ఆమ్లాలు, క్షారాలు

పులుపు ఆమ్లం.. చేదు క్షారం!

చీమ కుడితే ఒక ఆమ్లం మన శరీరంలోకి ప్రవేశిస్తుంది. తేలు కుడితే ఇంకో రసాయనాన్ని చికిత్సకు వాడతారు. సబ్బులేకుండా ఎవరికైనా రోజు గడవదు. అందులో క్షారం ఉంటుంది. ఇలా నిత్యజీవితంలో మనం ఉపయోగించే దాదాపు అన్ని ప్రకృతి ఆధారిత పదార్థాల్లో ఆమ్లాలు లేదా క్షారాలు ఉంటాయి. వాటి ధర్మాలను, వినియోగ వివరాలను అభ్యర్థులు పరీక్షల కోణంలో తెలుసుకోవాలి. 

ఆమ్లాలు - క్షారాలు 

ప్రకృతిలో లభించే పదార్థాలను వాటి రసాయన ధర్మాలు, ప్రవర్తన ఆధారంగా ఆమ్లాలు, క్షారాలు, లవణాలుగా వర్గీకరించారు.

ఆమ్లాలు: రుచికి పుల్లగా ఉంటూ భక్షించి వేసే ధర్మాన్ని కలిగి ఉండే వాటిని ఆమ్లాలు అంటారు. ఇవి రెండు రకాలుగా ఉంటాయి. 

బలమైన ఆమ్లాలు: వీటి pH విలువ 3 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. 

ఉదా: పర్‌క్లోరిక్‌ ఆమ్లం (HClO₄), సల్ఫ్యూరిక్‌ ఆమ్లం (H₂SO₄), నత్రికామ్లం (HNO₃), హైడ్రోక్లోరిక్‌ ఆమ్లం (HCl) 

బలహీన ఆమ్లాలు: వీటి pH విలువ 3 కంటే ఎక్కువగా 7 కంటే తక్కువ ఉంటుంది. 

ఉదా: హైడ్రోఫ్లోరిక్‌ ఆమ్లం (HF), ఎసిటిక్‌ ఆమ్లం (CH₃COOH), బోరిక్‌ ఆమ్లం (H₃BO₃), అన్ని కర్బన కార్బాక్సిలిక్‌ ఆమ్లాలు 

* ఆమ్లాల్లో అత్యంత బలమైంది పర్‌క్లోరిక్‌ ఆమ్లం. హంఫ్రిడేవి ప్రకారం ఆమ్లాలన్నింటిలో తప్పనిసరి ఆవశ్యక మూలకం హైడ్రోజన్‌. 

క్షారాలు: రుచికి చేదుగా ఉండి సబ్బు లాంటి మృదు స్పర్శను కలిగి ఉన్న రసాయనాలను క్షారాలు అంటారు. ఇవి రెండు రకాలుగా ఉంటాయి.  

బలమైన క్షారాలు: అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్‌ (NH₄OH), సోడియం బై కార్బోనేట్‌ (NaHCO₃), అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్‌ (Al(OH)₃) 

బలహీన క్షారాలు: సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌ (NaOH), లిథియం హైడ్రాక్సైడ్‌ (LiOH), IA, IIA గ్రూపు లోహపు పరమాణువుల హైడ్రాక్సైడ్‌లు   

* ప్రుస్సిక్‌ ఆమ్లం లేదా హైడ్రోజన్‌ సయనైడ్‌ పదార్థాలను రుచి చూడటం ప్రమాదకరం. 

లిట్మస్‌ పరీక్ష: ఆమ్లాలు నీలి రంగు లిట్మస్‌ కాగితాన్ని ఎరుపు రంగులోకి మారుస్తాయి. క్షారాలు ఎరుపు రంగు లిట్మస్‌ కాగితాన్ని నీలి రంగులోకి మారుస్తాయి. ఈ లిట్మస్‌ పరీక్ష ఆమ్ల క్షారాల బలాలను వివరించదు.

అర్హీనియస్‌ ఆమ్ల - క్షార సిద్ధాంతం: ఆమ్లాలు నీటిలో కరిగి  H⁺ అయాన్‌లను ఇస్తాయి. క్షారాలు నీటిలో కరిగి OH^- అయాన్‌లను ఇస్తాయి.  ఈ సిద్ధాంతం నీటిలో కరగని పదార్థాల గురించి సరైన వివరణ ఇవ్వలేదు. 

