Pamata hidroksīdi un to ķīmiskās īpašības

Galvenajām neorganisko vielu klasēm, izņemotoksīdi, skābes un sāļi, attiecas uz savienojumu grupu, ko sauc par bāzēm vai hidroksīdiem. Visiem no tiem ir vienots molekulas struktūras plāns: tie obligāti satur vienu vai vairākas hidroksilgrupas, kas savienotas ar metāla jonu. Hidroksīdi ir ģenētiski saistīti ar metālu oksīdiem un sāļiem, tāpēc tas izraisa ne tikai ķīmiskās īpašības, bet arī ražošanas metodes laboratorijā un rūpniecībā.

Ir vairāki klasifikācijas veidibāzes, kuru pamatā ir gan metāla, kas ir molekulas daļa, īpašības, gan vielas spēja izšķīst ūdenī. Šajā rakstā mēs aplūkosim šīs hidroksīdu īpašības, kā arī iepazīsimies ar to ķīmiskajām īpašībām, no kurām atkarīga rūpniecības un ikdienas dzīves bāzu izmantošana.

Fizikālās īpašības

Visi bāzes veido aktīvi vaiTipiski metāli ir cietas vielas ar plašu kušanas punktu klāstu. Attiecībā uz ūdeni tie ir sadalīti ļoti labi šķīstošās sārmās un ūdenī nešķīstoši. Piemēram, pamata hidroksīdi, kas satur IA grupas elementus, kā katiņi viegli izšķīst ūdenī un ir spēcīgi elektrolīti. Tie ir ziepes, piesārņo audumu, ādu un sauc par sārmiem. Kad tie sadalās šķīdumā, tiek konstatēti OH joni^-, ko nosaka, izmantojot rādītājus. Piemēram, bezkrāsains fenolftaleīns sārmainā vidē kļūst tumšs. Abie nātrija, kālija, bārija un kalcija hidroksīdu šķīdumi un kūtsmēsli ir elektrolīti, t.i. vadīt elektrisko strāvu un uzskata par otrā tipa vadītājiem. Visbiežāk rūpniecībā izmantojamās šķīstošās bāzēs ir aptuveni 11 savienojumi, piemēram, nātrija, kālija, amonija utt. Pamata hidroksīdi utt.

Bāzes molekulas struktūra

Starp metāla katijonu un hidroksila anjoniemMateriāla molekulā esošās grupas veido jonu saiti. Tas ir pietiekami izturīgi ūdenī nešķīstošiem hidroksīdiem, tāpēc polāro ūdens molekulas nespēj iznīcināt šāda savienojuma kristāla režģi. Sārms ir vielas, kas ir stabilas un praktiski neapkarsē oksīdu un ūdeni. Tātad, kālija un nātrija hidroksīdi tiek vāriet temperatūrā, kas ir lielāka par 1000 ° C, bet tie nesadalās. Visu pamatu grafiskajās formās ir skaidri redzams, ka hidroksilgrupas skābekļa atoms ir saistīts ar vienu kovalento saiti ar metāla atomu un otru - ar ūdeņraža atomu. Molekulas struktūra un ķīmiskās saites veids rada ne tikai fiziskas, bet arī visas vielas ķīmiskās īpašības. Ļaujiet mums detalizētāk apsvērt viņus.

Kalcijs un magnijs un to savienojumu īpašības

Abi elementi ir tipiski pārstāvjiaktīvi metāli un var mijiedarboties ar skābekli un ūdeni. Pirmās reakcijas produkts ir bāziskais oksīds. Hidroksīds veidojas eksotermiska procesa rezultātā, turpinot liela daudzuma siltuma izdalīšanos. Kalcija un magnija bāzes ir nedaudz šķīstošas ​​baltas pulverveida vielas. Kalcija savienojumam bieži lieto šādus nosaukumus: laima piens (ja tas ir suspensija ūdenī) un kaļķa ūdens. Būdams tipisks hidroksīda pamata, Ca (OH)₂ mijiedarbojas ar skābu un amfotēruoksīdi, skābes un amfotēriskās bāzes, piemēram, ar alumīnija un cinka hidroksīdiem. Atšķirībā no tipiskiem karstumizturīgiem sārņiem, magnija un kalcija savienojumi temperatūras ietekmē sadalās oksīdā un ūdenī. Abas bāzes, jo īpaši Ca (OH)₂, tiek plaši izmantoti rūpniecībā, lauksaimniecībā un vietējās vajadzības. Aplūkosim to pieteikumu tālāk.

Kalcija un magnija savienojumu lietošanas jomas

Ir labi zināms, ka būvniecības nozarēķīmiskais materiāls, ko sauc par lielgabalu vai kaļķakmeni. Tas ir kalcija pamats. Visbiežāk to iegūst, reaģējot ar ūdeni ar kalcija oksīdu. Pamatvielu hidroksīdu ķīmiskās īpašības ļauj tos plaši izmantot dažādās tautsaimniecības nozarēs. Piemēram, lai attīrītu jēlcukura ražošanas procesus, ražotu balinātāju, balināt kokvilnu un linu dziju. Pirms jonu apmaiņas - katiņu apmaiņas izgudrojuma - kalcija un magnija bāzes tika izmantotas ūdens mīkstināšanas tehnoloģijās, kas ļāva atbrīvoties no hidrokarbonātiem, kas pasliktināja tā kvalitāti. Lai to izdarītu, ūdeni uzvārīja ar nelielu daudzumu sodas pelnu vai hidratētu kaļķi. Magnija hidroksīda ūdens suspensiju var lietot kā terapeitisku līdzekli pacientiem ar gastrītu, lai samazinātu kuņģa sulas skābumu.

