Chemie is 'n wetenskap wat verskeie reaksies bestudeer wat in die natuur voorkom, sowel as die interaksie van sommige verbindings met ander. Die hoofstowwe hier is sure en alkalieë, die reaksies tussen wat gewoonlik neutralisasie genoem word. Hulle lei tot die vorming van 'n wateroplosbare sout.
Wat is loog
Hidroksiede van alkaliese (metale van die eerste groep van die hoof (A) subgroep in die periodieke tabel van chemiese elemente van D. I. Mendeleev) en alkaliese aarde (metale van die tweede groep van die hoof (A) subgroep, insluitend kalsium) metale wat gewelddadig in wisselwerking met water reageer en heeltemal daarin oplos, word alkalieë genoem. Aangesien hulle organiese materiaal (leer, hout, papier) kan vernietig, word hulle bytend genoem. Byvoorbeeld, kaliumhidroksied (KOH) is bytende potas, barium (Ba(OH)2) is bytende barium, ensovoorts.
Fisiese eienskappe van sterk basisse
Gegrond op die definisie van wat 'n alkali is, kan ons byvoeg dat hierdie hidroksiede ook solied higroskopies is (in staat om dampe uit die lug te absorbeerwater) wit stof. Die sterkste alkalieë is sesiumhidroksiede CsOH en radium Ra(OH)2. Alkali-reaksies gaan meestal gepaard met die vrystelling van hitte (eksotermies). Die fisiese eienskappe van sulke basisse sluit ook hul vermoë in om in sommige organiese verbindings op te los, byvoorbeeld in alkohole: metanol en etanol.
Chemiese eienskappe
Oplossings van alkalieë is in staat om verskeie reaksies aan te gaan.
Sterk basisse het die vermoë om met suur en amfoteriese oksiede te reageer:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 is 'n suur oksied);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (samesmeltingsreaksie, vind plaas wanneer dit verhit word, waar Al2O3 'n amfoteriese oksied is);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (die reaksie gaan voort met die vorming van 'n oplosbare komplekse sout - kaliumtetrahidroksoaluminaat).
Wanneer met amfoteriese metale (Zn, Al en ander) reageer, is die vorming van beide 'n smelt en die ooreenstemmende komplekse sout ook moontlik. Boonop gaan beide reaksies gepaard met die evolusie van gasvormige waterstof:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Alkali kan ook met soute reageer, wat lei tot die vorming van nog 'n basis en nog 'n sout. Die voorwaarde vir die reaksie om voort te gaan is dat, as gevolg daarvan, een van die gevormde stowwe onoplosbaar in water moet wees:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Soos vroeër genoem, tree alkalies en sure inneutralisasiereaksie, sout en water word gevorm:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Alkali reageer slegs met ander basisse as hulle hidroksiede van amfoteriese metale is:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Sommige van hulle kan met baie organiese stowwe in wisselwerking tree: esters, amiede, polihidriese alkohole:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (die reaksieproduk is natriumalkoksied).
Hoe sterk onderkante gemaak word
Alkalis word op verskeie maniere verkry, beide in die industrie en in laboratoriums.
In die industriële industrie is daar verskeie metodes vir die vervaardiging van alkalies: pirolise, kalk, ferriet, elektrolise, wat in diafragma-, membraan- en kwikmetodes op vloeibare en vaste katodes verdeel word.
Dit is die elektrolise van oplossings van natrium- en kaliumchloriede, waarna chloor en waterstof by die anode en katode vrygestel word, en die ooreenstemmende hidroksiede verkry word:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
Wanneer pirolise by 1000 grade plaasvind, vind die vorming van natriumoksied in die eerste stadium plaas:
Na2CO3=Na2O + CO2.
In die tweede stadium word die resulterende afgekoelde oksied in water opgelos, waardeur die nodige alkali verkry word:
Na2O + H2O=2NaOH.
Laboratoriums gebruik ook elektrolise. Alkali kan ook verkry word deur die ooreenstemmende metale aan water bloot te stel of deur soute van hierdie metale met ander basisse te laat reageer, as gevolg waarvandie nodige alkali word verkry en die tweede produk van die reaksie, onoplosbaar in water, is sout.
Wanneer sesium en water interaksie het, word sesiumhidroksied verkry en waterstof word vrygestel (die reaksie gaan selfs by 'n temperatuur van -120 grade voort):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
As gevolg van die werking van water op litiumoksied, word alkali verkry:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Aansoek
Gegrond op die definisie van wat alkali is, kan mens verstaan dat hulle wyd gebruik word, nie net in die industrie nie, maar ook in die alledaagse lewe:
- Ontsmetting van damme vir visvang.
- As 'n kunsmis.
- In farmaseutiese produkte.
- In papierproduksie.
- Vervaardiging van sintetiese rubber.
- Verkryging van seep en skoonmaakmiddels.
- Elektrolietkomponente in alkaliese batterye.
- Koolstofdioksied-absorbeerder (litiumhidroksied).
- Produksie van smeermiddels.
- Kleurstowwe in voedselproduksie (voedselbymiddels).
- Battery-elektroliete (kaliumhidroksied).
- Maak rioolpype en wasbakke skoon van voedselverstoppings.
- Suurneutralisasie.
- Katalisators in chemiese nywerhede.
- Chemiese verwerking van foto's.
Voorsorgmaatreëls
Dit word duidelik dat alkalies soos hidroksiede van natrium, litium, kalium, sesium en ander die vel en slymvliese van die oë ernstig kan beskadig en verbrand, selfs al kom die kleinste deeltjies van die verbinding daar. Om dit te voorkomdit is nodig om 'n bril, rubberhandskoene en oorpakke te dra wat met spesiale stowwe behandel is wat nie toelaat dat die materiaal met alkalies in wisselwerking tree nie.
