Kelas utama bahan bukan organik, sebagai tambahan kepada oksida, asid dan garam, termasuk kumpulan sebatian yang dipanggil bes atau hidroksida. Kesemuanya mempunyai pelan struktur molekul tunggal: mereka semestinya mengandungi satu atau lebih kumpulan hidroksil yang disambungkan kepada ion logam dalam komposisinya. Hidroksida asas secara genetik berkaitan dengan oksida logam dan garam, yang menentukan bukan sahaja sifat kimianya, tetapi juga kaedah mendapatkannya di makmal dan industri.
Terdapat beberapa bentuk pengelasan bes, yang berdasarkan kedua-dua ciri logam yang merupakan sebahagian daripada molekul, dan pada keupayaan bahan untuk larut dalam air. Dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan ciri-ciri hidroksida ini, serta membiasakan diri dengan sifat kimianya, yang bergantung kepada penggunaan bes dalam industri dan kehidupan seharian.
Sifat fizikal
Semua bes yang dibentuk oleh logam aktif atau biasa adalah pepejal dengan julat takat lebur yang luas. Berhubung dengan air, merekaterbahagi kepada sangat larut - alkali dan tidak larut dalam air. Sebagai contoh, hidroksida asas yang mengandungi unsur kumpulan IA sebagai kation mudah larut dalam air dan merupakan elektrolit kuat. Ia bersabun apabila disentuh, menghakis fabrik, kulit dan dipanggil alkali. Apabila ia berpecah dalam larutan, ion OH- dikesan, yang ditentukan menggunakan penunjuk. Sebagai contoh, fenolftalein tidak berwarna menjadi merah dalam medium alkali. Kedua-dua larutan dan cair natrium, kalium, barium, dan kalsium hidroksida adalah elektrolit; mengalirkan elektrik dan dianggap sebagai konduktor jenis kedua. Bes larut, yang paling biasa digunakan dalam industri, termasuk kira-kira 11 sebatian, seperti hidroksida asas natrium, kalium, ammonium, dsb.
Struktur molekul asas
Ikatan ionik terbentuk antara kation logam dan anion kumpulan hidroksil dalam molekul bahan. Ia cukup kuat untuk hidroksida tidak larut air, jadi molekul air kutub tidak dapat memusnahkan kekisi kristal sebatian tersebut. Alkali adalah bahan yang stabil dan boleh dikatakan tidak membentuk oksida dan air apabila dipanaskan. Oleh itu, hidroksida asas kalium dan natrium mendidih pada suhu melebihi 1000 ° C, sementara ia tidak terurai. Dalam formula grafik semua bes, jelas kelihatan bahawa atom oksigen kumpulan hidroksil terikat oleh satu ikatan kovalen kepada atom logam, dan satu lagi kepada atom hidrogen. Struktur molekul dan jenis ikatan kimia menentukan bukan sahaja fizikal, tetapidan semua ciri kimia bahan. Mari kita membincangkannya dengan lebih terperinci.
Kalsium dan magnesium serta ciri-ciri sifat sebatiannya
Kedua-dua unsur adalah wakil tipikal logam aktif dan boleh berinteraksi dengan oksigen dan air. Hasil tindak balas pertama ialah oksida asas. Hidroksida terbentuk hasil daripada proses eksotermik yang membebaskan sejumlah besar haba. Bes kalsium dan magnesium adalah bahan serbuk putih yang mudah larut. Nama berikut sering digunakan untuk sebatian kalsium: susu kapur (jika ia adalah ampaian dalam air) dan air kapur. Sebagai hidroksida asas biasa, Ca(OH)2 berinteraksi dengan oksida berasid dan amfoterik, asid dan bes amfoterik, seperti aluminium dan zink hidroksida. Tidak seperti alkali tahan haba biasa, sebatian magnesium dan kalsium terurai menjadi oksida dan air di bawah pengaruh suhu. Kedua-dua bes, terutamanya Ca(OH)2, digunakan secara meluas dalam industri, pertanian dan keperluan domestik. Mari kita pertimbangkan permohonan mereka dengan lebih lanjut.
Bidang penggunaan sebatian kalsium dan magnesium
Adalah diketahui umum bahawa pembinaan menggunakan bahan kimia yang dipanggil fluff atau slaked lime. Ia adalah asas kalsium. Selalunya ia diperoleh melalui tindak balas air dengan kalsium oksida asas. Sifat kimia hidroksida asas membolehkannya digunakan secara meluas dalam pelbagai cabang ekonomi negara. Contohnya, untuk membersihkan kekotoran dalam pengeluarangula mentah, untuk mendapatkan peluntur, dalam pelunturan kapas dan benang linen. Sebelum penciptaan penukar ion - penukar kation, asas kalsium dan magnesium digunakan dalam teknologi pelembut air, yang memungkinkan untuk menyingkirkan hidrokarbon yang merendahkan kualitinya. Untuk melakukan ini, air direbus dengan sedikit abu soda atau kapur slaked. Suspensi berair magnesium hidroksida boleh digunakan sebagai ubat untuk pesakit gastrik untuk mengurangkan keasidan jus gastrik.
