Հիդրօքսիդների ստացման մեթոդներ. Հիդրօքսիդների քիմիական հատկությունները. Ամֆոտերային հիդրօքսիդների փոխազդեցությունը հիմնական օքսիդների հետ

Թթվային հիդրօքսիդները հիդրօքսիլ խմբի անօրգանական միացություններ են՝ -OH և մետաղի կամ ոչ մետաղի՝ +5, +6 օքսիդացման աստիճանով։ Մեկ այլ անուն թթվածին պարունակող անօրգանական թթուներ են: Դրանց առանձնահատկությունը տարանջատման ժամանակ պրոտոնի վերացումն է։

Հիդրօքսիդների դասակարգում

Հիդրօքսիդները կոչվում են նաև հիդրօքսիդներ և հիդրատներ: Գրեթե բոլորն ունեն դրանք քիմիական տարրեր, որոշները լայնորեն տարածված են բնության մեջ, օրինակ՝ հիդրարգիլիտ և բրուցիտ միներալները համապատասխանաբար ալյումինի և մագնեզիումի հիդրօքսիդներն են։

Առանձնացվում են հիդրօքսիդների հետևյալ տեսակները.

• հիմնական;
• ամֆոտերիկ;
• թթու.

Դասակարգումը հիմնված է այն բանի վրա, թե հիդրօքսիդը ձևավորող օքսիդը հիմնային է, թթվային կամ ամֆոտերային:

Ընդհանուր հատկություններ

Առավել մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում օքսիդների և հիդրօքսիդների թթու-հիմնային հատկությունները, քանի որ դրանցից է կախված ռեակցիաների հավանականությունը։ Արդյոք հիդրօքսիդը կցուցաբերի թթվային, հիմնային կամ ամֆոտերային հատկություններ, կախված է թթվածնի, ջրածնի և տարրի միջև կապի ուժից:

Հզորության վրա ազդում է իոնային պոտենցիալը, որի աճով հիդրօքսիդների հիմնական հատկությունները թուլանում են, իսկ հիդրօքսիդների թթվային հատկությունները մեծանում են։

Բարձրագույն հիդրօքսիդներ

Բարձրագույն հիդրօքսիդները միացություններ են, որոնցում ձևավորող տարրը գտնվում է ամենաբարձր օքսիդացման վիճակում: Դրանք դասի բոլոր տեսակներից են: Հիմքի օրինակ է մագնեզիումի հիդրօքսիդը: Ալյումինի հիդրօքսիդը ամֆոտեր է, մինչդեռ պերքլորաթթուն կարող է դասակարգվել որպես թթվային հիդրօքսիդ:

Այս նյութերի բնութագրերի փոփոխությունը՝ կախված ձևավորող տարրից, կարելի է հետևել Դ. Ի. Մենդելեևի պարբերական համակարգի համաձայն: Ավելի բարձր հիդրօքսիդների թթվային հատկությունները մեծանում են ձախից աջ, մինչդեռ մետաղական հատկությունները, համապատասխանաբար, թուլանում են այս ուղղությամբ։

Հիմնական հիդրօքսիդներ

Նեղ իմաստով այս տեսակը կոչվում է հիմք, քանի որ OH անիոնը բաժանվում է իր տարանջատման ժամանակ։ Այս միացություններից ամենահայտնին ալկալիներն են, օրինակ.

• Քամած կրաքարի Ca(OH) 2 օգտագործվում է սպիտակեցման սենյակներում, կաշվի դաբաղում, հակասնկային հեղուկների, շաղախների և բետոնների պատրաստման, փափկեցնող ջուր, արտադրելով շաքար, սպիտակեցնող և պարարտանյութեր, այրող նատրիումի և կալիումի կարբոնատներ, չեզոքացնող թթվային լուծույթներ, հայտնաբերում ածխաթթու գազ, նվազեցնում է ախտահանումը, հողի դիմադրողականությունը՝ որպես սննդային հավելում։
• Կաուստիկ պոտաշ KOH օգտագործվում է լուսանկարչության, նավթի վերամշակման, սննդի, թղթի և մետալուրգիական արտադրության մեջ, ինչպես նաև ալկալային մարտկոց, թթվային չեզոքացուցիչ, կատալիզատոր, գազ մաքրող միջոց, pH կարգավորիչ, էլեկտրոլիտ, լվացող միջոցների բաղադրիչ, հորատման հեղուկներ, ներկանյութեր, պարարտանյութեր, կալիումի օրգանական Եվ անօրգանական նյութեր, թունաքիմիկատներ, գորտնուկների բուժման դեղագործական միջոցներ, օճառներ, սինթետիկ կաուչուկ։
• NaOH, որն անհրաժեշտ է ցելյուլոզայի և թղթի արդյունաբերության համար, լվացող միջոցների արտադրության մեջ ճարպերի սապոնացում, թթուների չեզոքացում, բիոդիզելային վառելիքի արտադրություն, խցանումների լուծարում, թունավոր նյութերի գազազերծում, բամբակի և բրդի մշակման, լվացում: կաղապարներ, սննդի արտադրություն, կոսմետոլոգիա, լուսանկարչություն։

