Mnogi oksidi aktivnih metala, kao što su oksidi kalijuma, natrijuma ili litijuma, mogu stupiti u interakciju s vodom. U ovom slučaju, spojevi vezani za hidrokside nalaze se u produktima reakcije. Svojstva ovih supstanci, karakteristike toka hemijskih procesa u koje su uključene baze, su posledica prisustva hidroksilne grupe u njihovim molekulima. Dakle, u reakcijama elektrolitičke disocijacije, baze se dijele na metalne ione i anjone OH-. Kako baze interaguju sa oksidima nemetala, kiselinama i solima, razmotrit ćemo u našem članku.
Nomenklatura i struktura molekula
Da biste ispravno imenovali bazu, trebate dodati riječ hidroksid imenu metalnog elementa. Navedimo konkretne primjere. Aluminijska baza pripada amfoternim hidroksidima, čija ćemo svojstva razmotriti u članku. Obavezno prisustvo u baznim molekulima hidroksilne grupe vezane za metalni kation tipom jonske veze može se odrediti pomoćuindikatori kao što je fenolftalein. U vodenoj sredini, višak jona OH- određen je promjenom boje indikatorske otopine: bezbojni fenolftalein postaje grimiz. Ako metal pokazuje više valencija, može formirati više baza. Na primjer, željezo ima dvije baze, u kojima je valencija metala 2 ili 3. Prvo jedinjenje karakteriziraju znaci bazičnih hidroksida, drugo je amfoterno. Stoga se svojstva viših hidroksida razlikuju od jedinjenja u kojima metal ima niži stepen valencije.
Fizičke karakteristike
Baze su čvrste materije koje su otporne na toplotu. U odnosu na vodu dijele se na rastvorljive (alkalne) i nerastvorljive. Prvu grupu čine hemijski aktivni metali - elementi prve i druge grupe. Supstance nerastvorljive u vodi sastoje se od atoma drugih metala, čija je aktivnost inferiorna u odnosu na natrij, kalij ili kalcij. Primjeri takvih spojeva su baze željeza ili bakra. Svojstva hidroksida ovisit će o tome kojoj grupi tvari pripadaju. Dakle, alkalije su termički stabilne i ne raspadaju se pri zagrijavanju, dok se baze nerastvorljive u vodi uništavaju pod djelovanjem visoke temperature, stvarajući oksid i vodu. Na primjer, bakrena baza se razlaže na sljedeći način:
Cu(OH)2=CuO + H2O
Hemijska svojstva hidroksida
Interakcija između dvije najvažnije grupe spojeva -kiseline i baze se u hemiji nazivaju reakcijama neutralizacije. Ovaj naziv se može objasniti činjenicom da hemijski agresivni hidroksidi i kiseline formiraju neutralne proizvode - soli i vodu. Budući da je, u stvari, proces izmjene između dvije složene supstance, neutralizacija je karakteristična i za alkalije i za baze nerastvorljive u vodi. Evo jednadžbe za reakciju neutralizacije između kaustične potaše i hlorovodonične kiseline:
KOH + HCl=KCl + H2O
Važno svojstvo baza alkalnih metala je njihova sposobnost da reaguju sa kiselim oksidima, što dovodi do soli i vode. Na primjer, propuštanjem ugljičnog dioksida kroz natrijum hidroksid, možete dobiti njegov karbonat i vodu:
2NaOH + CO2=Na2CO3 + H 2O
Reakcije jonske izmjene uključuju interakciju između alkalija i soli, što dovodi do stvaranja nerastvorljivih hidroksida ili soli. Dakle, dodavanjem kap po kap otopine kaustične sode u otopinu bakrenog sulfata, možete dobiti plavi želeast talog. To je bakarna baza, nerastvorljiva u vodi:
CuSO4 + 2NaOH=Cu(OH)2 + Na2 SO 4
Hemijske osobine hidroksida, nerastvorljivih u vodi, razlikuju se od alkalija po tome što pri laganom zagrijavanju gube vodu - dehidriraju, pretvarajući se u oblik odgovarajućeg bazičnog oksida.
Teren sa dvostrukim svojstvima
Ako element ili kompleksna supstanca može da reaguje i sa kiselinama i sa alkalijama, naziva se amfoterna. To uključuje, na primjer, cink,aluminijuma i njihove baze. Svojstva amfoternih hidroksida omogućavaju zapisivanje njihovih molekularnih formula i u obliku baza, uz izolaciju hidrokso grupe, i u obliku kiselina. Predstavimo nekoliko jednadžbi za reakcije aluminijumske baze sa hlorovodoničnom kiselinom i natrijum hidroksidom. Oni ilustruju posebna svojstva amfoternih hidroksida. Druga reakcija se odvija raspadom alkalija:
2Al(OH)3 + 6HCl=2AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2O
Proizvodi procesa će biti voda i soli: aluminijum hlorid i natrijum aluminat. Sve amfoterne baze su nerastvorljive u vodi. One se dobijaju kao rezultat interakcije odgovarajućih soli i alkalija.
Načini dobijanja i primjene
U industriji koja zahteva velike količine alkalija, one se dobijaju elektrolizom soli koje sadrže katione aktivnih metala prve i druge grupe periodnog sistema. Sirovina za ekstrakciju, na primjer, kaustični natrij, je otopina obične soli. Jednačina reakcije će biti:
2NaCl + 2H2O=2NaOH + H2 + Cl2
Baze niskoaktivnih metala u laboratoriji se dobijaju interakcijom lužina sa njihovim solima. Reakcija pripada tipu jonske izmjene i završava se taloženjem baze. Jednostavan način za dobivanje alkalija je reakcija supstitucije između aktivnog metala i vode. Prati ga zagrijavanje reagirajuće smjese i egzotermnog je tipa.
Svojstva hidroksida se koriste u industriji. Alkalije ovdje igraju posebnu ulogu. Koriste se kao prečistači kerozina i benzina, za izradu sapuna, preradu prirodne kože, kao i u tehnologijama za proizvodnju rajona i papira.