ఉదా: SiO₂, CaCO₃

బ్రాన్‌స్టెడ్‌ - లౌరి ఆమ్ల - క్షార సిద్ధాంతం: ప్రోటాన్‌ల (H⁺ ) దాత ఆమ్లం. ప్రోటాన్‌లను స్వీకరించేది క్షారం. ప్రోటాన్‌లను దానం చేయడం, స్వీకరించడం మరొక పదార్థం సమక్షంలోనే జరుగుతుంది.   

లూయిస్‌ ఆమ్ల - క్షార సిద్ధాంతం: ఎలక్ట్రాన్‌ జంట స్వీకర్త ఆమ్లం. 

ఉదా: బోరాన్‌ ట్రై ఫ్లోరైడ్‌ (BF₃), జింక్‌ క్లోరైడ్‌ (ZnCl₂)

ఎలక్ట్రాన్‌ జంటను దానం చేసేది క్షారం.  

ఉదా: అమ్మోనియం (NH₃), నీరు (H₂O)

* సాధారణంగా తటస్థీకరణ చర్యలు వేగంగా జరుగుతాయి. కానీ లూయిస్‌ ఆమ్ల, క్షారాల మధ్య చర్యలు నెమ్మదిగా జరుగుతాయి. దీనికి కారణం వివరించలేదు.

వివిధ పదార్థాల్లో ఉండే ఆమ్లాలు            

జీర్ణ రసం లేదా మురాటిక్‌ యాసిడ్‌లో హైడ్రోక్లోరిక్‌ ఆమ్లం ఉంటుంది. నిమ్మరసంలో సిట్రిక్‌ ఆమ్లం, వెనిగర్‌లో ఎసిటిక్‌ ఆమ్లం, ఉసిరిలో ఆస్కార్బిక్‌ ఆమ్లం; టమాటా, పాలకూరలో (ఆకుకూరలు) ఆగ్జాలిక్‌ ఆమ్లం ఉంటాయి. చింతపండు, ద్రాక్ష, మామిడి కాయల్లో టార్టారిక్‌ ఆమ్లం, గోధుమల్లో గ్లుటామిక్‌ ఆమ్లం, యాపిల్‌లో మాలిక్‌ ఆమ్లం, గడ్డిలో బెంజోయిక్‌ ఆమ్లం ఉంటాయి. వెన్నలో బ్యుటనోయిక్‌ ఆమ్లం; పాలు, పెరుగులో లాక్టిక్‌ ఆమ్లం, తేయాకులో టానిక్‌ ఆమ్లం, సోడా నీరులో కార్బోనిక్‌ ఆమ్లం, పామాయిల్‌లో పామిటిక్‌ ఆమ్లం ఉంటాయి. 

వివిధ పదార్థాల్లో ఉండే క్షారాలు          

సబ్బులు, బేకింగ్‌ సోడాలో హైడ్రాక్సైడ్‌ ఉంటుంది. మౌత్‌వాష్, మందులు, చూయింగ్‌  గమ్, ఆల్కహాల్, ప్లాస్టిక్, హెయిర్‌ డై ఇలా నిత్యజీవితంలో ఉపయోగించే పలు పదార్థాల్లో క్షారాలు ఉంటాయి. 

pH నిర్వచనం: H⁺ అయాన్‌ల గాఢత లేదా సంఖ్య యొక్క ఒకే సంవర్గమాన విలువకు pH అని పేరు.

pH = −log[H⁺]
జలద్రావణంలోని H⁺  విలువను పొందడానికి 10 సంఖ్యను ఏ రుణ ఘాతానికి పెంచాలో ఆ ఘాత విలువను ఆ ద్రావణం pH అంటారు. 

పి.సోరెన్‌సన్‌ అనే డచ్‌ శాస్త్రవేత్త 0 నుంచి 14 విలువల మధ్య pH స్కేలును ప్రతిపాదించాడు. ఆమ్లాల pH విలువ 7 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. క్షారాల pH విలువ 7 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.  

