Suurhidroksiede is anorganiese verbindings van die hidroksielgroep –OH en 'n metaal of nie-metaal met 'n oksidasietoestand van +5, +6. Nog 'n naam is suurstofbevattende anorganiese sure. Hul kenmerk is die uitskakeling van 'n proton tydens dissosiasie.
Klassifikasie van hidroksiede
hidroksiede word ook hidroksiede en vodoksiede genoem. Byna alle chemiese elemente het hulle, sommige is wydverspreid in die natuur, byvoorbeeld, die minerale hidrargilliet en brusiet is onderskeidelik aluminium- en magnesiumhidroksiede.
Die volgende tipes hidroksiede word onderskei:
- basic;
- amfoteries;
- suur.
Klassifikasie is gebaseer op of die oksied wat die hidroksied vorm basies, suur of amfoteries is.
Algemene Eiendomme
Die interessantste is die suur-basis eienskappe van oksiede en hidroksiede, aangesien die moontlikheid van reaksies daarvan afhang. Of die hidroksied suur, basiese of amfoteriese eienskappe sal vertoon, hang af van die sterkte van die binding tussen suurstof, waterstof en die element.
Ioonsterkte word beïnvloedpotensiaal, met 'n toename waarin die basiese eienskappe van hidroksiede verswak en die suur eienskappe van hidroksiede toeneem.
Hoër hidroksiede
Hoër hidroksiede is verbindings waarin die vormende element in die hoogste oksidasietoestand is. Dit is onder alle tipes in die klas. 'n Voorbeeld van 'n basis is magnesiumhidroksied. Aluminiumhidroksied is amfoteries, terwyl perchloorsuur as 'n suurhidroksied geklassifiseer kan word.
Verandering in die eienskappe van hierdie stowwe, afhangende van die element wat die vorming vorm, kan opgespoor word volgens die periodieke stelsel van D. I. Mendeleev. Die suur eienskappe van hoër hidroksiede neem van links na regs toe, terwyl die metaaleienskappe onderskeidelik in hierdie rigting verswak.
Basiese hidroksiede
In 'n eng sin word hierdie tipe 'n basis genoem, aangesien die OH-anioon tydens sy dissosiasie afgeskei word. Die bekendste van hierdie verbindings is alkalies, byvoorbeeld:
- gebluste kalk Ca(OH)2 gebruik in afwitkamers, looiery van leer, voorbereiding van antifungale vloeistowwe, mortiere en beton, versagting van water, vervaardiging van suiker, bleikmiddel en kunsmis, kaustisering van natrium- en kaliumkarbonate, neutralisasie van suuroplossings, opsporing van koolstofdioksied, ontsmetting, vermindering van grondweerstandigheid, as 'n voedselbymiddel.
- KOH bytende potas wat gebruik word in fotografie, olieraffinering, voedsel, papier en metallurgiese industrieë, sowel as 'n alkaliese battery, suur neutraliseerder, katalisator, gas suiweraar, pH reguleerder, elektroliet,komponent van skoonmaakmiddels, boorvloeistowwe, kleurstowwe, kunsmis, kalium-organiese en anorganiese stowwe, plaagdoders, farmaseutiese preparate vir die behandeling van vratte, seep, sintetiese rubber.
- Bytsoda NaOH, benodig vir pulp- en papierindustrie, verzeping van vette in die vervaardiging van skoonmaakmiddels, suurneutralisasie, biodieselproduksie, blokkeringsoplosing, ontgassing van giftige stowwe, katoen- en wolverwerking, vormwas, voedselproduksie, skoonheidsmiddels, fotografie.
Basiese hidroksiede word gevorm as gevolg van interaksie met water van die ooreenstemmende metaaloksiede, in die oorgrote meerderheid van gevalle met 'n oksidasietoestand van +1 of +2. Dit sluit alkaliese, alkaliese aarde en oorgangselemente in.
Daarbenewens kan basisse op die volgende maniere verkry word:
- interaksie van alkali met 'n sout van 'n laagaktiewe metaal;
- reaksie tussen 'n alkaliese of alkaliese aardelement en water;
- deur elektrolise van 'n waterige oplossing van sout.
Suur en basiese hidroksiede werk met mekaar in om sout en water te vorm. Hierdie reaksie word neutralisasie genoem en is van groot belang vir titrimetriese analise. Daarbenewens word dit in die alledaagse lewe gebruik. Wanneer suur gemors word, kan 'n gevaarlike reagens met koeldrank geneutraliseer word, en asyn word vir alkali gebruik.
