Οξέα – Βάσεις – Άλατα

13/05/2025

Οξέα - Βάσεις - Άλατα

Από το ημερολόγιο ενός Χημικού...

« Μικρό παιδί, ακόμη, αναρωτιόμουν για τα πράγματα που συνέβαιναν γύρω μου: από τα πιο απλά ως τα πιο πολύπλοκα. Για παράδειγμα, πώς αλλάζει χρώμα το τσάι όταν ρίχνω λεμόνι, τι παθαίνουν τα σώματα όταν καίγονται… Τέτοια και άλλα ερωτήματα με απασχολούσαν. Ώσπου τελικά, διαπίστωσα ότι η Χημεία μπορεί να δώσει απαντήσεις για πολλά απ’ αυτά που συμβαίνουν στην καθημερινή ζωή. Ο κόσμος της Χημείας ήταν συναρπαστικός. Κάθε φορά, όμως, ήταν αναγκαίο να ακολουθώ τους δικούς της κανόνες… Ο βασικότερος… «δεν δοκιμάζουμε τη γεύση κάποιου σώματος αν δεν ξέρουμε τι είναι αυτό». Το παρήγορο ήταν, ότι η Χημεία μου έβρισκε άλλους, πιο ακίνδυνους τρόπους για να διαπιστώσω τις ιδιότητες των σωμάτων… »

Στην ενότητα αυτή θα μάθεις:

Στα ίχνη των των οξέων και των βάσεων

Λεξιλόγιο: δείκτης, βάση, οξύ

Τι θα ερευνήσω:

  • Πώς παρασκευάζω δείκτη από κόκκινο λάχανο;
  • Πώς ανιχνεύω αν μια ουσία είναι είναι βάση ή οξύ;
  • Ποιες ουσίες που χρησιμοποιούμε καθημερινά είναι οξέα ή βάσεις;

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΘΑ ΧΡΕΙΑΣΤΕΙ ΚΑΘΕ ΟΜΑΔΑ:

  • κόκκινο λάχανο
  • 7 ποτήρια
  • καθαρό οινόπνευμα
  • κουταλάκι
  • σουρωτήρι
  • γυάλινο δοχείο
  • μπουκάλι με πώμα
  • χυμός λεμονιού
  • χυμός ποροκαλιού
  • ξίδι
  • νερό
  • απορρυπαντικό
  • αμμωνία
  • μαγειρική σόδα
  • ταινία
  • χαρτί
  • ψαλίδι
  • καλαμάκια

για το πείραμα επίδειξης (δάσκαλος)

  • μαχαίρι
Η ταξινόμηση των χημικών ενώσεων

Χημικές ενώσεις είναι οι καθαρές ουσίες που τα μόριά τους αποτελούνται από δύο ή περισσότερα διαφορετικά άτομα.
Οι χημικές ενώσεις ταξινομούνται σε ομάδες με βάση τις ιδιότητες και τη σύστασή τους. Τρεις σημαντικές ομάδες χημικών ενώσεων είναι τα οξέα, οι βάσεις και τα άλατα.

  • Τα οξέα έχουν ένα σύνολο κοινών ιδιοτήτων που ονομάζονται όξινος χαρακτήρας, όπως η ξινή γεύση και το χρώμα που αποκτούν οι δείκτες όταν έρχονται σε επαφή με αυτά.
  • Οι βάσεις έχουν ένα σύνολο κοινών ιδιοτήτων που ονομάζονται βασικός χαρακτήρας.
Οξέα και βάσεις

Συμπλήρωσε το όνομα του οξέος και της βάσης που περιέχεται σε καθένα από τα είδη καθημερινής χρήσης που απεικονίζονται στην πρώτη στήλη του πίνακα

Στα φρούτα και στην πορτοκαλάδα περιέχεται ένα οξύ, το κιτρικό.

Στο κρασί περιέχεται ένα άλλο οξύ που ονομάζεται τρυγικό οξύ.

Στην κόκα-κόλα περιέχεται το φωσφορικό οξύ και στο σώμα σου υπάρχουν χημικές ενώσεις που ονομάζονται αμινοξέα και είναι και αυτές οξέα.

Το ξίδι περιέχει οξικό οξύ.

Οι μπαταρίες των αυτοκινήτων περιέχουν θειικό οξύ.

Στο στομάχι υπάρχει ένα άλλο οξύ που ονομάζεται υδροχλωρικό οξύ και διασπά τις τροφές. Υδροχλωρικό οξύ υπάρχει επίσης στα ισχυρά καθοριστικά που χρησιμοποιούνται για να καθαρίσουν την πέτρα (πουρί) στα είδη υγιεινής.

