Aina kuu za dutu isokaboni, pamoja na oksidi, asidi na chumvi, ni pamoja na kundi la misombo inayoitwa besi au hidroksidi. Wote wana mpango mmoja wa muundo wa Masi: lazima iwe na kikundi kimoja au zaidi cha hidroksili kilichounganishwa na ioni ya chuma katika muundo wake. Hidroksidi za kimsingi zinahusiana kijeni na oksidi za chuma na chumvi, ambayo huamua si tu mali zao za kemikali, lakini pia mbinu za kupata katika maabara na viwanda.
Kuna aina kadhaa za uainishaji wa besi, ambazo zinatokana na sifa za metali ambayo ni sehemu ya molekuli, na juu ya uwezo wa dutu kuyeyuka katika maji. Katika makala yetu, tutazingatia vipengele hivi vya hidroksidi, na pia kufahamiana na mali zao za kemikali, ambayo matumizi ya besi katika tasnia na maisha ya kila siku inategemea.
Tabia za kimwili
Besi zote zinazoundwa na metali amilifu au za kawaida ni zabisi zenye viwango vingi vya kuyeyuka. Kuhusiana na maji, waohugawanywa katika mumunyifu sana - alkali na hakuna katika maji. Kwa mfano, hidroksidi msingi zilizo na vipengele vya kundi la IA kama kaoni huyeyuka kwa urahisi katika maji na ni elektroliti kali. Wao ni sabuni kwa kugusa, kitambaa cha kutu, ngozi na huitwa alkali. Zinapojitenga katika suluhu, ioni za OH- hugunduliwa, ambazo hubainishwa kwa kutumia viashirio. Kwa mfano, phenolphthalein isiyo na rangi inakuwa nyekundu katika kati ya alkali. Suluhisho zote mbili na kuyeyuka kwa sodiamu, potasiamu, bariamu, na hidroksidi za kalsiamu ni elektroliti; kuendesha umeme na huchukuliwa kuwa makondakta wa aina ya pili. Besi mumunyifu, inayotumika sana katika tasnia, ni pamoja na takriban misombo 11, kama vile hidroksidi msingi za sodiamu, potasiamu, amonia, n.k.
Muundo wa molekuli msingi
Muunganisho wa ioni huundwa kati ya muunganisho wa chuma na anions za vikundi vya hidroksili katika molekuli ya dutu. Ina nguvu ya kutosha kwa hidroksidi zisizo na maji, kwa hivyo molekuli za maji ya polar haziwezi kuharibu kimiani ya fuwele ya kiwanja kama hicho. Alkali ni dutu thabiti na kwa kweli haifanyi oksidi na maji inapokanzwa. Kwa hivyo, hidroksidi za msingi za potasiamu na sodiamu huchemsha kwa joto la juu ya 1000 ° C, wakati haziozi. Katika fomula za picha za besi zote, inaonekana wazi kwamba atomi ya oksijeni ya kikundi cha hidroksili imefungwa na kifungo kimoja cha ushirikiano kwa atomi ya chuma, na nyingine kwa atomi ya hidrojeni. Muundo wa molekuli na aina ya dhamana ya kemikali huamua sio tu ya kimwili, lakinina sifa zote za kemikali za dutu. Hebu tuzingatie kwa undani zaidi.
Kalsiamu na magnesiamu na sifa za misombo yao
Vipengele vyote viwili ni viwakilishi vya kawaida vya metali hai na vinaweza kuingiliana na oksijeni na maji. Bidhaa ya mmenyuko wa kwanza ni oksidi ya msingi. Hidroksidi hutengenezwa kutokana na mchakato wa exothermic ambao hutoa kiasi kikubwa cha joto. Besi za kalsiamu na magnesiamu ni poda nyeupe mumunyifu kwa kiasi. Majina yafuatayo hutumiwa mara nyingi kwa misombo ya kalsiamu: maziwa ya chokaa (ikiwa ni kusimamishwa kwa maji) na maji ya chokaa. Kwa kuwa hidroksidi ya kawaida, Ca(OH)2 hutangamana na oksidi za asidi na amphoteri, asidi na besi za amphoteriki, kama vile alumini na hidroksidi za zinki. Tofauti na alkali za kawaida zinazostahimili joto, misombo ya magnesiamu na kalsiamu hutengana na kuwa oksidi na maji chini ya ushawishi wa joto. Misingi yote miwili, haswa Ca(OH)2, inatumika sana katika tasnia, kilimo na mahitaji ya nyumbani. Hebu tuzingatie maombi yao zaidi.
Sehemu za matumizi ya misombo ya kalsiamu na magnesiamu
Inafahamika kuwa ujenzi hutumia kemikali inayoitwa fluff au slaked chokaa. Ni msingi wa kalsiamu. Mara nyingi hupatikana kwa majibu ya maji na oksidi ya msingi ya kalsiamu. Tabia za kemikali za hidroksidi za msingi huwawezesha kutumika sana katika matawi mbalimbali ya uchumi wa taifa. Kwa mfano, kusafisha uchafu katika uzalishajisukari mbichi, kupata bleach, katika upaukaji wa pamba na uzi wa kitani. Kabla ya uvumbuzi wa kubadilishana ion - kubadilishana kwa mawasiliano, besi za kalsiamu na magnesiamu zilitumiwa katika teknolojia za kupunguza maji, ambayo ilifanya iwezekanavyo kuondokana na hidrokaboni zinazoharibu ubora wake. Kwa kufanya hivyo, maji yalichemshwa na kiasi kidogo cha soda ash au chokaa kilichopigwa. Kusimamishwa kwa maji kwa hidroksidi ya magnesiamu inaweza kutumika kama dawa kwa wagonjwa wa gastritis ili kupunguza asidi ya juisi ya tumbo.
