cite book |last1=Meyers |first1=R. |title=The Basics of Chemistry |year=2003 |publisher=Greenwood Press}}
# మాజిక్ ఉత్తరాన్ని తయారు చేయుట: ఫీనాప్తలీన్ ద్రవం ఉపయోగించి ఉత్తరాన్ని తెల్ల కాగితంపై రాయండి. ఆ ఉత్తరాన్ని ఆరబెట్టండి. ఆ కాగితంపై ఏ అక్షరాలు కనిపించవు. ఈ ఉత్తరాన్ని ఒక పాత్రలో గల నిమ్మరసం ద్రావణంలో ఉంచండి. దాని పై ఎరుపు అక్షరాలు కనిపిస్తాయి.
# మీ ప్రాంతంలో బాబాల మోసాలు తెలుసుకోండి: ఒక కత్తిపై మొదట ఫీనాప్తలీన్ ద్రవాన్ని గాని, మందార పువ్వు రసాన్ని గాని ముందుగా పూసి ఉంచుకుంటారు. మీరు ఏదైనా సమస్య వారికి చెప్పినపుడు మీకు నిమ్మకాయలను తెమ్మని వారివద్ద ఉన్న కత్తితో కోస్తారు.అపుడు ఎర్రని ద్రవం వస్తుంది. దీనిని రక్తంగా భమింపజేస్తారు.
# [[ఆమ్ల వర్షం]]: ఆగ్రా వంటి పారిశ్రామక ప్రాంతాలలో కర్మాగారములనుండి విడుదలయ్యే అలోహ ఆక్సైడ్లు మెఘాలలోని నీటితో చర్యపొంది ఆమ్లములుగా తయారయి వర్షంగా కురియుట వలన [[తాజ్ మహల్]] వంటి కట్టడాలకు నష్టం వాటిల్లుతుంది.
# వంట పాత్రల వల్ల నష్టం: మన యిండ్లలో ఎక్కువగా అల్యూమినియం పాత్రలను వినియోగిస్తారు. యిది లోహం. యిందులో చింతపండుతో తయారుచేసిన పదార్థాలు వండినపుడు చింత పండులో గల టార్టారికామ్లం లోహ పాత్రతో చర్య చెందడం వల్ల యేర్పడిన క్రియా జన్యాలలో హైడ్రోజన్ వాయువు పోయి మిగిలిన పదార్థాలు మన ఆహారంలో కలియుట వల్ల మన ఆరోగ్యానికి నష్టం వాటిల్లుతోంది.
# జీర్ణాశయంలో యేర్పడిన ఎసిడిటీ కొరకు: మనం రోజూ సరియైన సమయానికి ఆహారం తినకపోవుట వలన మన జీర్ణాశయంలో గ్యాస్ట్రిక్ ఆమ్లము ఉత్పత్తి పెరిగి ఎసిడిటీకి కారణమగును. అపుడు ఆమ్లత్వం పోవుటకు క్షారంతో కూడిన మాత్రలను వాడమని డాక్టర్లు చెవుతారు.
# బెలున్ లో హైడ్రోజన్ వాయువు నింపండి: ఒక చిన్న సీసాలో కొన్ని లోహపు ముక్కలు తీసుకోండి. అందులో నిమ్మరసం (సిట్రిక్ ఆమ్లం) వేసి దానిపై బెలూన్ తగిలించండి. కొంతసేపు ఉంచినపుడు ఆ బెలూన్ హైడ్రోజన్ వాయువుతో నిండుతుంది. ఆ బెలూన్ ను త్రాడుతో కట్టి వదిలితే అది పైకి పోతుంది.


