Hóa học là một môn khoa học nghiên cứu các phản ứng khác nhau xảy ra trong tự nhiên, cũng như sự tương tác của một số hợp chất với các hợp chất khác. Các chất chính ở đây là axit và kiềm, các phản ứng giữa chúng thường được gọi là trung hòa. Chúng dẫn đến sự hình thành muối hòa tan trong nước.
Dung dịch kiềm là gì
Hiđroxit của kiềm (kim loại thuộc nhóm thứ nhất của phân nhóm chính (A) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học D. I. Mendeleev) và kiềm thổ (kim loại thuộc nhóm thứ hai của phân nhóm chính (A), bao gồm canxi) những kim loại tương tác mạnh với nước và tan hoàn toàn trong nó được gọi là kiềm. Vì chúng có thể phá hủy vật liệu hữu cơ (da, gỗ, giấy) nên chúng được gọi là xút. Ví dụ: kali hydroxit (KOH) là muối ăn da, bari (Ba (OH)2) là bari ăn da, v.v.
Tính chất vật lý của bazơ mạnh
Dựa trên định nghĩa kiềm là gì, chúng ta có thể nói thêm rằng các hydroxit này cũng là chất hút ẩm rắn (có khả năng hấp thụ hơi từ không khínước) chất màu trắng. Các kiềm mạnh nhất là xesi hydroxit CsOH và radium Ra (OH)2. Phản ứng kiềm thường đi kèm với sự tỏa nhiệt (tỏa nhiệt). Ngoài ra, các tính chất vật lý của các bazơ như vậy bao gồm khả năng hòa tan của chúng trong một số hợp chất hữu cơ, ví dụ, trong rượu: metanol và etanol.
Tính chất hóa học
Dung dịch kiềm có khả năng tham gia vào các phản ứng khác nhau.
Bazơ mạnh có khả năng tương tác với axit và oxit lưỡng tính:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 là một oxit có tính axit);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (phản ứng nhiệt hạch, xảy ra khi đun nóng, trong đó Al2O3 là một oxit lưỡng tính);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K [Al (OH) 4] (phản ứng xảy ra với sự tạo thành muối phức tan - kali tetrahydroxoaluminat).
Khi phản ứng với các kim loại lưỡng tính (Zn, Al và các kim loại khác), cũng có thể tạo ra muối phức chất nóng chảy và muối phức tương ứng. Hơn nữa, cả hai phản ứng đều đi kèm với sự phát triển của hydro ở dạng khí:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K [Al (OH) 4] + 3H2.
Alkalis cũng có thể phản ứng với các muối, dẫn đến sự hình thành của một bazơ khác và một muối khác. Điều kiện để phản ứng xảy ra là một trong các chất tạo thành phải không tan trong nước:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu (OH) 2.
Như đã đề cập trước đó, kiềm và axit đi vàophản ứng trung hòa, muối và nước được tạo thành:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Các kiềm chỉ phản ứng với các bazơ khác nếu chúng là hiđroxit của kim loại lưỡng tính:
NaOH + Al (OH) 3=Na [Al (OH) 4].
Một số chúng có thể tương tác với nhiều chất hữu cơ: este, amit, rượu đa chức:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (sản phẩm phản ứng là natri alkoxit).
Đáy chắc chắn như thế nào
Alkalis thu được bằng nhiều cách khác nhau cả trong công nghiệp và phòng thí nghiệm.
Trong công nghiệp, có một số phương pháp sản xuất kiềm: nhiệt phân, vôi, ferit, điện phân, phương pháp này được chia thành phương pháp màng ngăn, màng lọc và phương pháp thủy ngân trên catot lỏng và rắn.
Đây là sự điện phân dung dịch natri và kali clorua, sau đó clo và hiđro được giải phóng ở cực dương và cực âm, thu được các hiđroxit tương ứng:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
Khi nhiệt phân ở 1000 độ, sự tạo thành natri oxit xảy ra ở giai đoạn đầu:
Na2CO3=Na2O + CO2.
Ở giai đoạn thứ hai, oxit được làm lạnh tạo thành được hòa tan trong nước, do đó lượng kiềm cần thiết thu được:
Na2O + H2O=2NaOH.
Phòng thí nghiệm cũng sử dụng phương pháp điện phân. Alkalis cũng có thể thu được bằng cách cho các kim loại tương ứng tiếp xúc với nước hoặc bằng cách cho muối của các kim loại này phản ứng với các bazơ khác, kết quả làthu được kiềm cần thiết và sản phẩm thứ hai của phản ứng, không tan trong nước, là muối.
Khi xêzi và nước tương tác, thu được hydroxit xêzi và giải phóng hydro (phản ứng diễn ra ngay cả ở nhiệt độ -120 độ):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Do tác dụng của nước với oxit liti, kiềm thu được:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Đơn
Dựa trên định nghĩa kiềm là gì, người ta có thể hiểu rằng chúng được sử dụng rộng rãi không chỉ trong công nghiệp mà còn trong cuộc sống hàng ngày:
- Khử trùng ao nuôi cá.
- Như một loại phân bón.
- Trong dược phẩm.
- Trong sản xuất giấy.
- Sản xuất cao su tổng hợp.
- Lấy xà phòng và chất tẩy rửa.
- Thành phần điện phân trong pin kiềm.
- Chất hấp thụ carbon dioxide (lithium hydroxide).
- Sản xuất chất bôi trơn.
- Thuốc nhuộm trong sản xuất thực phẩm (phụ gia thực phẩm).
- Chất điện phân trong pin (kali hydroxit).
- Làm sạch đường ống thoát nước và bồn rửa chén do thức ăn bị tắc nghẽn.
- Trung hòa axit.
- Chất xúc tác trong ngành công nghiệp hóa chất.
- Xử lý ảnh bằng hóa chất.
Biện pháp phòng ngừa
Rõ ràng là các chất kiềm như hydroxit natri, liti, kali, xêzi và các chất khác có thể gây tổn thương và bỏng da và niêm mạc mắt một cách nghiêm trọng, ngay cả khi các hạt nhỏ nhất của hợp chất lọt vào đó. Để ngăn chặn điều nàycần phải đeo kính bảo hộ, găng tay cao su và quần yếm được xử lý bằng các chất đặc biệt không cho phép vật liệu tương tác với kiềm.
