Mange oxider af aktive metaller, såsom oxider af kalium, natrium eller lithium, kan interagere med vand. I dette tilfælde findes forbindelser relateret til hydroxider i reaktionsprodukterne. Egenskaberne af disse stoffer, funktionerne i forløbet af kemiske processer, hvor baser er involveret, skyldes tilstedeværelsen af en hydroxylgruppe i deres molekyler. Så i reaktionerne ved elektrolytisk dissociation opdeles baser i metalioner og anioner OH-. Hvordan baser interagerer med ikke-metaloxider, syrer og s alte, vil vi overveje i vores artikel.
Nomenklatur og struktur af molekylet
For at navngive basen korrekt, skal du tilføje ordet hydroxid til navnet på metalelementet. Lad os give specifikke eksempler. Aluminiumsbasen tilhører amfotere hydroxider, hvis egenskaber vi vil overveje i artiklen. Den obligatoriske tilstedeværelse i basemolekyler af en hydroxylgruppe bundet til en metalkation af en ionbindingstype kan bestemmes vha.indikatorer såsom phenolphtalein. I vandmiljøet bestemmes et overskud af OH- ioner af en ændring i farven på indikatoropløsningen: farveløst phenolphtalein bliver blodrødt. Hvis et metal udviser flere valenser, kan det danne flere baser. For eksempel har jern to baser, hvor metallets valens er 2 eller 3. Den første forbindelse er karakteriseret ved tegn på basiske hydroxider, den anden er amfoter. Derfor adskiller egenskaberne af højere hydroxider sig fra forbindelser, hvor metallet har en lavere grad af valens.
Fysiske karakteristika
Baderne er faste stoffer, der er modstandsdygtige over for varme. I forhold til vand opdeles de i opløseligt (alkali) og uopløseligt. Den første gruppe er dannet af kemisk aktive metaller - elementer fra den første og anden gruppe. Vanduopløselige stoffer er sammensat af atomer af andre metaller, hvis aktivitet er ringere end natrium, kalium eller calcium. Eksempler på sådanne forbindelser er jern- eller kobberbaser. Hydroxidernes egenskaber vil afhænge af, hvilken gruppe af stoffer de tilhører. Så alkalier er termisk stabile og nedbrydes ikke, når de opvarmes, mens vanduopløselige baser ødelægges under påvirkning af høj temperatur og danner et oxid og vand. For eksempel nedbrydes en kobberbase som følger:
Cu(OH)2=CuO + H2O
Kemiske egenskaber ved hydroxider
Interaktionen mellem de to vigtigste grupper af forbindelser -syrer og baser kaldes neutraliseringsreaktioner i kemi. Dette navn kan forklares med, at kemisk aggressive hydroxider og syrer danner neutrale produkter - s alte og vand. Da neutraliseringen faktisk er en udvekslingsproces mellem to komplekse stoffer, er neutralisering karakteristisk for både alkalier og vanduopløselige baser. Her er ligningen for neutraliseringsreaktionen mellem kaustisk kaliumchlorid og s altsyre:
KOH + HCl=KCl + H2O
En vigtig egenskab ved alkalimetalbaser er deres evne til at reagere med sure oxider, hvilket resulterer i s alt og vand. For eksempel, ved at lede kuldioxid gennem natriumhydroxid, kan du få dets carbonat og vand:
2NaOH + CO2=Na2CO3 + H 2O
Ionbytningsreaktioner omfatter interaktionen mellem alkalier og s alte, som fører til dannelsen af uopløselige hydroxider eller s alte. Så ved at tilsætte en opløsning af kaustisk soda dråbevist til en opløsning af kobbersulfat kan du få et blåt gelélignende bundfald. Det er en kobberbase, uopløselig i vand:
CuSO4 + 2NaOH=Cu(OH)2 + Na2 SO 4
De kemiske egenskaber ved hydroxider, der er uopløselige i vand, adskiller sig fra alkalier ved, at de taber vand ved let opvarmning - de dehydrerer og bliver til form af det tilsvarende basiske oxid.
Grounds, der udstiller dobbelte ejendomme
Hvis et grundstof eller et komplekst stof kan reagere med både syrer og baser, kaldes det amfoter. Disse omfatter for eksempel zink,aluminium og deres baser. Egenskaberne af amfotere hydroxider gør det muligt at skrive deres molekylære formler både i form af baser, mens hydroxogruppen isoleres, og i form af syrer. Lad os præsentere flere ligninger for reaktionerne af en aluminiumbase med s altsyre og natriumhydroxid. De illustrerer de særlige egenskaber ved amfotere hydroxider. Den anden reaktion finder sted med henfald af alkali:
2Al(OH)3 + 6HCl=2AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2O
Produkterne af processerne vil være vand og s alte: aluminiumchlorid og natriumaluminat. Alle amfotere baser er uopløselige i vand. De udvindes som et resultat af vekselvirkningen mellem de tilsvarende s alte og alkalier.
Metoder til opnåelse og ansøgning
I industrien, der kræver store mængder alkalier, opnås de ved elektrolyse af s alte, der indeholder kationer af aktive metaller fra den første og anden gruppe af det periodiske system. Råmaterialet til ekstraktionen, for eksempel kaustisk natrium, er en opløsning af almindeligt s alt. Reaktionsligningen vil være:
2NaCl + 2H2O=2NaOH + H2 + Cl2
Baserne af lavaktive metaller i laboratoriet opnås ved vekselvirkning mellem alkalier og deres s alte. Reaktionen hører til typen af ionbytning og ender med udfældning af basen. En simpel måde at opnå alkalier på er en substitutionsreaktion mellem det aktive metal og vand. Den er ledsaget af opvarmning af den reagerende blanding og er af den eksoterme type.
Hydroxidernes egenskaber bruges i industrien. Alkalier spiller her en særlig rolle. De bruges som rensemidler til petroleum og benzin, til fremstilling af sæbe, behandling af naturligt læder samt i teknologier til fremstilling af rayon og papir.