Boonop verskuif basiese hidroksiede die ioniese ewewig tydens dissosiasie in oplossing, wat gemanifesteer word in 'n verandering in die kleure van die aanwysers, en tree in uitruilreaksies.
Wanneer dit verhit word, ontbind onoplosbare verbindings in oksied en water, en alkalieë smelt. 'n Basiese hidroksied en 'n suur oksied vorm 'n sout.
Amfoteriese hidroksiede
Sommige elemente, afhangende van die toestande, vertoon óf basiese óf suur eienskappe. Hidroksiede wat daarop gebaseer is, word amfoteries genoem. Hulle is maklik om te identifiseer deur die metaal wat in die samestelling ingesluit is, wat 'n oksidasietoestand van +3, +4 het. Byvoorbeeld, 'n wit gelatienagtige stof - aluminiumhidroksied Al(OH)3, wat gebruik word in watersuiwering as gevolg van sy hoë adsorbeervermoë, in die vervaardiging van entstowwe as 'n stof wat die immuunrespons versterk, in medisyne vir die behandeling van suur-afhanklike siektes spysverteringskanaal. Dit word ook dikwels in vlamvertragende plastiek ingewerk en dien as 'n draer vir katalisators.
Maar daar is uitsonderings wanneer die waarde van die oksidasietoestand van die element +2 is. Dit is tipies vir berillium, tin, lood en sink. Hidroksied van die laaste metaal Zn(OH)2 word wyd gebruik in chemiese industrieë, hoofsaaklik vir die sintese van verskeie verbindings.
Jy kan amfoteriese hidroksied kry deur 'n oplossing van 'n oorgangsmetaalsout met verdunde alkali te laat reageer.
Amfoteriese hidroksied en suuroksied, alkali of suur vorm 'n sout wanneer dit in wisselwerking tree. Verhitting van hidroksied lei tot die ontbinding daarvan in water en metahidroksied, wat by verdere verhitting in oksied omgeskakel word.
Amfoteries ensuurhidroksiede tree op dieselfde manier in 'n alkaliese medium op. Wanneer interaksie met sure tree, tree amfoteriese hidroksiede op as basisse.
Suurhidroksiede
Hierdie tipe word gekenmerk deur die teenwoordigheid van 'n element in die oksidasietoestand van +4 tot +7. In oplossing is hulle in staat om 'n waterstofkation te skenk of 'n elektronpaar te aanvaar en 'n kovalente binding te vorm. Dikwels het hulle 'n toestand van aggregasie van 'n vloeistof, maar daar is ook vaste stowwe onder hulle.
Vorm 'n hidroksied suur oksied wat in staat is tot soutvorming en wat 'n nie-metaal of oorgangsmetaal bevat. Die oksied word verkry as gevolg van die oksidasie van 'n nie-metaal, die ontbinding van 'n suur of 'n sout.
Die suur eienskappe van hidroksiede word gemanifesteer in hul vermoë om aanwysers te kleur, aktiewe metale met waterstofevolusie op te los, met basisse en basiese oksiede te reageer. Hul kenmerkende kenmerk is deelname aan redoksreaksies. Tydens die chemiese proses heg hulle negatief gelaaide elementêre deeltjies aan hulself. Die vermoë om as 'n elektronontvanger op te tree word verswak deur verdunning en omskakeling na soute.
Dit is dus moontlik om nie net die suur-basis eienskappe van hidroksiede te onderskei nie, maar ook die oksiderende.
Salpetersuur
HNO3 word as 'n sterk monobasiese suur beskou. Dit is baie giftig, laat maagsere op die vel met geel vlekke van die integument, en die dampe daarvan irriteer die respiratoriese slymvlies onmiddellik. Die ou naam is sterk vodka. Dit verwys na suurhidroksiede, in waterige oplossingsdissosieer heeltemal in ione. Uiterlik lyk dit soos 'n kleurlose vloeistof wat in die lug rook. 'n Gekonsentreerde waterige oplossing word as 60 - 70% van die stof beskou, en as die inhoud 95% oorskry, word dit rokende salpetersuur genoem.
Hoe hoër die konsentrasie, hoe donkerder lyk die vloeistof. Dit kan selfs 'n bruin kleur hê as gevolg van ontbinding in oksied, suurstof en water in die lig of met effense verhitting, dus moet dit in 'n donker glashouer op 'n koel plek gebêre word.
