۱. واکنش‌های تراساختی در محلول آبی
واکنش‌های تراساختی (واکنش‌های جابجایی مضاعف) نوعی از واکنش‌های شیمیایی هستند که در آن‌ها یون‌های دو ترکیب محلول با یکدیگر مبادله شده و محصولی جدید مانند رسوب یا گاز تولید می‌شود.
مثال:
BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ (s) + 2NaCl (aq)
در این واکنش، سولفات باریم به‌صورت رسوب ته‌نشین می‌شود.
۲. عدد اکسایش و واکنش‌های اکسایش و کاهش
عدد اکسایش معیاری برای مشخص کردن میزان از دست دادن یا به دست آوردن الکترون توسط یک عنصر است. واکنش‌های اکسایش-کاهش (ردوکس) شامل انتقال الکترون بین گونه‌های شیمیایی هستند.
مثال:
Zn (s) + Cu²⁺ (aq) → Zn²⁺ (aq) + Cu (s)
در این واکنش، روی اکسید شده و عدد اکسایش آن از ۰ به +۲ افزایش یافته است، در حالی که مس کاهش یافته و از +۲ به ۰ کاهش پیدا کرده است.
۳. اسیدها و بازهای آرنیوس
آرنیوس اسیدها را موادی می‌داند که در آب یون H⁺ آزاد می‌کنند، در حالی که بازها موادی هستند که یون OH⁻ آزاد می‌کنند.
مثال:
-HCl → H⁺ + Cl
-NaOH → Na⁺ + OH
۴. اکسیدهای اسیدی و بازی
اکسیدهای فلزی معمولاً خاصیت بازی دارند و اکسیدهای نافلزی خاصیت اسیدی دارند.
مثال از اکسید بازی:
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
مثال از اکسید اسیدی:
CO₂ + H₂O → H₂CO₃
۵. نام‌گذاری اسیدها، هیدروکسیدها و نمک‌ها
- نام‌گذاری اسیدها: بسته به حضور یا عدم حضور اکسیژن به دو دسته هیدراسیلیک (مانند HCl: هیدروکلریک اسید) و اکسی‌اسیدها (مانند H₂SO₄: سولفوریک اسید) تقسیم می‌شوند.
- نام‌گذاری هیدروکسیدها: هیدروکسیدهای فلزی با افزودن “هیدروکسید” به نام فلز نام‌گذاری می‌شوند (مانند NaOH: سدیم هیدروکسید).
- نام‌گذاری نمک‌ها: از نام فلز (کاتیون) و نام بنیان غیر فلزی (آنیون) ساخته می‌شود، مانند NaCl (سدیم کلرید).
۶. سنجش حجمی (تیترسنجی)
سنجش حجمی روشی برای تعیین غلظت یک محلول با استفاده از محلول استاندارد با غلظت مشخص است. این روش در اسید-باز و واکنش‌های اکسایش-کاهش کاربرد دارد.
۷. وزن هم‌ارز و نرمالیته
- وزن هم‌ارز: مقدار جرمی یک ماده که می‌تواند یک مول الکترون را جذب یا آزاد کند.
- نرمالیته (N): تعداد هم‌ارزهای گرم ماده در یک لیتر محلول. رابطه نرمالیته با مولاریته به صورت زیر است:
N = M × n
که n تعداد یون‌های H⁺ یا OH⁻ یا الکترون‌های مبادله‌شده است.
نتیجه‌گیری
واکنش‌های شیمیایی در محلول‌های آبی از اصول بنیادی شیمی محسوب می‌شوند و در زمینه‌های مختلف مانند تحلیل مواد، تصفیه آب و تولید مواد شیمیایی کاربرد دارند. شناخت دقیق این واکنش‌ها و روش‌های کمی مرتبط، درک بهتری از رفتار مواد در محیط‌های آبی ارائه می‌دهد.