== ఇవి కూడా చూడండి ==
{{cite book |last1=Miessler |first1=G.L. |last2=Tarr |first2=D.A. |title=Inorganic Chemistry |year=1991 |publisher=Prentice-Hall}}
[[ఆమ్లం]]


[[క్షారం]]
{{cite book |last1=Finston |first1=H.L. |title=A New View of Current Acid-Base Theories |year=1983 |publisher=John Wiley & Sons}}


[[ఆమ్ల–క్షార చర్య]]
== బయటి లింకులు ==


[[అర్హీనియస్ ఆమ్ల క్షార సిద్ధాంతము]]
[http://www.anaesthesiamcq.com/AcidBaseBook/ABindex.php ఆమ్ల-క్షార శరీరధర్మ శాస్త్రం (Acid–base Physiology)]


[[pH]]
[https://web.archive.org/web/20070207082349/http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/A/Acids_Bases.html ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల జీవశాస్త్రం]


[[ఎలక్ట్రోలైట్]]
{{Authority control}}
[[వర్గం:రసాయన శాస్త్రం]]
{{DEFAULTSORT:Acid-Base Reaction}}
[[Category:ఆమ్ల-క్షార రసాయన శాస్త్రం]]
[[Category:ఆమ్లాలు]]
[[Category:క్షారాలు]]
[[Category:రసాయనిక చర్యలు]]
[[Category:సమతాస్థితి రసాయన శాస్త్రం]]
[[Category:అకర్బన చర్యలు]]

Revision as of 09:57, 19 February 2026

ఆమ్ల–క్షార చర్య (acid–base reaction) అనేది రసాయన శాస్త్రంలో చాలా సాధారణంగా కనిపించే ఒక రసాయనిక చర్య (chemical reaction). ఒక ఆమ్లం (acid) మరియు ఒక క్షారం (base) ఒకదానితో ఒకటి కలిసినప్పుడు ఈ చర్య జరుగుతుంది. రసాయన శాస్త్రం (chemistry) లో, ఒక ద్రవం ఎంత ఆమ్లత్వంతో ఉందో లేదా ఎంత క్షారత్వంతో ఉందో తెలుసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలకు ఈ చర్యలు బాగా ఉపయోగపడతాయి. దీనిని తెలుసుకోవడానికి తరచుగా ఆమ్ల-క్షార టైట్రేషన్ (Acid–base titration) అనే పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు.

ఈ చర్యలు ఎలా జరుగుతాయనే అంశంపై రకరకాల సిద్ధాంతాలు (theories) ఉన్నాయి. వీటిలో అర్హీనియస్ సిద్ధాంతం, బ్రాన్‌స్టెడ్–లౌరీ ఆమ్ల-క్షార సిద్ధాంతం మరియు లూయిస్ సిద్ధాంతం చాలా ముఖ్యమైనవి. ఈ సిద్ధాంతాల ద్వారా రసాయనాలు నీటిలో గానీ, ఇతర ద్రవాలలో గానీ, లేదా వాయువులుగా ఉన్నప్పుడు గానీ ఎలా ప్రవర్తిస్తాయో మనం సులభంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు.

ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి అధ్యయనం చాలా కాలం క్రితమే మొదలైంది. ఆంటోయిన్ లావోయిజర్ (Antoine Lavoisier) అనే ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త (chemist) 1776 ప్రాంతంలో దీనిపై పరిశోధనలు ప్రారంభించారు.[1] కొన్ని రసాయనాల ప్రవర్తనను వివరించడానికి ఒక సిద్ధాంతం కంటే మరో సిద్ధాంతం బాగా సరిపోతుంది, అందుకే నేటికీ మనం వివిధ రకాల నమూనాలను వాడుతున్నాము.[2]

ఆమ్ల-క్షార భావనల చరిత్ర

ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి ప్రజలకు వందల ఏళ్లుగా తెలుసు. కానీ, అవి ఒకదానితో ఒకటి ఎందుకు చర్య జరుపుతాయి అనే శాస్త్రీయ కారణాలను కనుగొనడానికి చాలా సమయం పట్టింది. ప్రారంభంలో కేవలం రుచిని బట్టి లేదా అవి చేసే పనులను బట్టి వీటిని గుర్తించేవారు.

