تاریخچهٔ مفهوم اسید، باز و قلیا

راهنمایی کوتاه: این مفاهیم اول از تجربه‌های روزمرهٔ مردم (مزهٔ ترش و خاکستر گیاهان) پیدا شدند و بعدها دانشمندان آن‌ها را با یون و پروتون و الکترون دقیق‌تر تعریف کردند.

گام‌به‌گام:

• ۱) از نام‌ها شروع کنیم: واژهٔ «اسید» از ریشهٔ لاتین acidus به معنی «ترش» می‌آید، چون سرکه و آب‌لیمو ترش‌اند. واژهٔ «قلیا» از عربی «القِلی» گرفته شده؛ یعنی خاکستری که از سوزاندن گیاهان شور (مانند اشنان و شوره) می‌ماند و در آب، محلولی لیز و صابونی می‌دهد. واژهٔ انگلیسی alkali همان ریشه را دارد.
• ۲) مشاهده‌های عملی قدیمی: مردم می‌دیدند آب‌لیمو و سرکه فلزها را تغییر می‌دهند، و خاکستر گیاهان با چربی، صابون می‌سازد. همین دو رفتار، دو خانوادهٔ متفاوت مواد را نشان می‌داد.
• ۳) دورهٔ کیمیاگری: به کیمیاگران مسلمان مانند جابر بن حیان نسبت داده می‌شود که اسیدهای معدنی را با تقطیر به دست آوردند، و دانشمندانی مثل زکریای رازی خواص قلیاها و خنثی‌شدن را بررسی کردند. اینجا هنوز تعریف دقیق علمی وجود نداشت.
• ۴) قرن ۱۸: شیمیدان فرانسوی، گیوم-فرانسوا روئل، واژهٔ «باز» (base) را برای ماده‌ای به کار برد که با اسید ترکیب می‌شود و نمک می‌سازد. بعدها لاووازیه و دیگران این ایده را گسترش دادند.
• ۵) سال ۱۸۸۴، آرنیوس: تعریف یونی. اسید ماده‌ای است که در آب یون H⁺ آزاد می‌کند و باز ماده‌ای است که یون OH⁻ می‌دهد. مثال: $\text{HCl}\to {\text{H}}^{+}+{\text{Cl}}^{-}$
• ۶) سال ۱۹۲۳، برونستد و لوری: اسید پروتون‌دهنده و باز پروتون‌گیرنده است؛ پس آمونیاک هم باز است، هرچند در فرمولش OH ندارد. در همان سال لویس گفت اسید پذیرندهٔ جفت الکترون و باز دهندهٔ جفت الکترون است، که ترکیب‌هایی مانند BF₃ را هم در بر می‌گیرد.

پاسخ نهایی: مفهوم اسید و باز از مشاهده‌های سادهٔ مزهٔ ترش و خاصیت صابونی خاکستر گیاهان آغاز شد و نام‌هایشان هم از همان‌جا مانده است. سپس در سه مرحله دقیق‌تر شد: تعریف یونی آرنیوس (در آب)، تعریف پروتونی برونستد-لوری، و تعریف الکترونی لویس. «قلیا» نام قدیمی محلول‌های بازی است و امروز به بازهای محلول در آب مثل NaOH می‌گوییم.

مثال مشابه: جوش شیرین (باز) با سرکه (اسید) واکنش می‌دهد و گاز CO₂ آزاد می‌کند، یا آمونیاک در آب: ${\text{NH}}_3+{\text{H}}_2\text{O}\rightleftharpoons {\text{NH}}_4^{+}+{\text{OH}}^{-}$

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: دربارهٔ «نظریهٔ برونستد-لوری» و «نظریهٔ لویس» و معنی «آمفیپروتیک» (مثل آب که هم اسید و هم باز می‌تواند باشد) جست‌وجو کن.

یادآوری ایمنی: هرگز مواد شیمیایی آزمایشگاهی را نچش یا بو نکن؛ اسیدها و بازها خورنده‌اند و کار با آن‌ها فقط زیر نظر معلم و با عینک ایمنی انجام می‌شود.