Kaj so hidroksidi? Lastnosti hidroksidov

2024 Avtor: Angel Austin | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 05:41

Veliko oksidov aktivnih kovin, kot so oksidi kalija, natrija ali litija, lahko komunicira z vodo. V tem primeru se v reakcijskih produktih nahajajo spojine, povezane s hidroksidi. Lastnosti teh snovi, značilnosti poteka kemičnih procesov, v katere sodelujejo baze, so posledica prisotnosti hidroksilne skupine v njihovih molekulah. Torej, v reakcijah elektrolitske disociacije se baze razdelijo na kovinske ione in anione OH^-. Kako baze delujejo z nekovinskimi oksidi, kislinami in solmi, bomo obravnavali v našem članku.

Nomenklatura in struktura molekule

Če želite pravilno poimenovati osnovo, morate imenu kovinskega elementa dodati besedo hidroksid. Navedimo konkretne primere. Aluminijeva baza spada med amfoterne hidrokside, katerih lastnosti bomo obravnavali v članku. Obvezno prisotnost v bazičnih molekulah hidroksilne skupine, ki je vezana na kovinski kation z vrsto ionske vezi, je mogoče določiti z uporaboindikatorji, kot je fenolftalein. V vodnem okolju se presežek ionov OH^- določi s spremembo barve indikatorske raztopine: brezbarvni fenolftalein postane škrlaten. Če ima kovina več valenc, lahko tvori več baz. Železo ima na primer dve bazi, v katerih je valenca kovine 2 ali 3. Za prvo spojino so značilni znaki bazičnih hidroksidov, za drugo je amfoterna. Zato se lastnosti višjih hidroksidov razlikujejo od spojin, v katerih ima kovina nižjo stopnjo valence.

fizične značilnosti

Osnove so trdne snovi, ki so odporne na toploto. Glede na vodo jih delimo na topne (alkalne) in netopne. Prvo skupino tvorijo kemično aktivne kovine - elementi prve in druge skupine. V vodi netopne snovi so sestavljene iz atomov drugih kovin, katerih aktivnost je slabša od natrija, kalija ali kalcija. Primeri takšnih spojin so železne ali bakrene baze. Lastnosti hidroksidov bodo odvisne od tega, kateri skupini snovi pripadajo. Torej so alkalije toplotno stabilne in se pri segrevanju ne razgradijo, medtem ko se v vodi netopne baze pod vplivom visoke temperature uničijo, pri čemer tvorijo oksid in vodo. Na primer, bakrena osnova se razgradi na naslednji način:

Cu(OH)₂=CuO + H₂O

Kemijske lastnosti hidroksidov

Interakcija med dvema najpomembnejšima skupinama spojin -kisline in baze se v kemiji imenujejo nevtralizacijske reakcije. To ime je mogoče razložiti z dejstvom, da kemično agresivni hidroksidi in kisline tvorijo nevtralne produkte - soli in vodo. Ker gre pravzaprav za proces izmenjave med dvema kompleksnima snovema, je nevtralizacija značilna tako za alkalije kot za v vodi netopne baze. Tukaj je enačba za nevtralizacijsko reakcijo med kavstično pepeliko in klorovodikovo kislino:

KOH + HCl=KCl + H₂O

Pomembna lastnost baz alkalijskih kovin je njihova sposobnost, da reagirajo s kislimi oksidi, kar povzroči sol in vodo. Na primer, s prehajanjem ogljikovega dioksida skozi natrijev hidroksid lahko dobite njegov karbonat in vodo:

2NaOH + CO₂=Na₂CO₃ + H ₂O

Reakcije ionske izmenjave vključujejo interakcijo med alkalijami in solmi, kar vodi do tvorbe netopnih hidroksidov ali soli. Torej, če raztopini kavstične sode po kapljicah dodate raztopini bakrovega sulfata, lahko dobite modro želejasto oborino. Je bakrena osnova, netopna v vodi:

CuSO₄ + 2NaOH=Cu(OH)₂ + Na₂ SO ₄

Kemične lastnosti hidroksidov, netopnih v vodi, se od alkalij razlikujejo po tem, da pri rahlem segrevanju izgubijo vodo - dehidrirajo in se spremenijo v obliko ustreznega bazičnega oksida.

Temelj z dvojnimi lastnostmi

Če element ali kompleksna snov lahko reagira tako s kislinami kot z alkalijami, se imenuje amfoterna. Sem spadajo na primer cink,aluminij in njihove osnove. Lastnosti amfoternih hidroksidov omogočajo, da njihove molekularne formule zapišemo tako v obliki baz, pri čemer izoliramo hidrokso skupino, kot tudi v obliki kislin. Predstavimo več enačb za reakcije aluminijeve baze s klorovodikovo kislino in natrijevim hidroksidom. Ponazarjajo posebne lastnosti amfoternih hidroksidov. Druga reakcija poteka z razpadom alkalije:

2Al(OH)₃ + 6HCl=2AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + NaOH=NaAlO₂ + 2H₂O

Produkti procesov bodo voda in soli: aluminijev klorid in natrijev aluminat. Vse amfoterne baze so netopne v vodi. Izkopane so kot posledica interakcije ustreznih soli in alkalij.

Načini pridobivanja in prijave

V industriji, ki zahteva velike količine alkalij, jih pridobivamo z elektrolizo soli, ki vsebujejo katione aktivnih kovin prve in druge skupine periodnega sistema. Surovina za ekstrakcijo, na primer kavstični natrij, je raztopina navadne soli. Reakcijska enačba bo:

2NaCl + 2H₂O=2NaOH + H₂ + Cl₂

Baze nizko aktivnih kovin v laboratoriju pridobivamo z interakcijo alkalij z njihovimi solmi. Reakcija spada v vrsto ionske izmenjave in se konča z obarjanjem baze. Preprost način za pridobivanje alkalij je substitucijska reakcija med aktivno kovino in vodo. Spremlja ga segrevanje reakcijske zmesi in je eksotermnega tipa.

Lastnosti hidroksidov se uporabljajo v industriji. Tu imajo alkalije posebno vlogo. Uporabljajo se kot čistila za kerozin in bencin, za izdelavo mila, predelavo naravnega usnja, pa tudi v tehnologijah za proizvodnjo rajona in papirja.