పదార్థాల pH విలువలు

మురాటిక్‌ ఆమ్లం pH విలువ 1 - 2, నిమ్మరసం 2 - 3, ఎసిటిక్‌ ఆమ్లం లేదా వెనిగర్‌ 3, ద్రాక్షరసం 3.2, బత్తాయి రసం 3.5, మూత్రం 4.4 - 7.1, కార్బోనిక్‌ ఆమ్లం 5.5 గా ఉంటుంది. ఆమ్ల వర్షం pH విలువ 5.6 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. పాలు 6.3 - 6.5, లాలాజలం 6.4 - 6.9, నేల 6 - 7, కన్నీళ్లు 6.5 - 7.6, సముద్రపు నీరు &.1, బేకింగ్‌ సోడా 8.3, మిల్క్‌ ఆఫ్‌ మెగ్నీషియా 10.5, అమ్మోనియా 11, కాస్టిక్‌ సోడా 13 గా ఉంటుంది.

సూచిక: ఆమ్ల యానకంలో ఒక రంగును, క్షార యానకంలో మరొక రంగును ప్రదర్శించే రసాయన పదార్థాలను సూచికలు అంటారు. అవి పనిచేసే  విధానాన్ని క్వినోనాయిడ్‌ సిద్ధాంతం, ఆస్వాల్డ్‌ సిద్ధాంతాలు వివరిస్తాయి.

ఉదా: ఫినాఫ్తలీన్‌ ఆమ్ల యానకంలో రంగును ప్రదర్శించదు. క్షార యానకంలో గులాబీ రంగును ప్రదర్శిస్తుంది. మిథైల్‌ ఆరెంజ్‌ ఆమ్ల యానకంలో ఎరుపు రంగును, క్షార యానకంలో నారింజ పసుపు రంగును ప్రదర్శిస్తుంది. 

సార్వత్రిక సూచిక: సాధారణ సూచిక ఆమ్ల, క్షార బలాలను వివరించలేదు. కానీ సార్వత్రిక సూచిక భిన్న pH విలువల వద్ద భిన్న రంగులను సూచిస్తుంది. బలమైన ఆమ్లం pH విలువ 2 వద్ద ఎరుపు రంగును; బలహీన ఆమ్లం pH విలువ 4 వద్ద పసుపు రంగును, pH విలువ 6 వద్ద నారింజ పసుపు రంగును; బలహీన క్షారం pH విలువ 8 వద్ద ఆకుపచ్చ రంగును, బలమైన క్షారం pH విలువ 10 కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు నీలి రంగును చూపిస్తుంది.

* కిడ్నీలో ఏర్పడే రాళ్ల రసాయనిక నామం కాల్షియం ఆగ్జలేట్‌. 

* తేలు కుట్టినప్పుడు చికిత్సలో భాగంగా ఉపయోగించే రసాయనం సోడియం పొటాషియం టార్టరేట్‌. 

* చీమ కుట్టినప్పుడు మానవ శరీరంలోకి ప్రవేశించే ఆమ్లం ఫార్మిక్‌ ఆమ్లం. 

* గాఢ నత్రికామ్లం, గాఢ హైడ్రోక్లోరిక్‌ ఆమ్లాల (1 : 3 నిష్పత్తిలో) మిశ్రమాన్ని ఆక్వారేజియా అంటారు. దీన్ని బంగారం కరిగించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ మిశ్రమానికి ద్రవరాజ్యం, రాయల్‌ వాటర్, కింగ్స్‌ వాటర్‌ అని పేర్లు ఉన్నాయి. 

* 1 : 1 నిష్పత్తిలోని గాఢ నత్రికామ్లం, గాఢ సల్ఫ్యూరిక్‌ ఆమ్లాల మిశ్రమాన్ని నైట్రేషన్‌ మిశ్రమం అంటారు. దీన్ని ఏక రసాయన చర్యల్లో కారకంగా ఉపయోగిస్తారు.  

* నీరు (40%), ఫార్మాల్డిహైడ్‌ (60%) మిశ్రమాన్ని ఫార్మాలిన్‌ ద్రావణం అంటారు. దీన్ని జంతు, వృక్ష కళేబరాల నిల్వ కోసం ఉపయోగిస్తారు. 

రచయిత: దామ ధర్మరాజు
 

మరిన్ని అంశాలు ... మీ కోసం!

‣  నీరు

‣  కార్బన్ - దాని సమ్మేళనాలు

‣  రసాయన బంధం

 

‣ ప్ర‌తిభ పేజీలు

‣ ప్ర‌తిభ ప్ర‌త్యేక పేజీలు - 2022

‣ ప్ర‌తిభ ప్ర‌త్యేక పేజీలు - 2015