Οξύ περιέχει και ένα πολύ κοινό αντιπυρετικό φάρμακο, η ασπιρίνη. Η ασπιρίνη περιέχει ακετυλοσαλικυλικό οξύ. Πολλά έντομα, όπως η μέλισσα, για να προστατευτούν από τους εχθρούς τους εκκρίνουν δηλητήριο που περιέχει οξύ. Οξύ, το οποίο ονομάζεται μυρμηκικό οξύ, εκκρίνουν και τα μυρμήγκια όταν τσιμπούν άλλα ζώα. Το ίδιο οξύ υπάρχει και στο λεπτό τρίχωμα που καλύπτει τα φύλλα της τσουκνίδας και είναι αυτό που προκαλεί πόνο, τσούξιμο και ερεθισμό όταν τα αγγίξουμε.

Τι γίνεται όμως με τη μαγειρική σόδα και με την αμμωνία; Αυτές όταν διαλυθούν στο νερό παράγουν ένα βασικό διάλυμα. Η αμμωνία περιέχεται στα καθοριστικά των τζαμιών, ενώ μια άλλη βάση το καυστικό νάτριο περιέχεται στα καθοριστικά σωληνώσεων, όπως το Ντράνο και το Του-μπο-φλό.

Βάση περιέχουν και τα αντιόξινα φάρμακα, όπως το Simeco, το Maalox και το Aludrox, που χρησιμοποιούνται για να κατευνάσουν τον πόνο στο στομάχι.

Βάση, όμως, περιέχεται και στο δηλητήριο της σφήκας και προκαλεί τον οξύ πόνο που νιώθουμε όταν μας τσιμπά.

Τα άλατα

Λεξιλόγιο: χημική αντίδραση, εξουδετέρωση, οξύ, βάση, άλας

Τι θα ερευνήσω:

  • Τι είναι η εξουδετέρωση ενός οξέος από μία βάση;
  • Τι είναι τα άλατα;
  • Ποια άλατα ξέρω που χρησιμοποιώ στην καθημερινή ζωή;

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΘΑ ΧΡΕΙΑΣΤΕΙ ΚΑΘΕ ΟΜΑΔΑ:

  • ποτήρια
  • νερό
  • μαγειρική σόδα
  • κουτάλι
  • σταγονόμετρο
  • δείκτης από κόκκινο λάχανο
  • ξίδι
Ο μηχανισμός της εξουδετέρωσης

Εξουδετέρωση ονομάζεται η αντίδραση μεταξύ ενός οξέος και μιας βάσης προς σχηματισμό άλατος.


   Τι συμβαίνει όμως στην παραπάνω αντίδραση;

   Σύμφωνα με όσα ειπώθηκαν παραπάνω, κατά τη διάλυση του HCI στο νερό δημιουργούνται κατιόντα Η+ ενώ κατά τη διάλυση του NaOH δημιουργούνται ανιόντα υδροξειδίου ΟΗ+. Όταν λοιπόν προσθέσουμε στο διάλυμα του οξέος HCI λίγες σταγόνες βάσης NaOH τότε τα ανιόντα της βάσης ΟΗ+ δεσμεύουν τα κατιόντα του οξέος Η+ και δημιουργούν μόρια νερού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ελάττωση των κατιόντων Η+ που συνεπάγεται αύξηση της τιμής του pH.

   Τότε λέμε ότι το οξύ εξουδετέρωσε τη βάση.

Εφαρμογές του μηχανισμού της εξουδετέρωσης στην καθημερινή ζωή...

   Το δηλητήριο από το τσίμπημα των εντόμων είναι άλλοτε όξινο και άλλοτε βασικό. Για παράδειγμα το δηλητήριο των μυρμηγκιών που περιέχει μυρμηκικό οξύ και το δηλητήριο της μέλισσας είναι όξινο. Για να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα χρειάζεται επάλειψη της προσβεβλημένης περιοχής με διάλυμα αμμωνίας ή μαγειρικής σόδας ( δηλαδή με κάποια βάση) για να εξουδετερωθεί το οξύ. Το ίδιο οξύ με αυτό των μυρμηγκιών περιέχουν και οι τσουκνίδες. Επομένως και για τα τσιμπήματα από τσουκνίδες πρέπει να ακολουθήσουμε την προηγουμένη τακτική. Το δηλητήριο από τη σφίγγα περιέχει κάποια βάση και για να εξουδετερωθεί γίνεται επάλειψη της περιοχής με ξίδι ή λεμόνι ( δηλαδή με κάποιο οξύ).

