Mnogi oksidi aktivnih metala, kao što su oksidi kalija, natrija ili litija, mogu komunicirati s vodom. U ovom slučaju, spojevi povezani s hidroksidima nalaze se u produktima reakcije. Svojstva ovih tvari, značajke tijeka kemijskih procesa u koje su uključene baze, posljedica su prisutnosti hidroksilne skupine u njihovim molekulama. Dakle, u reakcijama elektrolitičke disocijacije, baze se dijele na metalne ione i anione OH-. Kako baze djeluju s oksidima, kiselinama i solima nemetala, razmotrit ćemo u našem članku.
Nomenklatura i struktura molekule
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. Obvezna prisutnost u baznim molekulama hidroksilne skupine vezane na metalni kation tipom ionske veze može se odrediti pomoćuindikatori kao što je fenolftalein. U vodenom okolišu, višak iona OH- određuje se 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. Prvi spoj karakteriziraju znakovi bazičnih hidroksida, drugi je amfoteričan. Stoga se svojstva viših hidroksida razlikuju od spojeva u kojima metal ima niži stupanj valencije.
Fizičke karakteristike
Baze su čvrste tvari koje su otporne na toplinu. U odnosu na vodu dijele se na topive (alkalne) i netopljive. Prvu skupinu čine kemijski aktivni metali - elementi prve i druge skupine. Tvari netopive u vodi sastoje se od atoma drugih metala, čija je aktivnost inferiorna u odnosu na natrij, kalij ili kalcij. Primjeri takvih spojeva su željezne ili bakrene baze. Svojstva hidroksida ovisit će o tome kojoj skupini tvari pripadaju. Dakle, lužine su termički stabilne i ne razgrađuju se zagrijavanjem, dok se baze netopive 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
Kemijska svojstva hidroksida
Interakcija između dvije najvažnije skupine spojeva -kiseline i baze u kemiji se nazivaju reakcijama neutralizacije. Ovaj naziv može se objasniti činjenicom da kemijski agresivni hidroksidi i kiseline tvore neutralne produkte - soli i vodu. Budući da je zapravo proces izmjene dviju složenih tvari, neutralizacija je karakteristična i za lužine i za baze netopive u vodi. Ovdje je jednadžba za reakciju neutralizacije između kaustične potaše i klorovodične kiseline:
KOH + HCl=KCl + H2O
Važno svojstvo baza alkalnih metala je njihova sposobnost da reagiraju s kiselim oksidima, što rezultira soli i vodom. Na primjer, propuštanjem ugljičnog dioksida kroz natrijev hidroksid, možete dobiti njegov karbonat i vodu:
2NaOH + CO2=Na2CO3 + H 2O
Reakcije ionske izmjene uključuju interakciju između lužina i soli, što dovodi do stvaranja netopivih hidroksida ili soli. Dakle, dodavanjem kap po kap otopine kaustične sode u otopinu bakrenog sulfata, možete dobiti plavi talog nalik želeu. To je bakrena baza, netopiva u vodi:
CuSO4 + 2NaOH=Cu(OH)2 + Na2 SO 4
Kemijska svojstva hidroksida, netopivih u vodi, razlikuju se od lužina po tome što pri laganom zagrijavanju gube vodu - dehidriraju, pretvarajući se u oblik odgovarajućeg bazičnog oksida.
Teren s dvostrukim svojstvima
Ako element ili složena tvar može reagirati i s kiselinama i s lužinama, naziva se amfoterna. To uključuje, na primjer, cink,aluminij i njihove baze. Svojstva amfoternih hidroksida omogućuju zapisivanje njihovih molekularnih formula i u obliku baza, uz izolaciju hidrokso skupine, i u obliku kiselina. Predstavimo nekoliko jednadžbi za reakcije aluminijeve baze s klorovodičnom kiselinom i natrijevim hidroksidom. Oni ilustriraju posebna svojstva amfoternih hidroksida. Druga reakcija odvija se raspadom lužine:
2Al(OH)3 + 6HCl=2AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2O
Proizvodi procesa bit će voda i soli: aluminijev klorid i natrijev aluminat. Sve amfoterne baze su netopive u vodi. Dobivaju se kao rezultat interakcije odgovarajućih soli i lužina.
Načini dobivanja i primjene
U industriji koja zahtijeva velike količine lužina dobivaju se elektrolizom soli koje sadrže katione aktivnih metala prve i druge skupine periodnog sustava. Sirovina za ekstrakciju, na primjer, kaustični natrij, je otopina obične soli. Jednadžba reakcije bit će:
2NaCl + 2H2O=2NaOH + H2 + Cl2
Baze niskoaktivnih metala u laboratoriju se dobivaju interakcijom lužina s njihovim solima. Reakcija pripada tipu ionske izmjene i završava taloženjem baze. Jednostavan način dobivanja lužina je reakcija supstitucije između aktivnog metala i vode. Popraćen je zagrijavanjem reakcijske smjese i egzotermnog je tipa.
Svojstva hidroksida se koriste u industriji. Tu posebnu ulogu imaju lužine. Koriste se kao pročistači kerozina i benzina, za izradu sapuna, preradu prirodne kože, kao i u tehnologijama za proizvodnju rajona i papira.
