Kimia ialah sains yang mengkaji pelbagai tindak balas yang berlaku dalam alam semula jadi, serta interaksi beberapa sebatian dengan yang lain. Bahan utama di sini adalah asid dan alkali, tindak balas antara yang biasanya dipanggil peneutralan. Ia membawa kepada pembentukan garam larut air.
Apa itu alkali
Hidroksida alkali (logam kumpulan pertama subkumpulan utama (A) dalam jadual berkala unsur kimia D. I. Mendeleev) dan alkali tanah (logam kumpulan kedua subkumpulan utama (A), termasuk kalsium) logam yang berinteraksi secara ganas dengan air dan larut sepenuhnya di dalamnya, dipanggil alkali. Oleh kerana mereka dapat memusnahkan bahan organik (kulit, kayu, kertas), mereka dipanggil kaustik. Contohnya, kalium hidroksida (KOH) ialah potash kaustik, barium (Ba(OH)2) ialah barium kaustik, dan seterusnya.
Sifat fizikal asas kukuh
Berdasarkan definisi alkali, kita boleh menambah bahawa hidroksida ini juga pepejal higroskopik (mampu menyerap wap dari udaraair) bahan putih. Alkali terkuat ialah cesium hidroksida CsOH dan radium Ra(OH)2. Tindak balas alkali paling kerap disertai dengan pembebasan haba (eksotermik). Selain itu, sifat fizikal bes tersebut termasuk keupayaannya untuk larut dalam beberapa sebatian organik, contohnya, dalam alkohol: metanol dan etanol.
Sifat kimia
Larutan alkali mampu memasuki pelbagai tindak balas.
Bes kuat mempunyai keupayaan untuk berinteraksi dengan oksida berasid dan amfoterik:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 ialah oksida berasid);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (tindak balas pelakuran, berlaku apabila dipanaskan, di mana Al2O3 ialah oksida amfoterik);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (tindak balas diteruskan dengan pembentukan garam kompleks larut - kalium tetrahydroxoaluminate).
Apabila bertindak balas dengan logam amfoterik (Zn, Al dan lain-lain), pembentukan kedua-dua cair dan garam kompleks yang sepadan juga mungkin. Selain itu, kedua-dua tindak balas disertai dengan evolusi hidrogen gas:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Alkali juga mampu bertindak balas dengan garam, mengakibatkan pembentukan asas lain dan garam lain. Syarat untuk tindak balas diteruskan ialah, akibatnya, salah satu bahan yang terbentuk mestilah tidak larut dalam air:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Seperti yang dinyatakan sebelum ini, alkali dan asid masuk ke dalamtindak balas peneutralan, garam dan air terbentuk:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Alkali bertindak balas dengan bes lain hanya jika ia adalah hidroksida logam amfoterik:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Sesetengah daripadanya boleh berinteraksi dengan banyak bahan organik: ester, amida, alkohol polihidrik:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (hasil tindak balas ialah natrium alkoksida).
Seberapa kuat bahagian bawah dibuat
Alkali diperoleh dalam pelbagai cara dalam industri dan makmal.
Dalam industri perindustrian, terdapat beberapa kaedah untuk menghasilkan alkali: pirolisis, kapur, ferit, elektrolisis, yang dibahagikan kepada kaedah diafragma, membran dan merkuri pada katod cecair dan pepejal.
Ini ialah elektrolisis larutan natrium dan kalium klorida, selepas itu klorin dan hidrogen dibebaskan pada anod dan katod, dan hidroksida yang sepadan diperolehi:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
Apabila pirolisis pada 1000 darjah, pembentukan natrium oksida berlaku pada peringkat pertama:
Na2CO3=Na2O + CO2.
Pada peringkat kedua, oksida sejuk yang terhasil dilarutkan dalam air, akibatnya alkali yang diperlukan diperolehi:
Na2O + H2O=2NaOH.
Makmal juga menggunakan elektrolisis. Alkali juga boleh diperolehi dengan mendedahkan logam yang sepadan kepada air atau dengan bertindak balas garam logam ini dengan bes lain, akibatnya.alkali yang diperlukan diperoleh dan hasil kedua tindak balas, tidak larut dalam air, ialah garam.
Apabila cesium dan air berinteraksi, cesium hidroksida diperoleh dan hidrogen dibebaskan (tindak balas diteruskan walaupun pada suhu -120 darjah):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Akibat tindakan air pada litium oksida, alkali diperoleh:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Permohonan
Berdasarkan definisi alkali, seseorang boleh memahami bahawa ia digunakan secara meluas bukan sahaja dalam industri, tetapi juga dalam kehidupan seharian:
- Basmi kuman kolam untuk memancing.
- Sebagai baja.
- Dalam farmaseutikal.
- Dalam pengeluaran kertas.
- Pengeluaran getah sintetik.
- Mendapatkan sabun dan detergen.
- Komponen elektrolit dalam bateri beralkali.
- Penyerap karbon dioksida (lithium hidroksida).
- Pengeluaran pelincir.
- Pewarna dalam pengeluaran makanan (tambahan makanan).
- Elektrolit bateri (kalium hidroksida).
- Membersihkan paip pembetung dan singki daripada tersumbat makanan.
- Penutralan asid.
- Pemangkin dalam industri kimia.
- Pemprosesan foto secara kimia.
Langkah berjaga-jaga
Ia menjadi jelas bahawa alkali seperti hidroksida natrium, litium, kalium, sesium dan lain-lain boleh merosakkan dan membakar kulit dan membran mukus mata dengan teruk, walaupun zarah terkecil sebatian itu sampai ke sana. Untuk mengelakkan iniadalah perlu untuk memakai cermin mata, sarung tangan getah dan pakaian yang dirawat dengan bahan khas yang tidak membenarkan bahan berinteraksi dengan alkali.
