Senarai asid hidroksida dan sifat kimianya

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Asid hidroksida ialah sebatian tak organik kumpulan hidroksil –OH dan logam atau bukan logam dengan keadaan pengoksidaan +5, +6. Nama lain ialah asid tak organik yang mengandungi oksigen. Cirinya ialah penyingkiran proton semasa pemisahan.

Pengkelasan hidroksida

Hidroksida juga dipanggil hidroksida dan vodoksida. Hampir semua unsur kimia mempunyainya, ada yang diedarkan secara meluas dalam alam semula jadi, contohnya, masing-masing mineral hidrargilit dan brucite ialah aluminium dan magnesium hidroksida.

Jenis hidroksida berikut dibezakan:

• asas;
• amphoterik;
• asid.

Pengkelasan adalah berdasarkan sama ada oksida yang membentuk hidroksida adalah asas, berasid atau amfoterik.

Sifat Umum

Yang paling menarik ialah sifat asid-bes oksida dan hidroksida, kerana kemungkinan tindak balas bergantung kepada mereka. Sama ada hidroksida akan menunjukkan sifat berasid, asas atau amfoterik bergantung pada kekuatan ikatan antara oksigen, hidrogen dan unsur.

Kekuatan ion terjejaspotensi, dengan peningkatan di mana sifat asas hidroksida menjadi lemah dan sifat berasid hidroksida meningkat.

Hidroksida lebih tinggi

Hidroksida yang lebih tinggi ialah sebatian di mana unsur pembentuk berada dalam keadaan pengoksidaan tertinggi. Ini adalah antara semua jenis dalam kelas. Contoh bes ialah magnesium hidroksida. Aluminium hidroksida adalah amfoterik, manakala asid perklorik boleh dikelaskan sebagai hidroksida berasid.

Perubahan ciri-ciri bahan ini bergantung kepada unsur pembentuk boleh dikesan mengikut sistem berkala D. I. Mendeleev. Sifat berasid hidroksida yang lebih tinggi meningkat dari kiri ke kanan, manakala sifat logam, masing-masing, melemah ke arah ini.

Hidroksida asas

Dalam erti kata yang sempit, jenis ini dipanggil bes, kerana anion OH terbahagi semasa penceraiannya. Sebatian ini yang paling terkenal ialah alkali, contohnya:

• Kapur salut Ca(OH)₂ digunakan dalam bilik pemutihan, penyamakan kulit, menyediakan cecair antikulat, mortar dan konkrit, air yang melembutkan, menghasilkan gula, peluntur dan baja, pemutihan natrium dan kalium karbonat, peneutralan larutan berasid, pengesanan karbon dioksida, pembasmian kuman, pengurangan kerintangan tanah, sebagai bahan tambahan makanan.
• KOH kaustik potash digunakan dalam fotografi, penapisan minyak, makanan, kertas dan industri metalurgi, serta bateri beralkali, peneutral asid, pemangkin, penulen gas, pengawal selia pH, elektrolit,komponen detergen, cecair penggerudian, pewarna, baja, bahan organik dan bukan organik potash, racun perosak, persediaan farmaseutikal untuk rawatan ketuat, sabun, getah sintetik.
• Caustic soda NaOH, diperlukan untuk industri pulpa dan kertas, saponifikasi lemak dalam penghasilan detergen, peneutralan asid, pengeluaran biodiesel, pelarutan tersumbat, penyahgas bahan toksik, pemprosesan kapas dan bulu, pencuci acuan, pengeluaran makanan, kosmetologi, fotografi.

Hidroksida asas terbentuk hasil daripada interaksi dengan air oksida logam yang sepadan, dalam kebanyakan kes dengan keadaan pengoksidaan +1 atau +2. Ini termasuk unsur alkali, alkali tanah dan peralihan.

Selain itu, asas boleh diperolehi dengan cara berikut:

• interaksi alkali dengan garam logam aktif rendah;
• tindak balas antara unsur alkali atau alkali tanah dan air;
• dengan elektrolisis larutan akueus garam.

Hidroksida berasid dan asas berinteraksi antara satu sama lain untuk membentuk garam dan air. Tindak balas ini dipanggil peneutralan dan sangat penting untuk analisis titrimetri. Di samping itu, ia digunakan dalam kehidupan seharian. Apabila asid tertumpah, reagen berbahaya boleh dineutralkan dengan soda, dan cuka digunakan untuk alkali.

Selain itu, hidroksida asas mengalihkan keseimbangan ionik semasa penceraian dalam larutan, yang ditunjukkan dalam perubahan dalam warna penunjuk, dan memasuki tindak balas pertukaran.

