אין תהליך אחד בעולם אפשרי ללא התערבות של תרכובות כימיות, אשר מגיבות זו עם זו יוצרות את הבסיס לתנאים נוחים. כל היסודות והחומרים בכימיה מסווגים לפי המבנה והתפקודים שהם מבצעים. העיקריים שבהם הם חומצות ובסיסים. כאשר הם מקיימים אינטראקציה, נוצרים מלחים מסיסים ובלתי מסיסים.
דוגמאות לחומצות, מלחים
חומצה היא חומר מורכב המכיל אטום מימן אחד או יותר ושארית חומצה בהרכבו. תכונה ייחודית של תרכובות כאלה היא היכולת להחליף מימן במתכת או יון חיובי כלשהו, וכתוצאה מכך היווצרות המלח המתאים. כמעט כל החומצות, למעט חלקן (H2SiO3 - חומצה סיליקית), מסיסות במים, וחזקות, כגון HCl (הידרוכלורי), HNO3 (חנקן), H2SO4 (גופרית), לחלוטין מתפרקים ליונים. וחלשים (לדוגמה, HNO2 -חנקן, H2SO3 - גופרתי) - חלקית. ה-pH שלהם, הקובע את הפעילות של יוני מימן בתמיסה, נמוך מ-7.
מלח הוא חומר מורכב, לרוב מורכב מקטיון מתכת ואניון של שארית חומצה. בדרך כלל זה מתקבל על ידי תגובת חומצות ובסיסים. כתוצאה מאינטראקציה זו, מים עדיין משתחררים. קטיוני מלח יכולים להיות, למשל, קטיונים NH4+. הן, כמו חומצות, יכולות להתמוסס במים בדרגות מסיסות שונות.
דוגמאות למלחים בכימיה: CaCO3 - סידן פחמתי, NaCl - נתרן כלורי, NH4Cl - אמוניום כלוריד, K2SO4 – אשלגן גופרתי ואחרים.
סיווג מלחים
בהתאם לכמות ההחלפה של קטיוני מימן, הקטגוריות הבאות של מלחים מובדלות:
- בינוני - מלחים שבהם קטיוני מימן מוחלפים לחלוטין בקטיוני מתכת או יונים אחרים. דוגמאות כאלה של מלחים בכימיה יכולות לשמש כחומרים הנפוצים ביותר הנפוצים ביותר - KCl, K3PO4.
- חומצה - חומרים שבהם קטיוני מימן אינם מוחלפים לחלוטין ביונים אחרים. דוגמאות לכך הן סודיום ביקרבונט (NaHCO3) ואשלגן מימן אורתופוספט (K2HPO4).
- Basic - מלחים שבהם שאריות חומצה לא מוחלפות לחלוטין בקבוצת הידרוקסו עם עודף בסיס או חוסר חומצה. חומרים אלה כוללים MgOHCl.
- מלחים מורכבים: Na[Al(OH)4],K2[Zn(OH)4].
בהתאם לכמות הקטיונים והאניונים הקיימים בהרכב המלח, הם מבחינים:
- פשוט - מלחים המכילים סוג אחד של קטיון ואניון. דוגמאות למלח: NaCl, K2CO3, Mg(NO3)2.
- Double - מלחים המורכבים מזוג סוגים של יונים בעלי מטען חיובי. אלה כוללים אלומיניום-אשלגן גופרתי.
- מעורב - מלחים שיש בהם שני סוגי אניונים. דוגמאות למלחים: Ca(OCl)Cl.
להשיג מלחים
החומרים האלה מתקבלים בעיקר על ידי תגובה של אלקלי עם חומצה, וכתוצאה מכך מים: LiOH + HCl=LiCl + H2O.
כאשר תחמוצות חומציות ובסיסיות מתקשרות, נוצרים גם מלחים: CaO + SO3=CaSO4.
הם מתקבלים גם בתגובה של חומצה ומתכת העומדת לפני מימן בסדרת המתחים האלקטרוכימית. ככלל, זה מלווה בהתפתחות גז: H2SO4 + Li=Li2 SO 4 + H2.
כאשר בסיסים (חומצות) מקיימים אינטראקציה עם תחמוצות חומציות (בסיסיות), נוצרים המלחים המתאימים: 2KOH + SO2=K2 SO 3 + H2O; 2HCl + CaO=CaCl2 + H2O.
תגובות בסיסיות של מלחים
כאשר מלח וחומצה מתקשרים, מתקבל מלח נוסף וחומצה חדשה (התנאי לתגובה כזו הוא שיש להשתחרר כתוצאה מכך משקעים או גז): HCl + AgNO 3=HNO3 + AgCl.
כששני מלחים מסיסים שונים מגיבים, הם מקבלים: CaCl2 + Na2CO3=CaCO3 + 2NaCl.
לחלק מהמלחים המסיסים בצורה גרועה במים יש את היכולת להתפרק לתוצרי התגובה המתאימים בחימום: CaCO3=CaO + CO2.
מלחים מסוימים יכולים לעבור הידרוליזה: באופן הפיך (אם הוא מלח של בסיס חזק וחומצה חלשה (CaCO3) או חומצה חזקה ובסיס חלש (CuCl 2)) ובאופן בלתי הפיך (מלח של חומצה חלשה ובסיס חלש (Ag2S)). מלחים של בסיסים חזקים וחומצות חזקות (KCl) אינם עוברים הידרוליזה.
הם יכולים גם להתנתק ליונים: חלקית או מלאה, תלוי בהרכב.