Η Χημεία είναι μια επιστήμη που μελετά διάφορες αντιδράσεις που συμβαίνουν στη φύση, καθώς και την αλληλεπίδραση ορισμένων ενώσεων με άλλες. Οι κύριες ουσίες εδώ είναι τα οξέα και τα αλκάλια, οι αντιδράσεις μεταξύ των οποίων συνήθως ονομάζονται εξουδετέρωση. Οδηγούν στο σχηματισμό ενός υδατοδιαλυτού άλατος.
Τι είναι η αλισίβα
Υδροξείδια αλκαλίων (μέταλλα της πρώτης ομάδας της κύριας υποομάδας (Α) στον περιοδικό πίνακα χημικών στοιχείων του D. I. Mendeleev) και αλκαλικής γαίας (μέταλλα της δεύτερης ομάδας της κύριας υποομάδας (Α), συμπεριλαμβανομένης ασβέστιο) τα μέταλλα που αλληλεπιδρούν βίαια με το νερό και διαλύονται πλήρως σε αυτό, ονομάζονται αλκάλια. Δεδομένου ότι είναι σε θέση να καταστρέψουν οργανική ύλη (δέρμα, ξύλο, χαρτί), ονομάζονται καυστικά. Για παράδειγμα, το υδροξείδιο του καλίου (KOH) είναι καυστική ποτάσα, το βάριο (Ba(OH)2) είναι καυστικό βάριο και ούτω καθεξής.
Φυσικές ιδιότητες ισχυρών βάσεων
Με βάση τον ορισμό του τι είναι αλκάλιο, μπορούμε να προσθέσουμε ότι αυτά τα υδροξείδια είναι επίσης στερεά υγροσκοπικά (ικανά να απορροφούν ατμούς από τον αέρανερό) λευκή ουσία. Τα ισχυρότερα αλκάλια είναι τα υδροξείδια του καισίου CsOH και το ράδιο Ra(OH)2. Οι αλκαλικές αντιδράσεις τις περισσότερες φορές συνοδεύονται από απελευθέρωση θερμότητας (εξώθερμη). Επίσης, οι φυσικές ιδιότητες τέτοιων βάσεων περιλαμβάνουν την ικανότητά τους να διαλύονται σε ορισμένες οργανικές ενώσεις, για παράδειγμα, σε αλκοόλες: μεθανόλη και αιθανόλη.
Χημικές ιδιότητες
Τα διαλύματα αλκαλίων μπορούν να εισέλθουν σε διάφορες αντιδράσεις.
Οι ισχυρές βάσεις έχουν την ικανότητα να αλληλεπιδρούν με όξινα και αμφοτερικά οξείδια:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (το SO3 είναι ένα όξινο οξείδιο);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (αντίδραση σύντηξης, λαμβάνει χώρα όταν θερμαίνεται, όπου το Al2O3 είναι ένα αμφοτερικό οξείδιο);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (η αντίδραση προχωρά με το σχηματισμό ενός διαλυτού συμπλόκου άλατος - τετραϋδροξοαργιλικό κάλιο).
Κατά την αντίδραση με αμφοτερικά μέταλλα (Zn, Al και άλλα), είναι επίσης δυνατός ο σχηματισμός τόσο ενός τήγματος όσο και του αντίστοιχου σύμπλοκου άλατος. Επιπλέον, και οι δύο αντιδράσεις συνοδεύονται από την έκλυση αερίου υδρογόνου:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Τα
Τα αλκάλια μπορούν επίσης να αντιδράσουν με άλατα, με αποτέλεσμα να σχηματιστεί μια άλλη βάση και ένα άλλο αλάτι. Η προϋπόθεση για να προχωρήσει η αντίδραση είναι ότι, ως αποτέλεσμα, μία από τις σχηματιζόμενες ουσίες πρέπει να είναι αδιάλυτη στο νερό:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα αλκάλια και τα οξέα εισέρχονταιαντίδραση εξουδετέρωσης, σχηματίζεται αλάτι και νερό:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Τα αλκάλια αντιδρούν με άλλες βάσεις μόνο εάν είναι υδροξείδια αμφοτερικών μετάλλων:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Μερικά από αυτά μπορούν να αλληλεπιδράσουν με πολλές οργανικές ουσίες: εστέρες, αμίδια, πολυϋδρικές αλκοόλες:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (το προϊόν της αντίδρασης είναι αλκοξείδιο του νατρίου).