Apabila dipanaskan, sebatian tidak larut terurai menjadi oksida dan air, dan alkali mencair. Hidroksida asas dan oksida berasid membentuk garam.

Hidroksida amfoterik

Sesetengah unsur, bergantung pada keadaan, mempamerkan sama ada sifat asas atau berasid. Hidroksida berdasarkan mereka dipanggil amfoterik. Mereka mudah dikenal pasti oleh logam yang termasuk dalam komposisi, yang mempunyai keadaan pengoksidaan +3, +4. Sebagai contoh, bahan gelatin putih - aluminium hidroksida Al(OH)₃, digunakan dalam penulenan air kerana kapasiti penjerapannya yang tinggi, dalam pembuatan vaksin sebagai bahan yang meningkatkan tindak balas imun., dalam perubatan untuk rawatan penyakit yang bergantung kepada asid saluran gastrousus. Ia juga sering digabungkan ke dalam plastik kalis api dan bertindak sebagai pembawa pemangkin.

Tetapi terdapat pengecualian apabila nilai keadaan pengoksidaan unsur ialah +2. Ini adalah tipikal untuk berilium, timah, plumbum dan zink. Hidroksida logam terakhir Zn(OH)₂ digunakan secara meluas dalam industri kimia, terutamanya untuk sintesis pelbagai sebatian.

Anda boleh mendapatkan hidroksida amfoterik dengan bertindak balas larutan garam logam peralihan dengan alkali cair.

Amphoterik hidroksida dan asid oksida, alkali atau asid membentuk garam apabila berinteraksi. Pemanasan hidroksida membawa kepada penguraiannya menjadi air dan metahidroksida, yang, apabila dipanaskan selanjutnya, ditukar menjadi oksida.

Amphoterik danhidroksida berasid berkelakuan dengan cara yang sama dalam medium alkali. Apabila berinteraksi dengan asid, hidroksida amfoterik bertindak sebagai bes.

Asid hidroksida

Jenis ini dicirikan oleh kehadiran unsur dalam keadaan pengoksidaan dari +4 hingga +7. Dalam larutan, mereka dapat menderma kation hidrogen atau menerima pasangan elektron dan membentuk ikatan kovalen. Selalunya ia mempunyai keadaan terkumpul cecair, tetapi terdapat juga pepejal di antaranya.

Membentuk oksida berasid hidroksida yang mampu membentuk garam dan mengandungi bukan logam atau logam peralihan. Oksida diperoleh hasil daripada pengoksidaan bukan logam, penguraian asid atau garam.

Sifat asid hidroksida ditunjukkan dalam keupayaannya untuk mewarnakan penunjuk, melarutkan logam aktif dengan evolusi hidrogen, bertindak balas dengan bes dan oksida asas. Ciri tersendiri mereka ialah penyertaan dalam tindak balas redoks. Semasa proses kimia, mereka melekatkan zarah asas bercas negatif kepada diri mereka sendiri. Keupayaan untuk bertindak sebagai penerima elektron dilemahkan oleh pencairan dan penukaran kepada garam.

Oleh itu, adalah mungkin untuk membezakan bukan sahaja sifat asid-bes hidroksida, tetapi juga sifat pengoksidaan.

Asid nitrik

HNO₃ dianggap sebagai asid monobes yang kuat. Ia sangat beracun, meninggalkan ulser pada kulit dengan pewarnaan kuning pada integumen, dan wapnya serta-merta merengsakan mukosa pernafasan. Nama lama adalah vodka yang kuat. Ia merujuk kepada asid hidroksida, dalam larutan akueusterurai sepenuhnya menjadi ion. Secara luaran, ia kelihatan seperti cecair tidak berwarna yang berasap di udara. Larutan berair pekat dianggap sebagai 60 - 70% daripada bahan, dan jika kandungan melebihi 95%, ia dipanggil asid nitrik wasap.

Semakin tinggi kepekatan, semakin gelap cecair kelihatan. Malah mungkin mempunyai warna coklat kerana penguraian menjadi oksida, oksigen dan air dalam cahaya atau dengan sedikit pemanasan, jadi ia harus disimpan dalam bekas kaca gelap di tempat yang sejuk.

Sifat kimia asid hidroksida adalah sedemikian rupa sehingga ia hanya boleh disuling tanpa penguraian di bawah tekanan yang dikurangkan. Semua logam bertindak balas dengannya kecuali emas, beberapa wakil kumpulan platinum dan tantalum, tetapi hasil akhir bergantung pada kepekatan asid.