Sifa za oksidi msingi na hidroksidi
Muhimu zaidi kwa dutu za kundi hili ni miitikio yenye oksidi za asidi, asidi, besi za amphoteriki na chumvi. Inashangaza, besi zisizo na maji kama vile shaba, chuma au hidroksidi za nikeli haziwezi kupatikana kwa majibu ya moja kwa moja ya oksidi na maji. Katika kesi hiyo, maabara hutumia majibu kati ya chumvi inayofanana na alkali. Matokeo yake, besi zinaundwa ambazo zinapita. Kwa mfano, hii ndio jinsi mvua ya bluu ya hidroksidi ya shaba, mvua ya kijani ya msingi wa feri, hupatikana. Baadaye, huvukizwa na kuwa poda dhabiti inayohusiana na hidroksidi zisizo na maji. Kipengele tofauti cha misombo hii ni kwamba, chini ya hatua ya joto la juu, hutengana katika oksidi inayofanana na maji, ambayo haiwezi kusema kuhusu alkali. Baada ya yote, besi za mumunyifu katika maji hazibadiliki kwa joto.
Uwezo wa Umeme
Tukiendelea kujifunza sifa za kimsingi za hidroksidi, hebu tuzingatie kipengele kimoja zaidi ambacho mtu anaweza kutofautisha misingi ya madini ya alkali na alkali ya ardhini kutoka kwa misombo isiyoyeyuka kwa maji. Hii ni kutowezekana kwa mwisho kujitenganisha katika ions chini ya ushawishi wa sasa wa umeme. Kinyume chake, miyeyusho na miyeyusho ya potasiamu, sodiamu, bariamu, na hidroksidi za strontiamu huathiriwa kwa urahisi na electrolysis na ni vikondakta vya aina ya pili.
Viwanja vya kupata
Tukizungumza kuhusu sifa za aina hii ya dutu isokaboni, tumeorodhesha kwa kiasi miitikio ya kemikali ambayo hutokana na uzalishaji wake katika hali ya maabara na viwanda. Njia ya kupatikana zaidi na ya gharama nafuu inaweza kuchukuliwa kuwa mtengano wa joto wa chokaa cha asili, kama matokeo ya ambayo chokaa cha haraka kinapatikana. Ikiwa utafanya majibu kwa maji, basi hutengeneza hidroksidi ya msingi - Ca (OH) 2. Mchanganyiko wa dutu hii na mchanga na maji huitwa chokaa. Inaendelea kutumika kwa kuta za kuta, kwa matofali ya kuunganisha, na katika aina nyingine za kazi za ujenzi. Alkali pia inaweza kupatikana kwa kukabiliana na oksidi zinazofanana na maji. Kwa mfano: K2O + H2O=2KON. Mchakato huo ni wa hali ya juu kwa kutoa kiwango kikubwa cha joto.
Muingiliano wa alkali na oksidi za asidi na amphoteric
Tabia za kemikali za besi za mumunyifu katika maji ni pamoja na uwezo wao wa kuunda chumvi katika athari na oksidi zilizo na atomi zisizo za metali katika molekuli.kwa mfano, kama vile dioksidi kaboni, dioksidi sulfuri au oksidi ya silicon. Hasa, hidroksidi ya kalsiamu hutumiwa kukausha gesi, na hidroksidi za sodiamu na potasiamu ili kupata carbonates zinazofanana. Oksidi za zinki na alumini, zinazohusiana na vitu vya amphoteric, zinaweza kuingiliana na asidi na alkali zote. Katika hali ya mwisho, misombo changamano inaweza kuundwa, kama vile sodium hydroxozincate.
Maoni ya kutoegemeza upande wowote
Mojawapo ya sifa muhimu zaidi za besi, zisizo na maji na alkali, ni uwezo wao wa kuitikia pamoja na asidi isokaboni au asidi. Mwitikio huu umepunguzwa kwa mwingiliano kati ya aina mbili za ioni: vikundi vya hidrojeni na hidroksili. Husababisha kuundwa kwa molekuli za maji: HCI + KOH=KCI + H2O. Kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya kutengana kwa elektroliti, mmenyuko wote umepunguzwa hadi kuunda elektroliti dhaifu, iliyotenganishwa kidogo - maji.
Katika mfano ulio hapo juu, wastani wa chumvi iliundwa - kloridi ya potasiamu. Ikiwa hidroksidi za msingi zinachukuliwa kwa mmenyuko kwa kiasi kidogo kuliko muhimu kwa neutralization kamili ya asidi ya polybasic, basi juu ya uvukizi wa bidhaa inayotokana, fuwele za chumvi ya asidi hupatikana. Mmenyuko wa kubadilika huwa na jukumu muhimu katika michakato ya kimetaboliki inayotokea katika mifumo hai - seli na huziruhusu, kwa usaidizi wa viboreshaji vyao wenyewe, kugeuza kiwango cha ziada cha ioni za hidrojeni zilizokusanywa katika athari za utaftaji.