ప్రారంభ నిర్వచనాలు

1754లో, గిలౌమ్-ఫ్రాంకోయిస్ రౌల్ (Guillaume-François Rouelle) అనే వ్యక్తి మొదటిసారిగా "క్షారం" (base) అనే పదాన్ని వాడారు. ఒక ఆమ్లంతో చర్య జరిపి, ఆ ఆమ్లాన్ని ఘన రూపంలోకి అంటే ఒక లవణం (salt) గా మార్చే పదార్థాన్ని ఆయన క్షారం అని పిలిచారు. క్షారాలు సాధారణంగా చేదు రుచిని కలిగి ఉంటాయని ఆయన గమనించారు.[3]

లావోయిజర్ మరియు ఆక్సిజన్

ఆంటోయిన్ లావోయిజర్ అన్ని ఆమ్లాలలో తప్పనిసరిగా ఆక్సిజన్ (oxygen) ఉంటుందని భావించారు. నిజానికి, "ఆక్సిజన్" అనే పదం గ్రీకు భాష నుండి వచ్చింది, దీని అర్థం "ఆమ్లాన్ని తయారు చేసేది" అని. సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం వంటి ఆయనకు తెలిసిన బలమైన ఆమ్లాల్లో ఆక్సిజన్ ఉండటంతో ఆయన అలా నమ్మారు. కానీ ఈ ఆలోచన తప్పని తర్వాత తెలిసింది. 1810లో, హంఫ్రీ డేవి (Humphry Davy) కొన్ని ఆమ్లాలలో (ఉదాహరణకు హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్) అసలు ఆక్సిజన్ లేదని నిరూపించారు. దీనివల్ల శాస్త్రవేత్తలకు కొత్త సిద్ధాంతం అవసరమైంది.

లీబిగ్ మరియు హైడ్రోజన్

1838లో, జస్టస్ వాన్ లీబిగ్ (Justus von Liebig) ఒక కొత్త ఆలోచనను ముందుకు తెచ్చారు. ఆమ్లం అంటే హైడ్రోజన్ (hydrogen) కలిగిన పదార్థం అని ఆయన చెప్పారు. ఒక ఆమ్లం లోహంతో చర్య జరిపినప్పుడు, ఆ లోహం హైడ్రోజన్ స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తుందని ఆయన గమనించారు. చాలా కాలం వరకు ఆమ్లాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది ఒక మంచి పద్ధతిగా నిలిచింది.[4]

అర్హీనియస్ సిద్ధాంతం

స్వాంటే అర్హీనియస్ (Svante Arrhenius) ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలపై చేసిన పరిశోధనకు నోబెల్ బహుమతి పొందారు.

ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి మొదటి ఆధునిక ఆలోచనను 1884లో స్వాంటే అర్హీనియస్ అందించారు. రసాయనాలు నీటిలో కరిగినప్పుడు ఎలా ప్రవర్తిస్తాయనే అంశంపై ఆయన దృష్టి పెట్టారు.[5]

అర్హీనియస్ ఆమ్లం అంటే ఏమిటి?

అర్హీనియస్ ప్రకారం, నీటిలో హైడ్రోజన్ అయాన్లు (H+) విడుదల చేసే పదార్థాన్ని ఆమ్లం అంటారు. ఈ అయాన్లు నీటిలో ఉన్నప్పుడు, నీటి అణువులతో కలిసి హైడ్రోనియం (H3O+) ను ఏర్పరుస్తాయి. ఇది నీటిని ఆమ్లత్వంగా మారుస్తుంది.

అర్హీనియస్ క్షారం అంటే ఏమిటి?

అర్హీనియస్ క్షారం అంటే నీటిలో హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లను (OH-) విడుదల చేసే పదార్థం. దీనివల్ల నీరు క్షారత్వంగా మారుతుంది.

తటస్థీకరణం (Neutralization)

ఒక అర్హీనియస్ ఆమ్లం మరియు క్షారం కలిసినప్పుడు, తటస్థీకరణం (neutralization) అనే ప్రక్రియ జరుగుతుంది. ఈ చర్య ఫలితంగా ఎప్పుడూ ఒక లవణం (salt) మరియు నీరు ఏర్పడతాయి. దీనివల్ల ఆమ్లం యొక్క పులుపు, క్షారం యొక్క చేదు లక్షణాలు పోయి తటస్థ పదార్థాలు తయారవుతాయి.

