الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك

الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك هو من بين الخصائص الكيميائية لعنصر الكبريت، وهو من بين العناصر الكيميائية التي يتضمنها منهاج مادة الكيمياء في المملكة العربية السعودية، وفي هذا المقال سيتم تعريف هذا الحمض وتحديد خصائصه الفيزيائية والكيميائية وعلاقته بالطبيعة.

تعريف حمض الكبريتيك

قبل تحديد الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك يجب تعريف هذا العنصر، والذي يسمى أيضًا حمض الكبريت أو زيت الزاج أو الحمض الكبريتي أو حمض السلفوريك، وصيغته الكيميائية “H₂SO₄“،  ويسمة باللغو الانجليزية ” Sulfuric acid “، وهو حمض معدني قوي، سريع الذوبان في الماء مهما اختلف تركيزه، ويعد من بين أول الأحماض التي اكتشفها العلماء في التاريخ، فقد اكتشفه العرب منذ القرن الثامن الميلادي، حيث أطلق عليه الكيميائي العربي جابر بن حيان، الذي صنعه، واكتشفه اسم “زيت الزاج”، وقد ظهر في أوروبا بين القرنين الرابع والخامس عشر.[1]

الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك

الحمض بشكل عام، هو مركب كيميائي له القدرة  على إعطاء أيون الهيدروجين الموجب “H⁺” عند وضعه في الماء، ويتكون حمض الكبريتيك من ذرتي هيدروجين وذرة كبريت وأربع ذرات من الأوكسجين، والرقم الهيدروجيني في الكيمياء يسمى أيضًا الأس الهيدروجيني أو درجة الحموضة ويرمز لها بالرمز “pH”، وهي المقياس الذي يحدد ما إذا كان المركب حمضيًا أم قاعديًا أم متعادلًا، وفيما يخص حمض الكبريتيك فهو مركب حمضي أي أن رقمه الهيدروجيني أقل من 7، وذلك وفقًا لقانون الأس الهيدروجيني الذي يصنف السوائل ذات درجة حموضة أقل من 7 كأحماض.[1]، [2]

الخصائص الكيميائية والفيزيائية لحمض الكبريتيك

إذا كانت درجة حموضة حمض الكبريتيك أقل من 7، فهي من بين الخصائص الكيميائية والفيزيائية التي يتميز بها حمض الكبريت، ونذكر منها ما يأتي:[1]

• يستخدم حمض الكبريتيك كمادة مؤكسدة في العديد من التفاعلات الكيميائية والصناعات المختلفة، كصناعة بطاريات السيارات، وصناعة الصابون المطاط.
• عند تحضير حمض الكبريتيك بتركيز 100%، وفي درجة الغليان، يفقد SO₃ وينتج حمض تركيزه 98.3%.
• ينحل حمض الكبريتيك في الماء منتجًا كمية كبيرة من الحرارة.
• أطلق عليه جابر بن حيان اسم زيت الزاج، بسبب تحضيره، بتسخين وتقطير الزاج الأخضر، أو ما يسمى كبريتات الحديدوز المائية.
• حمض الكبريتيك هو سائل عديم اللون، كما يكون حمض الكبريت المركز موصل للتيار الكهربائي.

الأثر البيئي والصحي لحمض الكبريتيك

يعطى الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك فكرة عن أثر هذا الحمض على البيئة والمحيط، فهو  من مكونات الأمطار الحمضية، إذ أنه ينتج عن أكسدة غاز الأكسجين الجوي لثاني أكسيد الكبريت في وجود الماء، وهي عملية أكسدة حمض الكبريتوز، وتؤدي هذه الأمطار إلى تلف المحاصيل الزراعية، كما أنه مركب سام وقاتل للإنسان والكائنات الحية، حتى لو كان على شكل جرعات قليلة، فمثلًا يؤدي تركيز أربعة أو خمسة سنتمتر مكعب، إلى الوفاة بعد 12-48 ساعة من التعاطي، فهو يسبب صدمة عصبية والدموية، وألم محرق، وأحيانًا جفاف نتيجة القيء المتكرر.[1]

الرقم الهيدروجيني لحمض الكبريتيك ليس رقمًا رياضيًا فقط، بل هو يحمل دلالات بيئية وخصائص كيميائية مهمة، فمن الضروري اتباع الاحتياطات واحترام القوانين في المختبرات المدرسية والجامعية، والتأكيد على أهمية الحفاظ على البيئة ومحاربة التلوث بشتى أنواعه.