Die chemiese eienskappe van suurhidroksied is sodanig dat dit slegs onder verminderde druk sonder ontbinding gedistilleer kan word. Alle metale reageer daarmee behalwe goud, sommige verteenwoordigers van die platinumgroep en tantaal, maar die finale produk hang af van die konsentrasie van die suur.
Byvoorbeeld, 'n 60% stof, wanneer dit met sink in wisselwerking tree, gee stikstofdioksied as die oorheersende neweproduk, 30% - monoksied, 20% - distikstofoksied (laggas). Selfs laer konsentrasies van 10% en 3% gee 'n eenvoudige stof stikstof in die vorm van onderskeidelik gas en ammoniumnitraat. Verskeie nitroverbindings kan dus uit die suur verkry word. Soos uit die voorbeeld gesien kan word, hoe laer die konsentrasie, hoe dieper is die vermindering van stikstof. Die aktiwiteit van die metaal beïnvloed dit ook.
'n Stof kan goud of platinum net oplos in die samestelling van aqua regia - 'n mengsel van drie dele soutsuur en een salpetersuur. Glas en PTFE is bestand daarteen.
Benewens metale, reageer die stof metbasiese en amfoteriese oksiede, basisse, swak sure. In alle gevalle is die resultaat soute, met nie-metale - sure. Nie alle reaksies vind veilig plaas nie, byvoorbeeld amiene en terpentyn ontbrand spontaan wanneer dit in 'n gekonsentreerde toestand met hidroksied in aanraking kom.
Soute word nitrate genoem. Wanneer dit verhit word, ontbind hulle of vertoon hulle oksiderende eienskappe. In die praktyk word hulle as kunsmis gebruik. Hulle kom feitlik nie in die natuur voor nie as gevolg van hoë oplosbaarheid, daarom word alle soute behalwe kalium en natrium kunsmatig verkry.
Die suur self word uit gesintetiseerde ammoniak verkry en, indien nodig, op verskeie maniere gekonsentreer:
- verskuiwing van balans deur toenemende druk;
- deur verhitting in die teenwoordigheid van swaelsuur;
- distillasie.
Verder word dit gebruik in die vervaardiging van minerale kunsmisstowwe, kleurstowwe en medisyne, die militêre industrie, eselgrafika, juweliersware, organiese sintese. Soms word verdunde suur in fotografie gebruik om kleuroplossings te versuur.
Swawelsuur
Н2SO4 is 'n sterk tweebasiese suur. Dit lyk soos 'n kleurlose swaar olierige vloeistof, reukloos. Die verouderde naam is vitriol (waterige oplossing) of vitriol olie ('n mengsel met swaeldioksied). Hierdie naam is gegee as gevolg van die feit dat swael aan die begin van die 19de eeu by vitrioolplante geproduseer is. In hulde aan tradisie word sulfaathidrate tot vandag toe nog vitriol genoem.
Die produksie van suur word op industriële skaal gevestig enis ongeveer 200 miljoen ton per jaar. Dit word verkry deur swaeldioksied met suurstof of stikstofdioksied in die teenwoordigheid van water te oksideer, of deur waterstofsulfied met koper, silwer, lood of kwiksulfaat te laat reageer. Die gevolglike gekonsentreerde stof is 'n sterk oksideermiddel: dit verplaas halogene uit die ooreenstemmende sure, skakel koolstof en swael om in suuroksiede. Die hidroksied word dan gereduseer tot swaeldioksied, waterstofsulfied of swael. 'n Verdunde suur toon gewoonlik nie oksiderende eienskappe nie en vorm medium en suur soute of esters.
Die stof kan opgespoor en geïdentifiseer word deur reaksie met oplosbare bariumsoute, as gevolg waarvan 'n wit neerslag van sulfaat neerslaan.
Die suur word verder gebruik in die verwerking van erts, die vervaardiging van minerale kunsmis, chemiese vesels, kleurstowwe, rook en plofstof, verskeie industrieë, organiese sintese, as 'n elektroliet, om minerale soute te verkry.
Maar die gebruik is belaai met sekere gevare. Bytende stof veroorsaak chemiese brandwonde by kontak met vel of slymvliese. Wanneer ingeasem word, verskyn eers 'n hoes, en daarna - inflammatoriese siektes van die larinks, tragea en brongi. Die oorskryding van die maksimum toelaatbare konsentrasie van 1 mg per kubieke meter is dodelik.
