Bazični hidroksidi i njihova kemijska svojstva

U glavne klase anorganskih tvari, osimoksidi, kiseline i soli, odnosi se na skupinu spojeva nazvanih bazama ili hidroksidima. Svi oni imaju jedan plan za strukturu molekule: oni nužno sadrže jednu ili više hidroksilnih skupina povezanih s metalnim ionom. Bazični hidroksidi su genetski povezani s metalnim oksidima i solima, što uzrokuje ne samo njihova kemijska svojstva, nego i metode proizvodnje u laboratoriju i industriji.

Postoji nekoliko oblika klasifikacijebaze, koje se temelje na karakteristikama metala koji je dio molekule, i na sposobnost tvari da se otopi u vodi. U ovom članku ćemo razmotriti ove značajke hidroksida, a također se upoznaju s njihovim kemijskim svojstvima na kojima ovisi upotreba baza u industriji i svakodnevnom životu.

Fizička svojstva

Sve baze koje čine aktivni ilitipični metali su krute tvari s širokim rasponom tališta. S obzirom na vodu, oni su podijeljeni u visoko topljive - alkalne i netopljive u vodi. Na primjer, bazični hidroksidi koji sadrže elemente iz skupine IA kao kationi se lako otapaju u vodi i jaki su elektroliti. Oni su sapun za dodir, korodiraju tkaninu, kožu i nazivaju se alkalijama. Kad se disociraju u otopini, detektiraju se OH ioni^-, određen pomoću pokazatelja. Na primjer, bezbojni fenolftalein u alkalnom mediju postaje crven. Oba otopina i taline natrija, kalija, barija i kalcijevih hidroksida su elektroliti, tj. provode električnu struju i smatraju se vodičima druge vrste. U topive baze najčešće korištene u industriji, postoji oko 11 spojeva, na primjer, kao što su bazični hidroksidi natrija, kalija, amonijaka itd.

Struktura bazne molekule

Između metalnog kationa i hidroksil anionagrupe u molekuli tvari tvore ionsku vezu. Vrlo je jak u hidroksidima netopivim u vodi, stoga polarne molekule vode nisu u stanju uništiti kristalnu rešetku takvog spoja. Alkalije su otporne tvari i praktički ne tvore oksid i vodu kada se zagrijavaju. Tako, bazični kalijevi i natrijev hidroksidi vriju na temperaturama iznad 1000 ° C i ne raspadaju. U grafičkim formulama svih baza jasno se vidi da je kisikov atom hidroksilne skupine vezan jednom kovalentnom vezom na atom metala, a drugi atom vodika. Struktura molekule i vrsta kemijske veze određuju ne samo fizička nego i sva kemijska svojstva tvari. Dopustimo im da se više paze na njih.

Kalcij i magnezij i svojstva njihovih spojeva

Oba su elementa tipični predstavnici.aktivnih metala i može komunicirati s kisikom i vodom. Proizvod prve reakcije je bazični oksid. Hidroksid se formira kao rezultat egzotermnog procesa koji ide uz oslobađanje velike količine topline. Kalcijeve i magnezijeve baze su slabo topljive bijele praškaste tvari. Kalcij spojevi često koriste sljedeća imena: mlijeko vapna (ako je suspenzija u vodi) i vapna. Kao tipični bazični hidroksid, Ca (OH)₂ u interakciji s kiselinom i amfoterimaokside, kiseline i amfoterne baze, na primjer, s aluminijem i cink hidroksidima. Za razliku od tipičnih lužina koje su otporne na toplinu, spojevi magnezija i kalcija pod djelovanjem temperature raspadaju se u oksid i vodu. Obje baze, posebno Ca (OH)₂Oni su naširoko koristi u industriji, poljoprivredi i kućanskim potrebama. Razmotrite njihovu primjenu dalje.

Kalcij i magnezijev spojevi

Poznato je da se u građevinarstvu primjenjujukemijskog materijala koji se naziva plijesan ili istaloženo vapno. Ovo je baza kalcija. Najčešće se proizvodi reakcijom vode s baznim kalcijevim oksidom. Kemijska svojstva bazičnih hidroksida omogućuju ih široko korištenje u različitim sektorima nacionalnog gospodarstva. Napimer, za pročišćavanje nečistoća u proizvodnji sirovog šećera, za proizvodnju izbjeljivača, u izbjeljivanju pamučne i lanne pređe. Prije izuma izmjenjivača ionskih izmjenjivača, baze kalcija i magnezija korištene su u tehnologijama omekšavanja vode, što je omogućilo oslobađanje hidrokarbonata, što pogoršava njegovu kvalitetu. Za to je voda bila kuhana s malom količinom sodom pepelom ili istreniranim vapnom. Vodena suspenzija magnezijevog hidroksida može se koristiti kao terapeutski alat za pacijente s gastritisom kako bi se smanjila kiselost želučanog soka.

