Kemi är en vetenskap som studerar olika reaktioner som förekommer i naturen, såväl som interaktionen mellan vissa föreningar och andra. Huvudämnena här är syror och alkalier, vars reaktioner brukar kallas neutralisering. De leder till bildandet av ett vattenlösligt s alt.
Vad är lut
Hydroxider av alkaliska (metaller från den första gruppen av huvud (A) undergruppen i det periodiska systemet för kemiska grundämnen i D. I. Mendeleev) och alkaliska jordartsmetaller (metaller från den andra gruppen av huvud (A) undergruppen, inklusive kalcium) metaller som häftigt interagerar med vatten och löser sig helt i det, kallas alkalier. Eftersom de kan förstöra organiskt material (läder, trä, papper) kallas de frätande. Till exempel är kaliumhydroxid (KOH) kaustikkali, barium (Ba(OH)2) är kaustikbarium och så vidare.
Fysiska egenskaper hos starka baser
Baserat på definitionen av vad en alkali är, kan vi tillägga att dessa hydroxider också är fasta hygroskopiska (kan absorbera ångor från luftenvatten) vit substans. De starkaste alkalierna är cesiumhydroxiderna CsOH och radium Ra(OH)2. Alkalireaktioner åtföljs oftast av frigöring av värme (exoterm). De fysikaliska egenskaperna hos sådana baser inkluderar också deras förmåga att lösas upp i vissa organiska föreningar, till exempel i alkoholer: metanol och etanol.
Kemiska egenskaper
Lösningar av alkalier kan ingå i olika reaktioner.
Starka baser har förmågan att interagera med sura och amfotera oxider:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 är en sur oxid);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (fusionsreaktion, sker vid upphettning, där Al2O3 är en amfotär oxid);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (reaktionen fortskrider med bildning av ett lösligt komplexs alt - kaliumtetrahydroxoaluminat).
När man reagerar med amfotära metaller (Zn, Al och andra) är bildningen av både en smälta och motsvarande komplexs alt också möjlig. Dessutom åtföljs båda reaktionerna av utvecklingen av gasformigt väte:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Alkalier kan också reagera med s alter, vilket resulterar i att en annan bas och ett annat s alt bildas. Förutsättningen för att reaktionen ska fortgå är att till följd av detta måste ett av de bildade ämnena vara olösligt i vatten:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Som tidigare nämnts ingår alkalier och syrorneutralisationsreaktion, s alt och vatten bildas:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Alkalier reagerar med andra baser endast om de är hydroxider av amfotera metaller:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Några av dem kan interagera med många organiska ämnen: estrar, amider, flervärda alkoholer:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (reaktionsprodukten är natriumalkoxid).
Hur starka bottnar görs
Alkalier erhålls på olika sätt, både i industrin och i laboratorier.
Inom industriindustrin finns det flera metoder för att framställa alkalier: pyrolys, kalk, ferrit, elektrolys, som är uppdelat i diafragma-, membran- och kvicksilvermetoder på flytande och fasta katoder.
Detta är elektrolysen av lösningar av natrium- och kaliumklorider, varefter klor och väte frigörs vid anoden och katoden, och motsvarande hydroxider erhålls:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
När pyrolys sker vid 1000 grader, bildas natriumoxid i det första steget:
Na2CO3=Na2O + CO2.
I det andra steget löses den erhållna kylda oxiden i vatten, varigenom den nödvändiga alkalin erhålls:
Na2O + H2O=2NaOH.
Laboratorier använder också elektrolys. Alkalier kan också erhållas genom att utsätta motsvarande metaller för vatten eller genom att reagera s alter av dessa metaller med andra baser, som ett resultat av attden nödvändiga alkalin erhålls och den andra produkten av reaktionen, olöslig i vatten, är s alt.
När cesium och vatten interagerar erhålls cesiumhydroxid och väte frigörs (reaktionen fortsätter även vid en temperatur på -120 grader):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Som ett resultat av vattens inverkan på litiumoxid erhålls alkali:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Application
Baserat på själva definitionen av vad alkali är, kan man förstå att de används i stor utsträckning, inte bara i industrin utan även i vardagen:
- Desinfektion av dammar för fiske.
- Som gödningsmedel.
- Inom läkemedel.
- I papperstillverkning.
- Tillverkning av syntetiskt gummi.
- Få tvål och tvättmedel.
- Elektrolytkomponenter i alkaliska batterier.
- Koldioxidabsorbent (litiumhydroxid).
- Tillverkning av smörjmedel.
- Färgämnen i livsmedelsproduktion (livsmedelstillsatser).
- Batterielektrolyter (kaliumhydroxid).
- Rengör avloppsrör och diskbänkar från matstopp.
- Syreneutralisering.
- Katalysatorer i kemisk industri.
- Kemisk bearbetning av foton.
Försiktighetsåtgärder
Det blir uppenbart att alkalier som hydroxider av natrium, litium, kalium, cesium och andra kan allvarligt skada och bränna huden och slemhinnorna i ögonen, även om de minsta partiklarna i föreningen kommer dit. För att förhindra dettadet är nödvändigt att bära skyddsglasögon, gummihandskar och overaller som är behandlade med speciella ämnen som inte tillåter materialet att interagera med alkalier.
