Oksidi nyingi za metali amilifu, kama vile oksidi za potasiamu, sodiamu au lithiamu, zinaweza kuingiliana na maji. Katika kesi hii, misombo inayohusiana na hidroksidi hupatikana katika bidhaa za majibu. Mali ya vitu hivi, vipengele vya mwendo wa michakato ya kemikali ambayo besi zinahusika, ni kutokana na kuwepo kwa kundi la hidroksili katika molekuli zao. Kwa hivyo, katika athari za kutengana kwa elektroliti, besi hugawanywa katika ioni za chuma na anions OH-. Jinsi besi huingiliana na oksidi zisizo za metali, asidi na chumvi, tutazingatia katika makala yetu.
Nomenclature na muundo wa molekuli
Ili kutaja msingi kwa usahihi, unahitaji kuongeza neno hidroksidi kwa jina la kipengele cha chuma. Hebu tutoe mifano maalum. Msingi wa alumini ni wa hidroksidi za amphoteric, mali ambayo tutazingatia katika makala hiyo. Uwepo wa lazima katika molekuli za msingi za kikundi cha hidroksili kinachofungamana na muunganisho wa chuma na aina ya dhamana ya ioni inaweza kuamuliwa kwa kutumia.viashiria kama vile phenolphthalein. Katika mazingira ya majini, ziada ya OH- ioni imedhamiriwa na mabadiliko katika rangi ya suluhisho la kiashiria: phenolphthalein isiyo na rangi inakuwa nyekundu. Ikiwa chuma kinaonyesha valensi nyingi, inaweza kuunda besi nyingi. Kwa mfano, chuma kina misingi miwili, ambayo valence ya chuma ni 2 au 3. Kiwanja cha kwanza kina sifa ya ishara za hidroksidi za msingi, pili ni amphoteric. Kwa hivyo, sifa za hidroksidi za juu hutofautiana na misombo ambayo chuma ina kiwango cha chini cha valence.
Sifa za kimwili
Besi ni zabisi zinazostahimili joto. Kuhusiana na maji, hugawanywa kuwa mumunyifu (alkali) na isiyo na maji. Kundi la kwanza linaundwa na metali zenye kemikali - vipengele vya makundi ya kwanza na ya pili. Dutu zisizo na maji zinajumuisha atomi za metali nyingine, ambazo shughuli zake ni duni kwa sodiamu, potasiamu au kalsiamu. Mifano ya misombo hiyo ni besi za chuma au shaba. Sifa za hidroksidi itategemea ni kundi gani la vitu vinavyohusika. Kwa hiyo, alkali ni imara ya joto na haipunguzi wakati inapokanzwa, wakati besi zisizo na maji zinaharibiwa chini ya hatua ya joto la juu, na kutengeneza oksidi na maji. Kwa mfano, msingi wa shaba hutengana kama ifuatavyo:
Cu(OH)2=CuO + H2O
Sifa za kemikali za hidroksidi
Muingiliano kati ya vikundi viwili muhimu vya misombo -asidi na besi huitwa athari za neutralization katika kemia. Jina hili linaweza kuelezewa na ukweli kwamba hidroksidi za kemikali za fujo na asidi huunda bidhaa zisizo na upande - chumvi na maji. Kuwa, kwa kweli, mchakato wa kubadilishana kati ya vitu viwili ngumu, neutralization ni tabia ya besi zote za alkali na zisizo na maji. Huu hapa ni mlinganyo wa mmenyuko wa kutoweka kati ya potashi caustic na asidi hidrokloriki:
KOH + HCl=KCl + H2O
Sifa muhimu ya besi za chuma za alkali ni uwezo wao wa kuitikia pamoja na oksidi za asidi, kusababisha chumvi na maji. Kwa mfano, kwa kupitisha kaboni dioksidi kupitia hidroksidi ya sodiamu, unaweza kupata kaboni na maji yake:
2NaOH + CO2=Na2CO3 + H 2O
Matendo ya kubadilishana ioni hujumuisha mwingiliano kati ya alkali na chumvi, ambayo husababisha uundaji wa hidroksidi au chumvi zisizoyeyuka. Kwa hivyo, ukiongeza suluhisho la soda ya caustic kwenye suluhisho la sulfate ya shaba, unaweza kupata mvua ya bluu-kama jelly. Ni msingi wa shaba, usioyeyuka katika maji:
CuSO4 + 2NaOH=Cu(OH)2 + Na2 SO 4
Sifa za kemikali za hidroksidi, zisizoyeyuka katika maji, hutofautiana na alkali kwa kuwa hupoteza maji inapokanzwa kidogo - huondoa maji mwilini, na kugeuka kuwa umbo la oksidi ya msingi inayolingana.
Viwanja vinavyoonyesha mali mbili
Ikiwa kipengele au dutu changamano inaweza kuitikia pamoja na asidi na alkali, inaitwa amphoteric. Hizi ni pamoja na, kwa mfano, zinki,alumini na besi zao. Sifa za hidroksidi za amphoteric hufanya iwezekanavyo kuandika fomula zao za Masi kwa namna ya besi, wakati wa kutenganisha kikundi cha hydroxo, na kwa namna ya asidi. Wacha tuwasilishe hesabu kadhaa za athari za msingi wa alumini na asidi hidrokloriki na hidroksidi ya sodiamu. Wanaonyesha mali maalum ya hidroksidi za amphoteric. Mwitikio wa pili hutokea kwa kuoza kwa alkali:
2Al(OH)3 + 6HCl=2AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2O
Bidhaa za mchakato huo zitakuwa maji na chumvi: kloridi ya alumini na alumini ya sodiamu. Besi zote za amphoteric hazipatikani katika maji. Huchimbwa kutokana na mwingiliano wa chumvi na alkali zinazolingana.
Njia za kupata na kutumia
Katika tasnia inayohitaji kiasi kikubwa cha alkali, hupatikana kwa elektrolisisi ya chumvi iliyo na cations ya metali hai ya vikundi vya kwanza na vya pili vya mfumo wa upimaji. Malighafi kwa ajili ya uchimbaji, kwa mfano, sodiamu ya caustic, ni suluhisho la chumvi ya kawaida. Mlinganyo wa majibu utakuwa:
2NaCl + 2H2O=2NaOH + H2 + Cl2
Misingi ya metali zisizofanya kazi kwa kiwango cha chini kwenye maabara hupatikana kwa mwingiliano wa alkali na chumvi zake. Mwitikio huo ni wa aina ya ubadilishanaji wa ioni na huisha na kunyesha kwa msingi. Njia rahisi ya kupata alkali ni mmenyuko wa badala kati ya chuma hai na maji. Huambatana na upashaji joto wa mchanganyiko unaoitikia na ni wa aina ya joto kali.
Sifa za hidroksidi hutumika viwandani. Alkali ina jukumu maalum hapa. Zinatumika kama visafishaji vya mafuta ya taa na petroli, kutengeneza sabuni, kusindika ngozi asilia, na pia katika teknolojia ya utengenezaji wa rayoni na karatasi.