   Η φθορά των δοντιών οφείλεται κυρίως στους υδατάνθρακες που τρώμε (ζάχαρη, άμυλο ) και στα βακτηρίδια που υπάρχουν στο στόμα μας. Τα βακτηρίδια μετατρέπουν τη ζάχαρη σε οξέα και έτσι δημιουργείται όξινο περιβάλλον. Η παρουσία των οξέων καταστρέφει το σμάλτο που καλύπτει τα δόντια και ευνοεί την ανάπτυξη των βακτηριδίων με επιβλαβείς συνέπειες για την υγιεινή της στοματικής κοιλότητας. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, οι ειδικοί συνιστούν τον περιορισμό της κατανάλωσης τροφών που περιέχουν ζάχαρη και τη χρήση οδοντόπαστας που να περιέχει ασθενείς βάσεις ή σόδα για να εξουδετερώνει τα οξέα.

   Στο στομάχι μας υπάρχει γαστρικό υγρό το οποίο περιέχει υδροχλωρικό οξύ. To pH έχει τιμή περίπου 2. Αυτό το περιβάλλον διευκολύνει την πέψη των τροφών. Αν για οποιοδήποτε λόγο ( άγχος, κακή διατροφή ) αυξηθεί η ποσότητα του υδροχλωρικού οξέος τότε συνήθως νιώθουμε πόνο στο στομάχι ή και κάποια “καούρα”. Σε αυτή την περίπτωση , οι ειδικοί συνιστούν τη λήψη αντιόξινων χαπιών ( δηλαδή χάπια που περιέχουν κάποια βάση) για να εξουδετερώσουν τα οξέα του στομαχιού μας. Φυσικά η χρήση της ασπιρίνης δεν ενδείκνυται αφού περιέχει οξύ (ακετυλο-σαλικυλικό οξύ).

Τα οξέα και οι βάσεις στην καθημερινή ζωή

Λεξιλόγιο: Οξέα, Βάσεις, ουσίες, καθαριστικά, απορρυπαντικά, λίπη

Τι θα ερευνήσω:

  • Ποιες ουσίες διαλύουν τα άλατα;
  • Ποιες ουσίες διαλύουν τα λίπη;
  • Πού μας χρειάζονται τα οξέα και οι βάσεις στην καθημερινή ζωή;
  • Ποιοι είναι οι κίνδυνοι από την απρόσεχτη χρήση καθαριστικών;

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΘΑ ΧΡΕΙΑΣΤΕΙ ΚΑΘΕ ΟΜΑΔΑ:

  • ποτήρια
  • νερό
  • απορρυπαντικό (υγρό ή σκόνη)
  • κουταλάκι
  • κιμωλία
  • μαγειρικό λάδι
Είδη καθημερινής χρήσης που περιέχουν οξέα ή βάσεις

   Τα οξέα έχουν την ιδιότητα να διαλύουν τα άλατα. Γι’ αυτό χρησιμοποιούνται σε καθαριστικά για τη διάλυση της πέτρας (πουρί) στα είδη υγιεινής και σε άλλα για τη διάλυση των αλάτων του μπάνιου και των διάφορων ηλεκτρικών συσκευών, όπως οι καφετιέρες.

   Οι βάσεις έχουν την ιδιότητα να διαλύουν τα λίπη. Τα καθαριστικά που χρησιμοποιούνται για τη διάλυση των λιπών που αποφράζουν τις σωληνώσεις της κουζίνας, αλλά και τα καθαριστικά για τους φούρνους περιέχουν βάσεις. Ακόμη βάσεις περιέχουν τα καθοριστικά των τζαμιών και πολλά υγρά απορρυπαντικά κυρίως για πιάτα, που λερώνονται από λίπη.

Η κιμωλία και γενικότερα τα άλατα διαλύονται στα διαλύματα των οξέων, αλλά όχι στα διαλύματα των βάσεων.
Το λάδι και τα λίπη δεν διαλύονται στα διαλύματα των οξέων, διαλύονται όμως στα διαλύματα των βάσεων.
Τα προβλήματα στο περιβάλλον

Η αλόγιστη χρήση των καθοριστικών, των απορρυπαντικών και των λιπασμάτων δημιουργεί σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα.Τα συστατικά των απορρυπαντικών και των λιπασμάτων καταλήγουν μετά λύματα στη θάλασσα, όπου προκαλούν το φαινόμενο του ευτροφισμού, δηλαδή την υπερανάπτυξη ενός είδους φυκιού. Η ανάπτυξη των φυκιών επηρεάζει αρνητικά το θαλάσσιο οικοσύστημα. Τα λιπάσματα, όταν δεν καταναλώνονται από τα φυτά, διαλύονται στο νερό της βροχής και παρασύρονται μακριά, μολύνοντας το πόσιμο νερό με τοξικά συστατικά.