Հիմնական հիդրօքսիդներն առաջանում են համապատասխան մետաղների օքսիդների ջրի հետ փոխազդեցության արդյունքում՝ ճնշող մեծամասնությունում՝ +1 կամ +2 օքսիդացման աստիճանով։ Դրանք ներառում են ալկալային, հողալկալային և անցումային տարրեր:

Բացի այդ, հիմքերը կարելի է ձեռք բերել հետևյալ եղանակներով.

• ալկալիի փոխազդեցությունը ցածր ակտիվ մետաղի աղի հետ.
• ռեակցիա ալկալային կամ հողալկալային տարրի և ջրի միջև.
• աղի ջրային լուծույթի էլեկտրոլիզ.

Թթվային և հիմնական հիդրօքսիդները փոխազդում են միմյանց հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր։ Այս ռեակցիան կոչվում է չեզոքացում և մեծ նշանակություն ունի տիտրաչափական վերլուծության համար։ Բացի այդ, այն օգտագործվում է առօրյա կյանքում: Երբ թթուն թափվում է, վտանգավոր ռեագենտը կարելի է չեզոքացնել սոդայով, իսկ ալկալիների համար՝ քացախ։

Բացի այդ, հիմնական հիդրօքսիդները լուծույթում տարանջատման ժամանակ փոխում են իոնային հավասարակշռությունը, որն արտահայտվում է ցուցիչների գույների փոփոխությամբ և մտնում փոխանակման ռեակցիաների մեջ։

Տաքացնելիս չլուծվող միացությունները քայքայվում են օքսիդի և ջրի, իսկ ալկալիները հալվում են։ իսկ թթվային օքսիդից առաջանում է աղ:

Ամֆոտերային հիդրօքսիդներ

Որոշ տարրեր, կախված պայմաններից, ցուցաբերում են հիմնային կամ թթվային հատկություններ։ Դրանց վրա հիմնված հիդրօքսիդները կոչվում են ամֆոտեր։ Դրանք հեշտ է նույնականացնել բաղադրության մեջ ներառված մետաղով, որն ունի +3, +4 օքսիդացման աստիճան։ Օրինակ՝ սպիտակ ժելատինային նյութ՝ ալյումինի հիդրօքսիդ Al (OH) 3, որն օգտագործվում է ջրի մաքրման մեջ՝ շնորհիվ իր բարձր կլանող հզորության, պատվաստանյութերի արտադրության մեջ՝ որպես իմունային պատասխանը ուժեղացնող նյութ, բժշկության մեջ՝ թթվային կախվածության բուժման համար։ հիվանդություններ ստամոքս - աղիքային տրակտի. Այն նաև հաճախ ընդգրկված է բոցավառվող պլաստմասսաների մեջ և հանդես է գալիս որպես կատալիզատորների կրող:

Բայց կան բացառություններ, երբ տարրի օքսիդացման աստիճանի արժեքը +2 է։ Սա բնորոշ է բերիլիումի, անագի, կապարի և ցինկի համար։ Վերջին մետաղի հիդրօքսիդ Zn(OH) 2-ը լայնորեն օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության մեջ, հիմնականում տարբեր միացությունների սինթեզի համար:

Ամֆոտերային հիդրօքսիդ կարելի է ստանալ անցումային մետաղի աղի լուծույթը նոսր ալկալիի հետ փոխազդելով։

Ամֆոտերային հիդրօքսիդը և թթվային օքսիդը, ալկալին կամ թթուն փոխազդեցության ժամանակ կազմում են աղ: Հիդրօքսիդի տաքացումը հանգեցնում է դրա տարրալուծմանը ջրի և մետահիդրօքսիդի, որը հետագա տաքացումից հետո վերածվում է օքսիդի:

Ամֆոտերային և թթվային հիդրօքսիդները ալկալային միջավայրում նույն կերպ են վարվում: Թթուների հետ փոխազդեցության ժամանակ ամֆոտերային հիդրօքսիդները գործում են որպես հիմքեր։