Jy kan swawelsuurdampe nie net in gespesialiseerde nywerhede teëkom nie, maar ook in die atmosfeer van die stad. Dit gebeur wanneer chemies en metallurgiesondernemings stel swaeloksiede uit, wat dan as suurreën val.
Al hierdie gevare het daartoe gelei dat die sirkulasie van swaelsuur wat meer as 45% massakonsentrasie bevat in Rusland beperk is.
Swaelsuur
Н2SO3 - swakker suur as swaelsuur. Sy formule verskil slegs met een suurstofatoom, maar dit maak dit onstabiel. Dit is nie in die vrye toestand geïsoleer nie; dit bestaan slegs in verdunde waterige oplossings. Hulle kan uitgeken word aan 'n spesifieke skerp reuk, wat aan 'n gebrande vuurhoutjie herinner. En om die teenwoordigheid van 'n sulfietioon te bevestig - deur reaksie met kaliumpermanganaat, as gevolg waarvan die rooi-violet oplossing kleurloos word.
'n Stof onder verskillende toestande kan as 'n reduseermiddel en 'n oksideermiddel optree, suur en medium soute vorm. Dit word gebruik vir voedselpreservering, die verkryging van sellulose uit hout, asook vir delikate bleik van wol, sy en ander materiale.
Ortofosforsuur
H3PO4 is 'n mediumsterkte suur wat soos kleurlose kristalle lyk. Ortofosforsuur word ook 'n 85% oplossing van hierdie kristalle in water genoem. Dit kom voor as 'n reuklose, stroperige vloeistof wat geneig is tot hipotermie. Verhitting bo 210 grade Celsius veroorsaak dat dit in pirofosforsuur verander.
Fosforsuur los goed in water op, neutraliseer met alkalies en ammoniakhidraat, reageer met metale,vorm polimeerverbindings.
Jy kan die stof op verskillende maniere kry:
- oplos van rooi fosfor in water onder druk, by 'n temperatuur van 700-900 grade, deur platinum, koper, titanium of sirkonium te gebruik;
- kokende rooi fosfor in gekonsentreerde salpetersuur;
- deur warm gekonsentreerde salpetersuur by fosfien te voeg;
- oksidasie van fosfiensuurstof by 150 grade;
- blootstelling van tetrafosfor-dekaoksied aan 'n temperatuur van 0 grade, en verhoog dit dan geleidelik tot 20 grade en 'n gladde oorgang na kook (water is in alle stadiums nodig);
- oplos van pentachloried of fosfortrichloried-oksied in water.
Gebruik van die resulterende produk is wyd. Met sy hulp word oppervlakspanning verminder en oksiede verwyder van oppervlaktes wat voorberei word vir soldering, metale word van roes skoongemaak en 'n beskermende film word op hul oppervlak geskep wat verdere korrosie voorkom. Daarbenewens word ortofosforsuur in industriële vrieskaste en vir navorsing in molekulêre biologie gebruik.
Die verbinding is ook deel van lugvaarthidrouliese vloeistowwe, voedselbymiddels en suurreguleerders. Dit word in veeteelt gebruik vir die voorkoming van urolithiasis by minke en in tandheelkunde vir manipulasies voor vulling.
Pirofosforsuur
H4R2O7 - 'n suur wat gekenmerk is as sterk in die eerste stadium en swak in ander. Sy smelt sonderontbinding, aangesien hierdie proses verhitting in 'n vakuum of die teenwoordigheid van sterk sure vereis. Dit word geneutraliseer deur alkalieë en reageer met waterstofperoksied. Kry dit op een van die volgende maniere:
- ontbindende tetrafosfordekaoksied in water teen nul temperatuur en verhit dit dan tot 20 grade;
- deur fosforsuur tot 150 grade te verhit;
- reaksie van gekonsentreerde fosforsuur met tetrafosfordekaoksied by 80-100 grade.
Word hoofsaaklik vir kunsmisproduksie gebruik.
Behalwe hierdie, is daar baie ander verteenwoordigers van suurhidroksiede. Elkeen van hulle het sy eie kenmerke en kenmerke, maar oor die algemeen lê die suur eienskappe van oksiede en hidroksiede in hul vermoë om waterstof af te split, ontbind, interaksie met alkalie, soute en metale.
