Hemija je nauka koja proučava različite reakcije koje se dešavaju u prirodi, kao i interakciju nekih jedinjenja s drugima. Glavne tvari ovdje su kiseline i alkalije, reakcije između kojih se obično nazivaju neutralizacija. Oni dovode do stvaranja soli rastvorljive u vodi.
Šta je lug
Alkalni hidroksidi (metali prve grupe glavne (A) podgrupe u periodnom sistemu hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva) i zemnoalkalni (metali druge grupe glavne (A) podgrupe, uključujući kalcij) metali koji nasilno stupaju u interakciju s vodom i potpuno se otapaju u njoj nazivaju se alkalije. Pošto su u stanju da unište organski materijal (kožu, drvo, papir), nazivaju se kaustičnim. Na primjer, kalijev hidroksid (KOH) je kaustična potaša, barij (Ba(OH)2) je kaustični barijum, i tako dalje.
Fizička svojstva jakih baza
Na osnovu definicije šta je alkalija, možemo dodati da su ovi hidroksidi takođe čvrsti higroskopni (sposobni da apsorbuju pare iz vazduhavoda) bijela supstanca. Najjače alkalije su cezijum hidroksidi CsOH i radijum Ra(OH)2. Alkalne reakcije najčešće su praćene oslobađanjem topline (egzotermne). Također, fizička svojstva takvih baza uključuju njihovu sposobnost da se otapaju u nekim organskim jedinjenjima, na primjer, u alkoholima: metanolu i etanolu.
Hemijska svojstva
Otopine alkalija su sposobne da uđu u različite reakcije.
Jake baze imaju sposobnost interakcije sa kiselim i amfoternim oksidima:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 je kiseli oksid);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (reakcija fuzije, odvija se kada se zagrije, gdje je Al2O3 amfoterni oksid);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (reakcija se nastavlja formiranjem rastvorljive kompleksne soli - kalijum tetrahidroksoaluminata).
U reakciji sa amfoternim metalima (Zn, Al i drugi), moguće je formiranje i taline i odgovarajuće kompleksne soli. Štaviše, obe reakcije su praćene evolucijom gasovitog vodonika:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Alkalije također mogu reagirati sa solima, što rezultira stvaranjem druge baze i druge soli. Uslov za nastavak reakcije je da, kao rezultat, jedna od formiranih supstanci mora biti nerastvorljiva u vodi:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Kao što je ranije spomenuto, alkalije i kiseline ulaze ureakcija neutralizacije, formiraju se sol i voda:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Alkalije reaguju sa drugim bazama samo ako su hidroksidi amfoternih metala:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Neki od njih mogu stupiti u interakciju sa mnogim organskim supstancama: esteri, amidi, polihidrični alkoholi:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (proizvod reakcije je natrijum alkoksid).
Koliko su jaka dna
Alkalije se dobijaju na razne načine kako u industriji tako iu laboratorijama.
U industrijskoj industriji postoji nekoliko metoda za proizvodnju alkalija: piroliza, kreč, ferit, elektroliza, koja se dijeli na dijafragmsku, membransku i živinu metodu na tekućim i čvrstim katodama.
Ovo je elektroliza rastvora natrijum i kalijum hlorida, nakon čega se na anodi i katodi oslobađaju hlor i vodonik i dobijaju se odgovarajući hidroksidi:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
Prilikom pirolize na 1000 stepeni dolazi do stvaranja natrijum oksida u prvoj fazi:
Na2CO3=Na2O + CO2.
U drugoj fazi, nastali ohlađeni oksid se rastvara u vodi, kao rezultat toga se dobija potrebna alkalija:
Na2O + H2O=2NaOH.
Laboratorije takođe koriste elektrolizu. Alkalije se mogu dobiti i izlaganjem odgovarajućih metala vodi ili reakcijom soli ovih metala sa drugim bazama, što rezultiradobija se potrebna alkalija i drugi proizvod reakcije, nerastvorljiv u vodi, je so.
Kada cezijum i voda interaguju, dobija se cezijum hidroksid i oslobađa se vodonik (reakcija se odvija čak i na temperaturi od -120 stepeni):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Kao rezultat djelovanja vode na litijum oksid, dobija se lužina:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Prijava
Na osnovu same definicije šta je alkalije, može se shvatiti da se one široko koriste ne samo u industriji, već iu svakodnevnom životu:
- Dezinfekcija ribnjaka za pecanje.
- Kao đubrivo.
- U farmaceutskim proizvodima.
- U proizvodnji papira.
- Proizvodnja sintetičke gume.
- Dobivanje sapuna i deterdženata.
- Komponente elektrolita u alkalnim baterijama.
- Apsorber ugljen-dioksida (litijum hidroksid).
- Proizvodnja maziva.
- Boje u proizvodnji hrane (aditivi za hranu).
- Elektroliti baterije (kalijum hidroksid).
- Čišćenje kanalizacionih cijevi i sudopera od začepljenja hrane.
- Neutralizacija kiseline.
- Katalizatori u hemijskoj industriji.
- Hemijska obrada fotografija.
Mjere opreza
Postaje očigledno da alkalije kao što su hidroksidi natrijuma, litijuma, kalijuma, cezijuma i drugi mogu ozbiljno oštetiti i spaliti kožu i sluzokožu očiju, čak i ako tamo dođu i najmanje čestice jedinjenja. Da bi se ovo sprečilopotrebno je nositi zaštitne naočale, gumene rukavice i kombinezon koji su tretirani posebnim supstancama koje ne dozvoljavaju interakciju materijala sa alkalijama.