Թթվային հիդրօքսիդներ

Այս տեսակը բնութագրվում է տարրի բաղադրության մեջ առկայությամբ օքսիդացման վիճակում +4-ից +7: Լուծման մեջ նրանք կարողանում են նվիրաբերել ջրածնի կատիոն կամ ընդունել էլեկտրոնային զույգ և ձևավորել կովալենտային կապ. Ամենից հաճախ դրանք ունենում են հեղուկի ագրեգացման վիճակ, սակայն դրանց մեջ կան նաև պինդ նյութեր։

Ձևավորում է հիդրօքսիդ թթվային օքսիդ, որը կարող է աղ առաջացնել և պարունակում է ոչ մետաղ կամ անցումային մետաղ: Օքսիդը ստացվում է ոչ մետաղի օքսիդացման, թթվի կամ աղի քայքայման արդյունքում։

Թթվայինները դրսևորվում են ցուցիչները գունավորելու, ջրածնի արտազատմամբ ակտիվ մետաղները լուծելու, հիմքերի և հիմնական օքսիդների հետ փոխազդելու ունակությամբ։ իրենց տարբերակիչ հատկանիշմասնակցում է ռեդոքս ռեակցիաներին: Քիմիական գործընթացի ընթացքում նրանք իրենց վրա կցում են բացասական լիցքավորված տարրական մասնիկներ։ Որպես էլեկտրոն ընդունիչ գործելու ունակությունը թուլանում է նոսրացումից և աղերի վերածվելուց:

Այսպիսով, հնարավոր է տարբերակել ոչ միայն հիդրօքսիդների թթու-հիմնային հատկությունները, այլև օքսիդացնողները։

Ազոտական ​​թթու

HNO 3-ը համարվում է ուժեղ միաբազային թթու: Այն շատ թունավոր է, մաշկի վրա թողնում է խոցեր՝ մաշկի դեղնավուն երանգով, իսկ նրա գոլորշիներն ակնթարթորեն գրգռում են շնչառական լորձաթաղանթը։ Հնացած անունը թունդ օղի է։ Պատկանում է թթվային հիդրօքսիդներին, ջրային լուծույթներում ամբողջությամբ տարանջատվում է իոնների։ Արտաքնապես այն նման է անգույն հեղուկի, որը ծխում է օդում: Ջրային լուծույթը համարվում է խտացված, որն իր մեջ ներառում է նյութի 60 - 70%-ը, իսկ եթե պարունակությունը գերազանցում է 95%-ը, կոչվում է գոլորշիացնող ազոտաթթու։

Որքան բարձր է կոնցենտրացիան, այնքան ավելի մուգ է հայտնվում հեղուկը: Այն կարող է նույնիսկ շագանակագույն երանգ ունենալ՝ լույսի ներքո կամ թեթև տաքացմամբ օքսիդի, թթվածնի և ջրի քայքայվելու պատճառով, ուստի այն պետք է պահել մուգ ապակե տարայի մեջ զով տեղում:

Քիմիական հատկություններթթվային հիդրօքսիդն այնպիսին է, որ այն կարող է թորվել առանց տարրալուծման միայն նվազեցված ճնշման ներքո: Բոլոր մետաղները արձագանքում են դրա հետ, բացի ոսկուց, պլատինե խմբի որոշ ներկայացուցիչներ և տանտալ, բայց վերջնական արտադրանքը կախված է թթվի կոնցենտրացիայից:

Օրինակ, 60% նյութը, երբ փոխազդում է ցինկի հետ, տալիս է ազոտի երկօքսիդ՝ որպես գերակշռող կողմնակի արտադրանք, 30%՝ մոնօքսիդ, 20%՝ դիազոտի օքսիդ (ծիծաղի գազ)։ Նույնիսկ ավելի ցածր՝ 10% և 3% կոնցենտրացիաները տալիս են պարզ նյութ ազոտ՝ համապատասխանաբար գազի և ամոնիումի նիտրատի տեսքով։ Այսպիսով, թթվից կարելի է ստանալ տարբեր նիտրոմիացություններ։ Ինչպես երևում է օրինակից, որքան ցածր է կոնցենտրացիան, այնքան խորանում է ազոտի կրճատումը։ Այն նաև ազդում է մետաղի գործունեության վրա։

Նյութը կարող է լուծարել ոսկին կամ պլատինը միայն aqua regia-ի բաղադրության մեջ՝ երեք մասի աղաթթվի և մեկ ազոտական ​​թթվի խառնուրդ: Դրան դիմացկուն են ապակին և պոլիտետրաֆտորէթիլենը։

Բացի մետաղներից, նյութը փոխազդում է հիմնական և ամֆոտերային օքսիդների, հիմքերի և թույլ թթուների հետ։ Բոլոր դեպքերում արդյունքը աղեր են, ոչ մետաղներով՝ թթուներ։ Ոչ բոլոր ռեակցիաներն են տեղի ունենում անվտանգ, օրինակ՝ ամինները և տորպենտինը ինքնաբուխ բռնկվում են կոնցենտրացված վիճակում հիդրօքսիդի հետ շփվելիս:

Աղերը կոչվում են նիտրատներ: Երբ տաքանում են, դրանք քայքայվում են կամ ցուցաբերում օքսիդացնող հատկություն։ Գործնականում դրանք օգտագործվում են որպես պարարտանյութ: Բնության մեջ դրանք գործնականում չեն հանդիպում բարձր լուծելիության պատճառով, հետևաբար, բոլոր աղերը, բացի կալիումից և նատրիումից, ստացվում են արհեստական ​​ճանապարհով։

Թթուն ինքնին ստացվում է սինթեզված ամոնիակից և, անհրաժեշտության դեպքում, խտացվում է մի քանի ձևով.

• հավասարակշռության փոփոխություն՝ ճնշումը մեծացնելով;
• ջեռուցում ծծմբաթթվի առկայությամբ;
• թորում.

Այնուհետև այն օգտագործվում է արտադրության մեջ: հանքային պարարտանյութեր, ներկանյութեր և դեղեր, ռազմական արդյունաբերություն, մոլբերտային գրաֆիկա, ոսկերչական իրեր, օրգանական սինթեզ։ Երբեմն, նոսր թթուն օգտագործվում է լուսանկարչության մեջ՝ ներկող լուծույթները թթվացնելու համար։

Ծծմբաթթու

H 2 SO 4-ը ուժեղ երկհիմնական թթու է: Կարծես անգույն ծանր յուղոտ հեղուկ է, առանց հոտի։ Հնացած անվանումն է՝ վիտրիոլ (ջրային լուծույթ) կամ վիտրիոլ յուղ (ծծմբի երկօքսիդի հետ խառնուրդ)։ Այս անունը տրվել է այն պատճառով, որ վաղ XIXԴարեր շարունակ ծծումբը արտադրվել է վիտրիոլային բույսերում: Ի հարգանք ավանդույթի, սուլֆատ հիդրատները մինչ օրս կոչվում են վիտրիոլ:

Թթվային արտադրությունը հաստատված է արդյունաբերական մասշտաբով և կազմում է տարեկան մոտ 200 մլն տոննա։ Ստացվում է ծծմբի երկօքսիդը թթվածնով կամ ազոտի երկօքսիդով ջրի առկայությամբ օքսիդացնելուց կամ ջրածնի սուլֆիդը պղնձի, արծաթի, կապարի կամ սնդիկի սուլֆատի հետ փոխազդելու միջոցով։ Ստացված խտացված նյութը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է. այն հեռացնում է հալոգենները համապատասխան թթուներից, ածխածինը և ծծումբը վերածում է թթվային օքսիդների։ Այնուհետև հիդրօքսիդը վերածվում է ծծմբի երկօքսիդի, ջրածնի սուլֆիդի կամ ծծմբի: Նոսրացած թթուն սովորաբար չի ցուցաբերում օքսիդացնող հատկություն և ձևավորում է միջին և թթվային աղեր կամ եթերներ:

Նյութը կարող է հայտնաբերվել և նույնականացվել բարիումի լուծվող աղերի հետ ռեակցիայի միջոցով, որի արդյունքում առաջանում է սուլֆատի սպիտակ նստվածք։

Հետագայում թթուն օգտագործվում է հանքաքարերի վերամշակման, հանքային պարարտանյութերի, քիմիական մանրաթելերի, ներկերի, ծուխ առաջացնող և պայթուցիկ նյութերի արտադրության մեջ, տարբեր արդյունաբերություններում, օրգանական սինթեզում, որպես էլեկտրոլիտ, հանքային աղեր ստանալու համար։

Բայց օգտագործումը կապված է որոշակի վտանգների հետ։ Քայքայիչ նյութը մաշկի կամ լորձաթաղանթների հետ շփման ժամանակ քիմիական այրվածքներ է առաջացնում: Շնչելիս սկզբում առաջանում է հազ, իսկ հետո՝ բորբոքային հիվանդություններկոկորդ, շնչափող, բրոնխներ. Մեկ մգ առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան գերազանցելը խորանարդ մետրմահացու.