సాధారణ తటస్థీకరణ ఉదాహరణలు
ఆమ్లం క్షారం ఫలితం
హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ లవణం మరియు నీరు
సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ లవణం మరియు నీరు

దీనికి సంబంధించిన సాధారణ సమీకరణం ఇలా ఉంటుంది: \text{acid} + \text{base} \longrightarrow \text{salt} + \text{water}

ఉదాహరణకు, హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl) మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ (NaOH) కలిపినప్పుడు జరిగే చర్య: \ce{HCl + NaOH -> NaCl + H2O} ఇక్కడ NaCl అంటే మనం ఇంట్లో వాడే సాధారణ ఉప్పు.

బ్రాన్‌స్టెడ్–లౌరీ సిద్ధాంతం

1923లో, జోహన్నెస్ నికోలస్ బ్రాన్‌స్టెడ్ మరియు మార్టిన్ లౌరీ అనే ఇద్దరు శాస్త్రవేత్తలు ఒక మెరుగైన సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు. రసాయనాలు నీటిలో లేకపోయినా ఈ సిద్ధాంతం పని చేస్తుంది. ఇది కేవలం ద్రావణాలకే పరిమితం కాకుండా వాయు స్థితిలో జరిగే చర్యలకు కూడా వర్తిస్తుంది.

ప్రోటాన్ల మార్పిడి

ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఆమ్లం అంటే ఒక "ప్రోటాన్ దాత" (proton donor). అంటే ఇది ఒక ప్రోటాన్ (హైడ్రోజన్ అయాన్, H+) ను ఇస్తుంది. క్షారం అంటే "ప్రోటాన్ గ్రహీత" (proton acceptor). అంటే ఇది ప్రోటాన్ ను తీసుకుంటుంది.[6]

సంయుగ్మ ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు (Conjugate Acids and Bases)

ఒక ఆమ్లం ప్రోటాన్ ను ఇచ్చిన తర్వాత, మిగిలిన భాగాన్ని సంయుగ్మ క్షారం (conjugate base) అని పిలుస్తారు. అలాగే, ఒక క్షారం ప్రోటాన్ ను తీసుకున్న తర్వాత, అది సంయుగ్మ ఆమ్లం (conjugate acid) గా మారుతుంది. ఇవి జంటలుగా పనిచేస్తాయి.

దీని సూత్రం ఇలా ఉంటుంది: {HA + B -> BH+ + A-}

ఇక్కడ:

HA అనేది ఆమ్లం.

B అనేది క్షారం.

BH+ అనేది కొత్తగా ఏర్పడిన సంయుగ్మ ఆమ్లం.

A- అనేది కొత్తగా ఏర్పడిన సంయుగ్మ క్షారం.

నీటి ద్విస్వభావం

ఈ సిద్ధాంతం నీరు ఆమ్లంగానూ మరియు క్షారంగానూ ఎలా ప్రవర్తించగలదో వివరిస్తుంది. దీనిని ద్విస్వభావం (amphoterism) అంటారు. ఒక గ్లాసు నీటిలో, కొన్ని అణువులు ఆమ్లాలుగా మారి ప్రోటాన్లను ఇస్తాయి, మరికొన్ని క్షారాలుగా మారి ప్రోటాన్లను తీసుకుంటాయి:

ఒక నీటి అణువు మరొక అణువుకు ప్రోటాన్ ను ఎలా ఇస్తుందో ఈ చిత్రం చూపిస్తుంది.

లూయిస్ సిద్ధాంతం

గిల్బర్ట్ ఎన్. లూయిస్ ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలకు సంబంధించి అత్యంత విస్తృతమైన సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించారు. ఆయన హైడ్రోజన్ లేదా ప్రోటాన్ల గురించి పట్టించుకోలేదు. దానికి బదులుగా, ఆయన ఎలక్ట్రాన్ జంట (electron pair) లపై దృష్టి పెట్టారు.

లూయిస్ ఆమ్లం (Lewis acid) అంటే ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించగలిగే పదార్థం.

లూయిస్ క్షారం (Lewis base) అంటే ఎలక్ట్రాన్ జంటను దానం చేయగలిగే పదార్థం.

ఈ సిద్ధాంతం చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే హైడ్రోజన్ లేని రసాయనాలను కూడా ఇది వివరించగలదు. ఉదాహరణకు, బోరాన్ ట్రైఫ్లోరైడ్ (BF3) లో హైడ్రోజన్ లేకపోయినా, అది ఎలక్ట్రాన్లను కోరుకుంటుంది కాబట్టి అది ఒక లూయిస్ ఆమ్లం.