Svojstva bazičnih oksida i hidroksida

Najvažnije tvari za ovu skupinu sureakcije s kiselim oksidima, kiselinama, amfoternim bazama i solima. Zanimljivo, netopljive baze, na primjer, poput hidroksida bakra, željeza ili nikla, ne mogu se dobiti direktnom reakcijom oksida s vodom. U tom slučaju, laboratorij koristi reakciju između odgovarajuće soli i alkalija. Kao rezultat toga nastaju baze koje se talože. Na primjer, dobiva se plavi precipitat bakarnog hidroksida, zeleni precipitat željezne baze željeza. U budućnosti se isparavaju do krutih praškastih supstanci koje se odnose na hidrokside netopljive u vodi. Obilježja tih spojeva su da se pod djelovanjem visokih temperatura raspadaju u odgovarajući oksid i vodu, što nije slučaj s lužinama. Uostalom, baze topljive u vodi su termički otporne.

Sposobnost elektrolize

Nastavak proučavanja osnovnih svojstava hidroksida,Osvrnimo se na još jedan redak kojim je moguće razlikovati baze alkalijskih i zemnoalkalnih metala od spojeva netopivih u vodi. To je nemogućnost potonjeg disociiranja na ione pod djelovanjem električne struje. Naprotiv, taline i otopine kalijevog, natrijevog, barijevog i stroncijevog hidroksida lako prolaze elektrolizu i dirigenti su druge vrste.

Uzimajući temelj

Govoreći o svojstvima ove klase anorganskihtvari, djelomično smo naveli kemijske reakcije na kojima se temelji njihova proizvodnja u laboratorijskim i industrijskim uvjetima. Metoda termičke razgradnje prirodnog vapnenca, kao rezultat dobivanja vapna, može se smatrati najpristupačnijom i isplativijom. Ako reakciju provodite s vodom, ona tvori hidroksid glavnog lika - Ca (OH)₂, Naziva se smjesa ove tvari s pijeskom i vodommort. I dalje se koristi za žbukanje zidova, za spajanje opeka i druge vrste građevinskih radova. Alkali se također mogu dobiti reakcijom odgovarajućih oksida s vodom. Na primjer: K₂O + H₂O = 2KON. Proces je egzotermičan s oslobađanjem velike količine topline.

Interakcija alkalija s kiselim i amfoternim oksidima

Na karakteristična kemijska svojstva topljivog uvodene baze mogu se pripisati njihovoj sposobnosti da formiraju soli u reakcijama s oksidima koji sadrže molekule nemetala u molekulama kao što su ugljični dioksid, sumporni dioksid ili silicij oksid. Posebno, kalcijev hidroksid se koristi za sušenje plinova, a natrijev i kalijev hidroksid za dobivanje odgovarajućih karbonata. Cink i aluminijevi oksidi povezani s amfoternim tvarima mogu međusobno djelovati s kiselinama i lužinama. U potonjem slučaju, mogu nastati kompleksni spojevi, kao što je, na primjer, natrijev hidroksizinkat.

Reakcija neutralizacije

Jedno od najvažnijih svojstava baza kaonetopljivi u vodi i lužinama, njihova je sposobnost da reagiraju s anorganskim ili organskim kiselinama. Ova reakcija se svodi na interakciju između dva tipa iona: vodikovih i hidroksilnih skupina. To dovodi do stvaranja molekula vode: HCI + KON = KCI + H₂O programu. Sa stajališta teorije elektrolitičke disocijacije, cijela reakcija se svodi na stvaranje slabog disocijiranog elektrolita - vode.

U gornjem primjeru, formirana je srednja sol -kalijev klorid. Ako se za reakciju uzmu hidroksidi glavnog lika u količini manjoj od one potrebne za potpuno neutraliziranje polibazične kiseline, tada kada se formira evaporirani proizvod, detektiraju se kristali kisele soli. Reakcija neutralizacije igra važnu ulogu u metaboličkim procesima koji se odvijaju u živim sustavima - stanicama i omogućuje im da neutraliziraju višak vodikovih iona koji se akumuliraju u disimilacijskim reakcijama koristeći vlastite puferne komplekse.

</ p>>