Sifat asas oksida dan hidroksida
Yang paling penting untuk bahan kumpulan ini ialah tindak balas dengan asid oksida, asid, bes amfoterik dan garam. Menariknya, bes tidak larut seperti kuprum, besi atau nikel hidroksida tidak boleh diperolehi melalui tindak balas langsung oksida dengan air. Dalam kes ini, makmal menggunakan tindak balas antara garam dan alkali yang sepadan. Akibatnya, bes terbentuk yang memendakan. Sebagai contoh, ini adalah bagaimana mendakan biru kuprum hidroksida, mendakan hijau asas ferus, diperolehi. Selepas itu, ia disejat kepada bahan serbuk pepejal yang berkaitan dengan hidroksida tidak larut air. Ciri tersendiri sebatian ini ialah, di bawah tindakan suhu tinggi, mereka terurai menjadi oksida dan air yang sepadan, yang tidak boleh dikatakan tentang alkali. Lagipun, asas larut air adalah stabil dari segi terma.
Keupayaan Elektrolisis
Meneruskan mengkaji sifat asas hidroksida, mari kita memikirkan satu lagi ciri yang membolehkan seseorang membezakan asas logam alkali dan alkali tanah daripada sebatian tidak larut air. Ini adalah kemustahilan yang terakhir untuk berpecah menjadi ion di bawah pengaruh arus elektrik. Sebaliknya, leburan dan larutan kalium, natrium, barium dan strontium hidroksida mudah tertakluk kepada elektrolisis dan merupakan konduktor jenis kedua.
Mendapat alasan
Bercakap tentang sifat kelas bahan tak organik ini, kami telah menyenaraikan sebahagian tindak balas kimia yang mendasari pengeluarannya dalam keadaan makmal dan industri. Kaedah yang paling mudah diakses dan kos efektif boleh dianggap sebagai penguraian terma batu kapur semula jadi, akibatnya kapur cepat diperolehi. Jika anda menjalankan tindak balas dengan air, maka ia membentuk hidroksida asas - Ca (OH) 2. Campuran bahan ini dengan pasir dan air dipanggil mortar. Ia terus digunakan untuk melepa dinding, untuk mengikat bata, dan dalam jenis kerja bangunan lain. Alkali juga boleh diperolehi dengan bertindak balas oksida yang sepadan dengan air. Contohnya: K2O + H2O=2KON. Prosesnya adalah eksotermik dengan pembebasan sejumlah besar haba.
Interaksi alkali dengan oksida berasid dan amfoterik
Ciri-ciri kimia asas larut air termasuk keupayaannya untuk membentuk garam dalam tindak balas dengan oksida yang mengandungi atom bukan logam dalam molekul,contohnya, seperti karbon dioksida, sulfur dioksida atau silikon oksida. Khususnya, kalsium hidroksida digunakan untuk mengeringkan gas, dan natrium dan kalium hidroksida untuk mendapatkan karbonat yang sepadan. Oksida zink dan aluminium, berkaitan dengan bahan amfoterik, boleh berinteraksi dengan kedua-dua asid dan alkali. Dalam kes kedua, sebatian kompleks boleh dibentuk, seperti natrium hidroksozinkat.
Tindak balas peneutralan
Salah satu sifat paling penting bagi bes, tidak larut dalam air dan alkali, ialah keupayaannya untuk bertindak balas dengan asid tak organik atau organik. Tindak balas ini dikurangkan kepada interaksi antara dua jenis ion: kumpulan hidrogen dan hidroksil. Ia membawa kepada pembentukan molekul air: HCI + KOH=KCI + H2O. Dari sudut pandangan teori pemisahan elektrolitik, keseluruhan tindak balas dikurangkan kepada pembentukan elektrolit yang lemah dan sedikit tercerai - air.
Dalam contoh di atas, purata garam telah terbentuk - kalium klorida. Jika hidroksida asas diambil untuk tindak balas dalam jumlah yang kurang daripada yang diperlukan untuk peneutralan lengkap asid polibes, maka selepas penyejatan produk yang terhasil, kristal garam asid ditemui. Tindak balas peneutralan memainkan peranan penting dalam proses metabolik yang berlaku dalam sistem hidup - sel dan membolehkan mereka, dengan bantuan kompleks penimbal mereka sendiri, meneutralkan lebihan jumlah ion hidrogen yang terkumpul dalam tindak balas disimilasi.