Ծծմբաթթվի գոլորշիներին կարող եք հանդիպել ոչ միայն մասնագիտացված արդյունաբերություններում, այլև քաղաքի մթնոլորտում։ Դա տեղի է ունենում, երբ քիմիական և մետալուրգիական գործարաններն արտանետում են ծծմբի օքսիդներ, որոնք հետո թափվում են թթվային անձրևի տեսքով:

Այս բոլոր վտանգները հանգեցրել են նրան, որ ավելի քան 45% զանգվածային կոնցենտրացիայի շրջանառությունը Ռուսաստանում սահմանափակ է։

ծծմբաթթու

H 2 SO 3-ն ավելի թույլ թթու է, քան ծծմբաթթուն: Նրա բանաձևը տարբերվում է միայն մեկ թթվածնի ատոմով, բայց դա այն դարձնում է անկայուն: Այն ազատ վիճակում չի մեկուսացվել, գոյություն ունի միայն նոսր ջրային լուծույթներում։ Նրանց կարելի է ճանաչել հատուկ սուր հոտով, որը հիշեցնում է այրված լուցկի: Իսկ սուլֆիտի իոնի առկայությունը հաստատելու համար՝ կալիումի պերմանգանատի հետ ռեակցիայով, որի արդյունքում կարմիր-մանուշակագույն լուծույթը դառնում է անգույն։

Տարբեր պայմաններում նյութը կարող է հանդես գալ որպես վերականգնող և օքսիդացնող նյութ, առաջացնել թթվային և միջին աղեր։ Օգտագործվում է սննդամթերքի պահպանման, փայտից ցելյուլոզա ստանալու, ինչպես նաև բրդի, մետաքսի և այլ նյութերի նուրբ սպիտակեցման համար։

Օրթոֆոսֆորական թթու

H 3 RO 4-ը միջին ուժի թթու է, որը նման է անգույն բյուրեղների։ Օրթոֆոսֆորական թթուն կոչվում է նաև ջրի մեջ այս բյուրեղների 85% լուծույթ: Այն հայտնվում է որպես առանց հոտի, օշարակային հեղուկ, որը հակված է հիպոթերմային: Ցելսիուսի 210 աստիճանից բարձր տաքացումը հանգեցնում է նրա փոխակերպմանը պիրոֆոսֆորական թթվի։

Օրթոֆոսֆորական թթուն շատ լուծելի է ջրում, չեզոքացվում է ալկալիների և ամոնիակի հիդրատի միջոցով, փոխազդում է մետաղների հետ և ձևավորում պոլիմերային միացություններ։

Դուք կարող եք ստանալ նյութը տարբեր ճանապարհներ:

• կարմիր ֆոսֆորի լուծումը ջրի մեջ ճնշման տակ, 700-900 աստիճան ջերմաստիճանում, օգտագործելով պլատին, պղինձ, տիտան կամ ցիրկոնիում;
• կարմիր ֆոսֆորը եռացնելով խտացված ազոտական ​​թթվի մեջ;
• տաք խտացված ազոտական ​​թթվի ավելացում ֆոսֆինին;
• թթվածնային ֆոսֆինի օքսիդացում 150 աստիճանով;
• 0 աստիճան ջերմաստիճանով տետրաֆոսֆորի դեկաոզիդի ազդեցություն, այնուհետև դրա աստիճանական բարձրացումը մինչև 20 աստիճան և սահուն անցում դեպի եռման (ջուրը անհրաժեշտ է բոլոր փուլերում);
• ջրի մեջ պենտաքլորիդ կամ ֆոսֆորի օքսիդ տրիքլորիդ լուծելով։

Ստացված արտադրանքի կիրառումը լայն է. Նրա օգնությամբ մակերևութային լարվածությունը նվազում է և օքսիդները հանվում են զոդման նախապատրաստվող մակերևույթներից, մետաղները մաքրվում են ժանգից և դրանց մակերեսի վրա ստեղծվում է պաշտպանիչ թաղանթ, որը կանխում է հետագա կոռոզիան: Բացի այդ, ֆոսֆորական թթուն օգտագործվում է արդյունաբերական սառցարաններում և հետազոտությունների համար մոլեկուլային կենսաբանություն.

Բացի այդ, միացությունը ավիացիոն հիդրավլիկ հեղուկների, սննդային հավելումների և թթվայնության կարգավորիչների մի մասն է: Այն օգտագործվում է մորթու մշակության մեջ՝ ջրաքիսներում միզաքարային հիվանդությունների կանխարգելման և ատամնաբուժության մեջ՝ նախքան լցոնումը մանիպուլյացիաների համար:

պիրոֆոսֆորական թթու

H 4 P 2 O 7 թթու է, որը բնութագրվում է որպես ուժեղ առաջին քայլում և թույլ ՝ մնացածում: Այն հալվում է առանց տարրալուծման, քանի որ այս գործընթացը պահանջում է ջեռուցում վակուումում կամ ուժեղ թթուների առկայություն: Այն չեզոքացվում է ալկալիներով և փոխազդում է ջրածնի պերօքսիդի հետ։ Ստացեք այն հետևյալ եղանակներից մեկով.