Pamata oksīdu un hidroksīdu īpašības

Vissvarīgākās vielas ir grupasreakcijas ar skābiem oksīdiem, skābēm, amfoteriskām bāzēm un sāļiem. Interesanti, ka nešķīstošās bāzes, piemēram, vara, dzelzs vai niķeļa hidroksīdi, nevar iegūt tiešā oksīda reakcijā ar ūdeni. Šajā gadījumā laboratorijā tiek izmantota reakcija starp atbilstošo sāli un sārmu. Rezultātā tiek veidotas pamatnes, kas izgulsnējas. Piemēram, iegūstot zilu vara hidroksīda nogulsni, dzelzs dzelzs pamatnes zaļās nogulsnes. Pēc tam tos iztvaicē ar cietām pulverveida vielām, kas saistītas ar ūdenī nešķīstošajiem hidroksīdiem. Šo savienojumu īpatnība ir tāda, ka, pakļaujoties augstām temperatūrām, tās sadalās attiecīgajā oksīdā un ūdenī, par ko nevar teikt par sārmiem. Galu galā, ūdenī šķīstošās bāzes ir termiski stabilas.

Spēja elektrolizēt

Turpinot izpētīt hidroksīdu pamatīpašības,mēs apspriedīsim vēl vienu funkciju, kurā ir iespējams nošķirt sārma un sārmzemju metālu bāzes no ūdenī nešķīstošiem savienojumiem. Šī ir nespēja, ka tā sadalās jonos zem strāvas. Gluži pretēji, kālijs, nātrijs, bārijs, stroncija hidroksīdi kūst un šķīdumus viegli elektrolizē un otrās šķiedras vadītājus.

Pamatu sagatavošana

Runājot par šīs neorganiskās klases īpašībāmmēs daļēji uzskaitījām ķīmiskās reakcijas, kuru pamatā ir to ražošana laboratorijas un rūpniecības apstākļos. Visrentablākais un ekonomiski izdevīgākais ir dabiskā kaļķakmens termiskās sadalīšanās metode, kuras rezultātā rodas slikta kūtsmēsla. Ja tiek veikta reakcija ar ūdeni, tā veido hidroksīda pamatu - Ca (OH)₂. Šo vielu sajauc ar smiltīm un ūdenijava To turpina izmantot apmetuma sienām, ķieģeļu ķieģeļu un citu veidu celtniecības darbiem. Alkālijas var iegūt, reaģējot ar attiecīgajiem oksīdiem ar ūdeni. Piemēram: K₂O + H₂O = 2KOH. Šis process ir eksotermisks, atbrīvojot lielu daudzumu siltuma.

Sārmu mijiedarbība ar skābiem un amfotēriem oksīdiem

Līdz raksturīgajām ķīmiskajām īpašībām, kas šķīstūdens bāzes var ietvert to spēju veidot sāļus reakcijās ar oksīdiem, kas satur nemetāla atomus molekulās, piemēram, oglekļa dioksīdā, sēra dioksīdā vai silīcija oksīdā. Jo īpaši kalcija hidroksīdu izmanto, lai notecinātu gāzes, kā arī nātrija un kālija hidroksīdi, lai iegūtu atbilstošos karbonātus. Cinks un alumīnija oksīdi, kas saistīti ar amfotēriskajām vielām, var mijiedarboties gan ar skābēm, gan ar sārmiem. Pēdējā gadījumā var veidoties kompleksi savienojumi, piemēram, nātrija hidroksinkarāts.

Neitralizācijas reakcija

Viena no svarīgākajām bāzu īpašībām, piemēramnešķīst ūdenī un sārmiem, ir to spēja reaģēt ar neorganiskām vai organiskām skābēm. Šī reakcija tiek samazināta līdz divu veidu jonu mijiedarbībai: ūdeņradis un hidroksilgrupas. Tas noved pie ūdens molekulu veidošanās: HCl + KOH = KCI + H₂Ak No elektrolīzes disociācijas teorijas viedokļa visa reakcija samazinās līdz vāji disociētā elektrolīta - ūdens veidošanās.

Šajā piemērā tika izveidots vidējs sāls -kālija hlorīds. Ja reakcijai hidroksīdi tiek ņemti tādā daudzumā, kas ir mazāks par nepieciešamo, lai pilnīgi neitralizētu daudzvērtīgo skābi, tad pēc iegūtā produkta iztvaikošanas tiek konstatēti skābes sāls kristāli. Neitralizācijas reakcijai ir svarīga loma metabolisma procesos, kas notiek dzīvās sistēmas šūnās, un ļauj tām ar saviem bufera kompleksiem neitralizēt pārāk daudz ūdeņraža jonu, kas uzkrājas asimilācijas reakcijās.

</ p>>