ఇతర ప్రత్యేక నిర్వచనాలు

కొన్ని ప్రత్యేక పరిస్థితులలో ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల గురించి చర్చించడానికి శాస్త్రవేత్తలు మరికొన్ని పద్ధతులను ఉపయోగిస్తారు.

సాల్వెంట్ సిస్టమ్ నిర్వచనం

ఈ పద్ధతి ద్రావణి (solvent - కరిగించుకునే ద్రవం) పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఏదైనా ద్రవంలో, కొన్ని అణువులు సహజంగా ధన మరియు రుణ అయాన్లుగా విడిపోతాయి. ధన అయాన్ల సంఖ్యను పెంచేది ఆమ్లం, రుణ అయాన్ల సంఖ్యను పెంచేది క్షారం. ద్రవ అమ్మోనియా వంటి పదార్థాలతో పనిచేసే శాస్త్రవేత్తలకు ఇది ఉపయోగపడుతుంది.

లక్స్–ఫ్లడ్ నిర్వచనం

ఈ సిద్ధాంతాన్ని భూగర్భ శాస్త్రం (భూరసాయన శాస్త్రం) లేదా కరిగిన లవణాలను అధ్యయనం చేసేవారు ఉపయోగిస్తారు. దీని ప్రకారం, ఆక్సైడ్ అయాన్ (O2-) ను తీసుకునేది ఆమ్లం మరియు ఇచ్చేది క్షారం.

ఉసనోవిచ్ నిర్వచనం

ఇది అన్నింటికంటే అతి పెద్ద నిర్వచనం. ఎలక్ట్రాన్లు లేదా అయాన్లు ఒకచోటు నుండి మరోచోటుకు కదిలే దాదాపు ప్రతి చర్యను ఇది ఆమ్ల-క్షార చర్యగా పరిగణిస్తుంది. ఇది రెడాక్స్ (redox) చర్యలను కూడా తనలో కలుపుకుంటుంది.

ఆమ్ల-క్షారాల బలం

అన్ని ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు ఒకేలా ఉండవు. కొన్ని చాలా బలంగా ఉండి చర్మాన్ని కాల్చగలవు, మరికొన్ని చాలా బలహీనంగా ఉండి ఆహారంలో వాడేంత సురక్షితంగా ఉంటాయి (ఉదాహరణకు వినేగర్ లేదా నిమ్మరసం).

HSAB సిద్ధాంతం

1963లో, రాల్ఫ్ పియర్సన్ (Ralph Pearson) HSAB సిద్ధాంతం ను ప్రతిపాదించారు. దీని అర్థం "కఠిన మరియు మృదువైన ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు" (Hard and Soft Acids and Bases).

కఠిన (Hard) పదార్థాలు పరిమాణంలో చిన్నవిగా ఉండి, ఎక్కువ విద్యుత్ ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

మృదువైన (Soft) పదార్థాలు పరిమాణంలో పెద్దవిగా ఉండి, తక్కువ విద్యుత్ ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

సాధారణంగా కఠిన ఆమ్లాలు కఠిన క్షారాలతో చర్య జరపడానికి ఇష్టపడతాయి. అలాగే మృదువైనవి మృదువైన వాటితో కలుస్తాయి. ఒక చర్య ఎంత సులభంగా జరుగుతుందో చెప్పడానికి ఇది రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడుతుంది.[7]

ఆమ్ల-క్షార సమతాస్థితి (Equilibrium)

బలమైన ఆమ్లం మరియు బలమైన క్షారం కలిసినప్పుడు, అవి పూర్తిగా చర్య జరుపుతాయి. కానీ బలహీనమైన ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు కలిసినప్పుడు, అవి సమతాస్థితికి చేరుకుంటాయి. అంటే చర్య అటు ఇటు జరుగుతూనే ఉంటుంది. దీనివల్ల ఒక బఫర్ ద్రావణం (buffer solution) ఏర్పడుతుంది. ఈ ద్రావణం తన pH స్థాయి మారకుండా అడ్డుకుంటుంది. ఇది మన రక్తంలో చాలా ముఖ్యం. మన రక్తం ఒక నిర్దిష్ట ఆమ్లత్వ స్థాయిలో ఉంటేనే మనం జీవించగలము.