• տետրաֆոսֆորի դեկաօքսիդի տարրալուծումը ջրի մեջ զրոյական ջերմաստիճանում, այնուհետև այն տաքացնելը մինչև 20 աստիճան;
• օրթոֆոսֆորական թթու տաքացում մինչև 150 աստիճան;
• խտացված ֆոսֆորաթթվի փոխազդեցությունը տետրաֆոսֆորի դեկաօքսիդի հետ 80-100 աստիճան ջերմաստիճանում:

Արտադրանքը հիմնականում օգտագործվում է պարարտանյութերի արտադրության համար։

Սրանցից բացի, կան թթվային հիդրօքսիդների շատ այլ ներկայացուցիչներ։ Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները և բնութագրերը, բայց ընդհանուր առմամբ, օքսիդների և հիդրօքսիդների թթվային հատկությունները կայանում են նրանում, որ նրանք կարող են պառակտել ջրածինը, քայքայվել, փոխազդել ալկալիների, աղերի և մետաղների հետ:

Կալիումը, նատրիումը կամ լիթիումը կարող են փոխազդել ջրի հետ: Այս դեպքում ռեակցիայի արտադրանքներում հայտնաբերվում են հիդրօքսիդների հետ կապված միացություններ։ Այս նյութերի հատկությունները, քիմիական պրոցեսների ընթացքի առանձնահատկությունները, որոնցում ներգրավված են հիմքերը, պայմանավորված են դրանց մոլեկուլներում հիդրօքսիլ խմբի առկայությամբ։ Այսպիսով, էլեկտրոլիտիկ դիսոցման ռեակցիաներում հիմքերը բաժանվում են մետաղական իոնների և OH-անիոնների։ Ինչպես հիմքերը փոխազդում են ոչ մետաղական օքսիդների, թթուների և աղերի հետ, մենք կքննարկենք մեր հոդվածում:

Մոլեկուլի անվանացանկը և կառուցվածքը

Հիմքը ճիշտ անվանելու համար մետաղական տարրի անվան մեջ անհրաժեշտ է ավելացնել հիդրօքսիդ բառը։ Եկեք բերենք կոնկրետ օրինակներ. Ալյումինե հիմքը պատկանում է ամֆոտերային հիդրօքսիդներին, որոնց հատկությունները մենք կքննարկենք հոդվածում: Պարտադիր առկայությունը մետաղական կատիոնի հետ կապված հիդրօքսիլ խմբի բազային մոլեկուլներում իոնային տեսակըկապերը կարելի է որոշել՝ օգտագործելով այնպիսի ցուցանիշներ, ինչպիսիք են ֆենոլֆթալեինը: Ջրային միջավայրում OH-իոնների ավելցուկը որոշվում է ցուցիչի լուծույթի գույնի փոփոխությամբ. անգույն ֆենոլֆթալեինը դառնում է բոսորագույն: Եթե ​​մետաղը ցուցադրում է բազմաթիվ վալենտներ, այն կարող է ձևավորել բազմաթիվ հիմքեր: Օրինակ, երկաթն ունի երկու հիմք, որոնցում այն ​​հավասար է 2-ի կամ 3-ի: Առաջին միացությունը բնութագրվում է երկրորդի նշաններով` ամֆոտերիկ: Հետևաբար, ավելի բարձր հիդրօքսիդների հատկությունները տարբերվում են միացություններից, որոնցում մետաղն ունի ավելի ցածր վալենտության աստիճան:

Ֆիզիկական բնութագիր

Հիմքերը պինդ մարմիններ են, որոնք դիմացկուն են ջերմության նկատմամբ։ Ջրի նկատմամբ դրանք բաժանվում են լուծելի (ալկալիների) և չլուծվողների։ Առաջին խումբը ձևավորվում է քիմիապես ակտիվ մետաղներից՝ առաջին և երկրորդ խմբերի տարրերից։ Ջրում չլուծվող նյութերը կազմված են այլ մետաղների ատոմներից, որոնց ակտիվությունը զիջում է նատրիումին, կալիումին կամ կալցիումին։ Նման միացությունների օրինակներ են երկաթի կամ պղնձի հիմքերը։ Հիդրօքսիդների հատկությունները կախված կլինեն նրանից, թե նյութերի որ խմբին են պատկանում: Այսպիսով, ալկալիները ջերմային կայուն են և չեն քայքայվում տաքանալիս, մինչդեռ ջրի մեջ չլուծվող հիմքերը բարձր ջերմաստիճանիքայքայվել՝ առաջացնելով օքսիդ և ջուր: Օրինակ, պղնձի հիմքը քայքայվում է հետևյալ կերպ.