Λιπάσματα και απορρυπαντικά χύνονται σε λίμνες, ποτάμια και τη θάλασσα
Τα φύκια μεγαλώνουν πολύ και καταναλώνουν το διαλυμένο οξυγόνο και ελαττώνουν το φως μέσα στο νερό.
Τα υδρόβια φυτά αρχίζουν να πεθαίνουν. Η νεκρή ύλη είναι τροφή για τα μικρόβια.
Η όξινη βροχή

   Στις περιοχές όπου υπάρχει ατμοσφαιρική ρύπανση, η βροχή δεν είναι τόσο ακίνδυνη και ευεργετική όπως η φύση την είχε ρυθμίσει να είναι.

   Η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει ως αποτέλεσμα να ελευθερώνονται στον αέρα που μας περιβάλλει χημικές ενώσεις διαφόρων στοιχείων με οξυγόνο που λέγονται οξείδια. Τα οξείδια αυτά με τους υδρατμούς της ατμόσφαιρας μετατρέπονται σε οξέα που με τη βροχή επιστρέφουν στη γη. Η βροχή που περιέχει τέτοια οξέα ονομάζεται όξινη βροχή.

Τι είδους προβλήματα δημιουργεί η όξινη βροχή;

Η όξινη βροχή έχει πολύ δυσάρεστες επιπτώσεις τόσο στο περιβάλλον όσο και τον πολιτισμό.

Στα δάση και στα φυτά: Η όξινη βροχή μεταφέρει τα οξέα στο έδαφος από όπου τρέφονται τα φυτά με τις ρίζες τους. Τα οξέα όμως δεν είναι καλή τροφή για τα φυτά, με αποτέλεσμα αυτά σιγά σιγά να εξασθενούν και να γίνονται ευαίσθητα στο κρύο και στις επιθέσεις των εντόμων. Η μακρόχρονη έκθεση των δέντρων στην όξινη βροχή μπορεί να οδηγήσει στο θάνατο τους και στην καταστροφή ολόκληρων δασών.

Στους υδρόβιους οργανισμούς:

   Η βροχή μεταφέρει τα οξέα στις λίμνες και τα ποτάμια, με αποτέλεσμα πολλά ψάρια και άλλοι οργανισμοί που ζουν εκεί να μην αντέχουν και είτε να μειώνονται οι πληθυσμοί τους είτε να εξαφανίζονται.

Στο ανθρωπογενές περιβάλλον:

   Ανθρωπογενές περιβάλλον είναι αυτό που έχει δημιουργήσει ο άνθρωπος και στο οποίο κατοικεί, εργάζεται, διασκεδάζει. Στο ανθρωπογενές περιβάλλον ανήκουν και τα έργα υποδομής, όπως οι δρόμοι, οι γέφυρες και τα σπίτια. Πολλά από αυτά τα έργα είναι κατασκευασμένα από μέταλλα. Η όξινη βροχή προκαλεί φθορές, τρώει τις μεταλλικές κατασκευές με αποτέλεσμα να τις κάνει λιγότερο ασφαλείς και να επιβαρύνει την οικονομία μας με έξοδα για τη συντήρηση ή την αποκατάστασή τους.

Στον πολιτισμό:

   Πολλά μνημεία πολιτισμού στην Ελλάδα και τον κόσμο είναι κατασκευασμένα από μάρμαρο. Τα οξέα όμως διαβρώνουν το μάρμαρο. Η όξινη βροχή διαλύει το μάρμαρο και προκαλεί φθορές σε μνημεία που έχουν ζήσει χιλιάδες χρόνια και μας θυμίζουν την πορεία του ανθρώπινου πολιτισμού μέσα στους αιώνες. Στην Αττική, όπου το πρόβλημα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι έντονο εξαιτίας της πολύ μεγάλης κυκλοφορίας των αυτοκινήτων. Πολύ σημαντικά μνημεία όπως ο Παρθενώνας κινδυνεύουν. Οι λύσεις τις οποίες αναζητούν οι επιστήμονες για την προστασία τους δεν μπορούν να δώσουν οριστικό τέλος στο πρόβλημα. Η μόνιμη και ασφαλής λύση είναι μια ο περιορισμός της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

   Ο Παρθενώνας και το Ωδείο Ηρώδου του Αττικού στην Ελλάδα. Μνημεία της παγκόσμιας κληρονομιάς. Είναι από τα μνημεία που κινδυνεύουν από την όξινη βροχή.

Παρθενώνας
Ωδείο του Ηρώδη του Αττικού