Sebagai contoh, bahan 60%, apabila berinteraksi dengan zink, memberikan nitrogen dioksida sebagai hasil sampingan utama, 30% - monoksida, 20% - dinitrogen oksida (gas ketawa). Malah kepekatan yang lebih rendah iaitu 10% dan 3% masing-masing memberikan nitrogen bahan ringkas dalam bentuk gas dan ammonium nitrat. Oleh itu, pelbagai sebatian nitro boleh diperoleh daripada asid. Seperti yang dapat dilihat dari contoh, semakin rendah kepekatan, semakin dalam pengurangan nitrogen. Aktiviti logam juga mempengaruhi perkara ini.

Bahan boleh melarutkan emas atau platinum hanya dalam komposisi aqua regia - campuran tiga bahagian hidroklorik dan satu asid nitrik. Kaca dan PTFE tahan terhadapnya.

Selain logam, bahan itu bertindak balas denganoksida asas dan amfoterik, bes, asid lemah. Dalam semua kes, hasilnya adalah garam, dengan bukan logam - asid. Tidak semua tindak balas berlaku dengan selamat, contohnya, amina dan turpentin menyala secara spontan apabila bersentuhan dengan hidroksida dalam keadaan pekat.

Garam dipanggil nitrat. Apabila dipanaskan, mereka mengurai atau mempamerkan sifat pengoksidaan. Dalam amalan, ia digunakan sebagai baja. Ia boleh dikatakan tidak berlaku di alam semula jadi kerana keterlarutan yang tinggi, oleh itu, semua garam kecuali kalium dan natrium diperoleh secara buatan.

Asid itu sendiri diperoleh daripada ammonia yang disintesis dan, jika perlu, tertumpu dalam beberapa cara:

• menganjakkan imbangan dengan meningkatkan tekanan;
• dengan memanaskan dengan kehadiran asid sulfurik;
• penyulingan.

Seterusnya, ia digunakan dalam pengeluaran baja mineral, pewarna dan ubat-ubatan, industri ketenteraan, grafik kuda-kuda, barang kemas, sintesis organik. Kadangkala, asid cair digunakan dalam fotografi untuk mengasidkan penyelesaian pewarnaan.

Asid sulfurik

Н₂SO₄ ialah asid dibasic yang kuat. Ia kelihatan seperti cecair berminyak berat yang tidak berwarna, tidak berbau. Nama lapuk ialah vitriol (larutan akueus) atau minyak vitriol (campuran dengan sulfur dioksida). Nama ini diberikan kerana fakta bahawa pada awal abad ke-19 sulfur dihasilkan di tumbuhan vitriol. Sebagai penghormatan kepada tradisi, hidrat sulfat masih dipanggil vitriol sehingga hari ini.

Penghasilan asid ditubuhkan pada skala perindustrian danadalah kira-kira 200 juta tan setahun. Ia diperoleh dengan mengoksidakan sulfur dioksida dengan oksigen atau nitrogen dioksida dengan kehadiran air, atau dengan bertindak balas hidrogen sulfida dengan kuprum, perak, plumbum atau merkuri sulfat. Bahan pekat yang terhasil ialah agen pengoksidaan yang kuat: ia menyesarkan halogen daripada asid yang sepadan, menukar karbon dan sulfur kepada oksida asid. Hidroksida kemudiannya dikurangkan kepada sulfur dioksida, hidrogen sulfida atau sulfur. Asid cair biasanya tidak menunjukkan sifat pengoksidaan dan membentuk garam atau ester sederhana dan berasid.

Bahan tersebut boleh dikesan dan dikenal pasti melalui tindak balas dengan garam barium larut, akibatnya mendakan putih sulfat memendakan.

Asid digunakan selanjutnya dalam pemprosesan bijih, pengeluaran baja mineral, gentian kimia, pewarna, asap dan bahan letupan, pelbagai industri, sintesis organik, sebagai elektrolit, untuk mendapatkan garam mineral.

Tetapi penggunaannya penuh dengan bahaya tertentu. Bahan menghakis menyebabkan luka bakar kimia apabila terkena kulit atau membran mukus. Apabila disedut, batuk mula-mula muncul, dan seterusnya - penyakit radang laring, trakea, dan bronkus. Melebihi kepekatan maksimum yang dibenarkan iaitu 1 mg setiap meter padu adalah membawa maut.