Cu(OH) 2 \u003d CuO + H 2 O

Հիդրօքսիդների քիմիական հատկությունները

Միացությունների երկու կարևոր խմբերի՝ թթուների և հիմքերի փոխազդեցությունը քիմիայում կոչվում է չեզոքացման ռեակցիա։ Այս անունը կարելի է բացատրել նրանով, որ քիմիապես ագրեսիվ հիդրօքսիդներն ու թթուները կազմում են չեզոք արտադրանք՝ աղեր և ջուր։ Իրականում լինելով երկու բարդ նյութերի փոխանակման գործընթաց՝ չեզոքացումը բնորոշ է ինչպես ալկալիներին, այնպես էլ ջրում չլուծվող հիմքերին։ Ահա կաուստիկ պոտաշի և աղաթթվի չեզոքացման ռեակցիայի հավասարումը.

KOH + HCl \u003d KCl + H 2 O

Ալկալիական մետաղների հիմքերի կարևոր հատկությունը թթվային օքսիդների հետ փոխազդելու կարողությունն է, որի արդյունքում առաջանում է աղ և ջուր։ Օրինակ, ածխաթթու գազը նատրիումի հիդրօքսիդի միջով անցնելով, կարող եք ստանալ դրա կարբոնատը և ջուրը.

2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

Իոնափոխանակման ռեակցիաները ներառում են ալկալիների և աղերի փոխազդեցությունը, ինչը հանգեցնում է չլուծվող հիդրօքսիդների կամ աղերի առաջացմանը։ Այսպիսով, լուծույթը կաթիլներով լցնելով պղնձի սուլֆատի լուծույթի մեջ, կարող եք ստանալ կապույտ դոնդողանման նստվածք։ Այն պղնձե հիմք է՝ ջրում չլուծվող.

CuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4

Ջրի մեջ չլուծվող հիդրօքսիդների քիմիական հատկությունները տարբերվում են ալկալիներից նրանով, որ նրանք ջուր են կորցնում թեթևակի տաքացման ժամանակ՝ ջրազրկվում են՝ վերածվելով համապատասխան հիմնական օքսիդի։

Հիմքեր, որոնք ցուցադրում են երկակի հատկություններ

Եթե ​​տարրը կամ կարող է արձագանքել ինչպես թթուների, այնպես էլ ալկալիների հետ, այն կոչվում է ամֆոտերիկ: Դրանք ներառում են, օրինակ, ցինկ, ալյումին և դրանց հիմքերը: Ամֆոտերային հիդրօքսիդների հատկությունները հնարավորություն են տալիս գրի առնել դրանց մոլեկուլային բանաձևերը և՛ հիդրոքսո խմբի մեկուսացման, և՛ թթուների տեսքով։ Ներկայացնենք մի քանի հավասարումներ ալյումինե հիմքի հիդրոքլորաթթվի և նատրիումի հիդրօքսիդի ռեակցիաների համար։ Նրանք նկարազարդում են հատուկ հատկություններամֆոտերային միացությունների հետ կապված հիդրօքսիդներ. Երկրորդ ռեակցիան տեղի է ունենում ալկալիների քայքայմամբ.

2Al(OH) 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O

Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O

Գործընթացների արտադրանքը կլինի ջուրը և աղերը՝ ալյումինի քլորիդը և նատրիումի ալյումինատը։ Բոլոր ամֆոտերային հիմքերը ջրում անլուծելի են։ Դրանք ստացվում են համապատասխան աղերի և ալկալիների փոխազդեցության արդյունքում։

Ձեռքբերման և կիրառման մեթոդներ

Մեծ ծավալների ալկալիներ պահանջող արդյունաբերության մեջ դրանք ստացվում են պարբերական համակարգի առաջին և երկրորդ խմբերի ակտիվ մետաղների կատիոններ պարունակող աղերի էլեկտրոլիզով։ Արդյունահանման համար հումքը, օրինակ՝ կաուստիկ նատրիումը, սովորական աղի լուծույթ է։ Ռեակցիայի հավասարումը կլինի.