Πόσο γερά φτιάχνονται τα παντελόνια
Τα αλκάλια λαμβάνονται με διάφορους τρόπους τόσο στη βιομηχανία όσο και στα εργαστήρια.
Στη βιομηχανική βιομηχανία, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την παραγωγή αλκαλίων: πυρόλυση, ασβέστη, φερρίτη, ηλεκτρόλυση, η οποία χωρίζεται σε μεθόδους διαφράγματος, μεμβράνης και υδραργύρου σε υγρές και στερεές καθόδους.
Αυτή είναι η ηλεκτρόλυση διαλυμάτων χλωριούχων νατρίου και καλίου, μετά την οποία απελευθερώνεται χλώριο και υδρογόνο στην άνοδο και την κάθοδο και λαμβάνονται τα αντίστοιχα υδροξείδια:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
Όταν γίνεται πυρόλυση στους 1000 βαθμούς, ο σχηματισμός οξειδίου του νατρίου συμβαίνει στο πρώτο στάδιο:
Na2CO3=Na2O + CO2.
Στο δεύτερο στάδιο, το προκύπτον ψυχρό οξείδιο διαλύεται σε νερό, ως αποτέλεσμα του οποίου λαμβάνεται το απαραίτητο αλκάλιο:
Na2O + H2O=2NaOH.
Τα εργαστήρια χρησιμοποιούν επίσης ηλεκτρόλυση. Τα αλκάλια μπορούν επίσης να ληφθούν με την έκθεση των αντίστοιχων μετάλλων στο νερό ή με την αντίδραση των αλάτων αυτών των μετάλλων με άλλες βάσεις, ως αποτέλεσμα των οποίωνλαμβάνεται το απαραίτητο αλκάλιο και το δεύτερο προϊόν της αντίδρασης, αδιάλυτο στο νερό, είναι το αλάτι.
Όταν αλληλεπιδρούν καισίου και νερού, λαμβάνεται υδροξείδιο του καισίου και απελευθερώνεται υδρογόνο (η αντίδραση συνεχίζεται ακόμη και σε θερμοκρασία -120 βαθμών):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Σαν αποτέλεσμα της δράσης του νερού στο οξείδιο του λιθίου, λαμβάνεται αλκάλιο:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Αίτηση
Με βάση τον ίδιο τον ορισμό του τι είναι αλκάλιο, μπορεί κανείς να καταλάβει ότι χρησιμοποιούνται ευρέως όχι μόνο στη βιομηχανία, αλλά και στην καθημερινή ζωή:
- Απολύμανση λιμνών για ψάρεμα.
- Ως λίπασμα.
- Στα φαρμακευτικά προϊόντα.
- Στην παραγωγή χαρτιού.
- Παραγωγή συνθετικού καουτσούκ.
- Λήψη σαπουνιού και απορρυπαντικών.
- Στοιχεία ηλεκτρολυτών σε αλκαλικές μπαταρίες.
- Απορροφητής διοξειδίου του άνθρακα (υδροξείδιο λιθίου).
- Παραγωγή λιπαντικών.
- Βαφές στην παραγωγή τροφίμων (πρόσθετα τροφίμων).
- Ηλεκτρολύτες μπαταρίας (υδροξείδιο του καλίου).
- Καθαρισμός σωλήνων αποχέτευσης και νεροχύτες από μπλοκαρίσματα τροφίμων.
- Εξουδετέρωση οξέος.
- Καταλύτες στις χημικές βιομηχανίες.
- Χημική επεξεργασία φωτογραφιών.
Προφυλάξεις
Γίνεται προφανές ότι αλκάλια όπως τα υδροξείδια του νατρίου, του λιθίου, του καλίου, του καισίου και άλλα μπορούν να βλάψουν σοβαρά και να κάψουν το δέρμα και τους βλεννογόνους των ματιών, ακόμη και αν τα μικρότερα σωματίδια της ένωσης φτάσουν εκεί. Για να αποτραπεί αυτόείναι απαραίτητο να φοράτε γυαλιά, λαστιχένια γάντια και φόρμες που έχουν υποστεί επεξεργασία με ειδικές ουσίες που δεν επιτρέπουν στο υλικό να αλληλεπιδράσει με αλκάλια.