Anda boleh menemui asap asid sulfurik bukan sahaja dalam industri khusus, tetapi juga dalam suasana bandar. Ini berlaku apabila kimia dan metalurgiperusahaan mengeluarkan oksida sulfur, yang kemudiannya jatuh sebagai hujan asid.

Semua bahaya ini telah membawa kepada fakta bahawa peredaran asid sulfurik yang mengandungi lebih daripada 45% kepekatan jisim di Rusia adalah terhad.

Asid sulfur

Н₂SO₃ - asid yang lebih lemah daripada asid sulfurik. Formulanya berbeza dengan hanya satu atom oksigen, tetapi ini menjadikannya tidak stabil. Ia tidak diasingkan dalam keadaan bebas; ia hanya wujud dalam larutan akueus cair. Mereka boleh dikenal pasti dengan bau pedas tertentu, mengingatkan mancis yang terbakar. Dan untuk mengesahkan kehadiran ion sulfit - melalui tindak balas dengan kalium permanganat, akibatnya larutan merah-ungu menjadi tidak berwarna.

Bahan dalam keadaan berbeza boleh bertindak sebagai agen penurunan dan agen pengoksida, membentuk garam berasid dan sederhana. Ia digunakan untuk pengawetan makanan, mendapatkan selulosa daripada kayu, serta untuk pelunturan halus bulu, sutera dan bahan lain.

Asid ortofosforik

H₃PO₄ ialah asid kekuatan sederhana yang kelihatan seperti hablur tidak berwarna. Asid ortofosforik juga dipanggil penyelesaian 85% daripada kristal ini di dalam air. Ia kelihatan sebagai cecair sirap yang tidak berbau yang terdedah kepada hipotermia. Pemanasan melebihi 210 darjah Celsius menyebabkan ia bertukar menjadi asid pirofosforik.

Asid fosforik larut dengan baik dalam air, meneutralkan dengan alkali dan ammonia terhidrat, bertindak balas dengan logam,membentuk sebatian polimer.

Anda boleh mendapatkan bahan tersebut dengan cara yang berbeza:

• melarutkan fosforus merah dalam air di bawah tekanan, pada suhu 700-900 darjah, menggunakan platinum, kuprum, titanium atau zirkonium;
• fosforus merah mendidih dalam asid nitrik pekat;
• dengan menambahkan asid nitrik pekat panas kepada fosfin;
• pengoksidaan oksigen fosfin pada 150 darjah;
• mendedahkan tetraphosphorus decaooxide kepada suhu 0 darjah, kemudian secara beransur-ansur meningkatkannya kepada 20 darjah dan peralihan yang lancar kepada mendidih (air diperlukan pada semua peringkat);
• menlarutkan pentaklorida atau fosforus triklorida oksida dalam air.

Penggunaan produk yang dihasilkan adalah meluas. Dengan bantuannya, ketegangan permukaan dikurangkan dan oksida dikeluarkan dari permukaan yang bersedia untuk pematerian, logam dibersihkan daripada karat dan filem pelindung dicipta pada permukaannya yang menghalang kakisan selanjutnya. Selain itu, asid ortofosforik digunakan dalam penyejuk beku industri dan untuk penyelidikan dalam biologi molekul.

Selain itu, kompaun ini adalah sebahagian daripada cecair hidraulik penerbangan, bahan tambahan makanan dan pengawal selia keasidan. Ia digunakan dalam penternakan untuk pencegahan urolithiasis dalam cerpelai dan dalam pergigian untuk manipulasi sebelum pengisian.

Asid pirofosforik

H₄R₂O₇ - asid yang dicirikan sebagai kuat pada yang pertama tahap dan lemah pada orang lain. Dia cair tanpapenguraian, kerana proses ini memerlukan pemanasan dalam vakum atau kehadiran asid kuat. Ia dineutralkan oleh alkali dan bertindak balas dengan hidrogen peroksida. Dapatkannya melalui salah satu cara berikut:

• mengurai tetrafosforus dekaoksida dalam air pada suhu sifar dan kemudian memanaskannya hingga 20 darjah;
• dengan memanaskan asid fosforik hingga 150 darjah;
• tindak balas asid fosforik pekat dengan tetrafosforus dekaoksida pada 80-100 darjah.

Digunakan terutamanya untuk pengeluaran baja.

Selain ini, terdapat banyak lagi wakil hidroksida berasid. Setiap daripada mereka mempunyai ciri dan ciri tersendiri, tetapi secara amnya, sifat berasid oksida dan hidroksida terletak pada keupayaannya untuk memisahkan hidrogen, mengurai, berinteraksi dengan alkali, garam dan logam.