బేకింగ్ పౌడర్: ఒక నిత్యజీవిత ఉదాహరణ

మనం వంటగదిలో బేకింగ్ పౌడర్ వాడినప్పుడు ఈ ఆమ్ల-క్షార చర్యను చూడవచ్చు. బేకింగ్ పౌడర్ లో సోడియం బైకార్బొనేట్ (వంట సోడా) అనే క్షారం మరియు ఒక ఘన రూపంలో ఉండే ఆమ్లం ఉంటాయి.

మీరు ఈ పొడికి నీరు లేదా పాలు కలిపినప్పుడు, ఆమ్లం మరియు క్షారం చర్య జరుపుతాయి. ఈ చర్య వల్ల కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ వాయువు బుడగలు వస్తాయి. ఈ బుడగలు పిండిలో చిక్కుకుపోయి, కేక్ లేదా బ్రెడ్ పొంగేలా (మెత్తగా అయ్యేలా) చేస్తాయి.


సాధారణ ఆమ్లాలు - క్షారాల జాబితా

ప్రయోగశాలలో లేదా ఇంట్లో కనిపించే కొన్ని రసాయనాల జాబితా ఇక్కడ ఉంది:

రకం పేరు సాధారణ ఉపయోగాలు
బలమైన ఆమ్లం హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం లోహాలను శుభ్రం చేయడానికి, కడుపులోని జీర్ణరసం
బలమైన ఆమ్లం సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం కార్ బ్యాటరీలు
బలహీన ఆమ్లం ఎసిటిక్ ఆమ్లం వినేగర్
బలహీన ఆమ్లం సిట్రిక్ ఆమ్లం నిమ్మకాయలు, నారింజ పండ్లు
బలమైన క్షారం సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ డ్రైన్ క్లీనర్, సబ్బుల తయారీ
బలహీన క్షారం అమ్మోనియా కిటికీలు తుడిచే ద్రవాలు
బలహీన క్షారం సోడియం బైకార్బొనేట్ వంట సోడా, కేకుల తయారీ

నియమాల సారాంశం

ఈ చర్యలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ క్రింది అంశాలను గుర్తుంచుకోండి:

ఆమ్లాలు సాధారణంగా పుల్లగా ఉంటాయి; క్షారాలు సాధారణంగా చేదుగా ఉంటాయి మరియు తాకితే జారుడుగా (slippery) అనిపిస్తాయి.

ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు ఒకదానికొకటి వ్యతిరేకం, అవి కలిసినప్పుడు ఒకదాని ప్రభావాన్ని మరొకటి రద్దు చేస్తాయి (తటస్థీకరణం).

వీటి మధ్య ఎప్పుడూ ఏదో ఒకటి మార్పిడి జరుగుతుంది, అది ప్రోటాన్ కావచ్చు లేదా ఎలక్ట్రాన్ కావచ్చు.

ఏ రకమైన రసాయనాలను అధ్యయనం చేస్తున్నామనే దానిపై ఆధారపడి శాస్త్రవేత్తలు వేర్వేరు సిద్ధాంతాలను వాడతారు.

ఇవి కూడా చూడండి

ఆమ్లాలు-క్షారాలు

ఆమ్లం

క్షారం

pH

ఎలక్ట్రోలైట్

గమనికలు

మూలాలు

  1. ↑ Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).
  2. ↑ Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).
  3. ↑ Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).
  4. ↑ Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).
  5. ↑ Miessler G.L. and Tarr D.A. Inorganic Chemistry (2nd ed., Prentice-Hall 1999)
  6. ↑ Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).
  7. ↑ Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).

వనరులు

Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).

Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).

Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).

Lua error in Module:Citation/CS1/Configuration at line 2213: attempt to index field '?' (a nil value).

బయటి లింకులు

ఆమ్ల-క్షార శరీరధర్మ శాస్త్రం (Acid–base Physiology)

ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల జీవశాస్త్రం

Retrieved from "https://sandbox.indicwiki.org/index.php?title=ఆమ్ల–క్షార_చర్య&oldid=61844"