2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 + Cl 2

Ցածր ակտիվ մետաղների հիմքերը լաբորատորիայում ստացվում են ալկալիների աղերի հետ փոխազդեցությամբ։ Ռեակցիան պատկանում է իոնափոխանակության տեսակին և ավարտվում է բազայի տեղումներով։ Ալկալիներ ստանալու պարզ միջոցը փոխարինող ռեակցիան է ակտիվ մետաղի և ջրի միջև: Այն ուղեկցվում է արձագանքող խառնուրդի տաքացմամբ և պատկանում է էկզոտերմիկ տեսակին։

Հիդրօքսիդների հատկությունները կիրառվում են արդյունաբերության մեջ։ Այստեղ հատուկ դեր են խաղում ալկալիները։ Օգտագործվում են որպես կերոսինի և բենզինի մաքրող, օճառի արտադրության, բնական կաշվի մշակման, ինչպես նաև ռայոնի և թղթի արտադրության տեխնոլոգիաներում։

Ֆիզիկական հատկություններ

Ալկալիական մետաղների հիդրօքսիդների ընդհանուր բանաձևը MON է:

Բոլոր ալկալիական մետաղների հիդրօքսիդները անգույն հիգրոսկոպիկ նյութեր են, օդում հեշտությամբ լուծվող, ջրում և էթանոլում շատ լավ լուծվող, LiOH-ից CsOH-ի անցնելու դեպքում լուծելիությունը մեծանում է:

Մի քանի ֆիզիկական հատկություններալկալիական մետաղների հիդրօքսիդները ներկայացված են աղյուսակում:

Քիմիական հատկություններ

Բոլոր ալկալիական մետաղների հիդրօքսիդները հալվում են առանց տարրալուծման, լիթիումի հիդրօքսիդը քայքայվում է 600 ° C ջերմաստիճանում տաքացնելիս.

2LiOH \u003d Li 2 O + H 2 O:

Բոլոր հիդրօքսիդներն արտահայտում են ամուր հիմքերի հատկություններ: Ջրի մեջ դրանք գրեթե ամբողջությամբ տարանջատվում են.

NaOH \u003d Na + + OH -.

Արձագանքել ոչ մետաղների օքսիդների հետ.

KOH + CO 2 \u003d KHCO 3;

2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O;

2KOH + 2NO 2 = KNO 3 + KNO 2 + H 2 O:

Փոխազդել թթուների հետ, մտնել չեզոքացման ռեակցիա.

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O;

KOH + HNO 3 \u003d KNO 3 + H 2 O:

Փոխանակման ռեակցիաների մեջ մտնել աղերի հետ.

2NaOH + CuCl 2 = Cu(OH) 2 + 2NaCl:

Արձագանքել հալոգենների հետ.

2KOH + Cl 2 \u003d KClO + KCl + H 2 O (սառը ժամանակ);

6KOH + 3Cl 2 \u003d KClO 3 + 5KCl + 3H 2 O (երբ տաքացվում է):

Հալած վիճակում նրանք փոխազդում են ամֆոտերային մետաղների և դրանց օքսիդների հետ.

2KOH + Zn \u003d K 2 ZnO 2 + H 2;

2KOH + ZnO = K 2 ZnO 2 + H 2 O:

Հիդրօքսիդների ջրային լուծույթները ամֆոտերային մետաղների, դրանց օքսիդների և հիդրօքսիդների հետ փոխազդելիս կազմում են հիդրոքսոմպլեքսներ.

2NaOH + Be + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2;

2NaOH + BeO + H 2 O \u003d Na 2;

2NaOH + Be(OH) 2 = Na 2:

Հիդրօքսիդների ջրային լուծույթները և հալոցքները փոխազդում են բորի և սիլիցիումի, դրանց օքսիդների և թթուների հետ.

4NaOH + 4B + 3O 2 = 4NaBO 2 + 2H 2 O (հալվել);

2NaOH + Si + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 (լուծույթ):

Անդորրագիր

Լիթիումի, նատրիումի և կալիումի հիդրօքսիդները ստացվում են դրանց քլորիդների խտացված լուծույթների էլեկտրոլիզից, մինչդեռ ջրածինը ազատվում է կաթոդում, քլորը ձևավորվում է անոդում.

2NaCl + 2H 2 O H 2 + 2NaOH + Cl 2:

Ռուբիդիումի և ցեզիումի հիդրօքսիդները ստացվում են դրանց աղերից՝ օգտագործելով փոխանակման ռեակցիաները.

Rb 2 SO 4 + Ba (OH) 2 \u003d 2RbOH + BaSO 4.

ԱԼԿԱԼԱՅԻՆ ՄԵՏԱՂՆԵՐ

Հողալկալիական մետաղների հատկությունները

ատոմային համարը	Անուն	Ատոմային զանգված	Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	r գ/սմ 3	t°pl. °C	եռացող °C	ԷՕ	Ատոմային շառավիղ, նմ	Օքսիդացման վիճակ
	Բերիլիում Բե	9,01	2s 2	1,86			1,5	0,113	+2
	Մագնեզիում Mg	24,3	3s 2	1,74	649,5		1,2	0,16	+2
	Կալցիում Ca	40,08	4s 2	1,54			1,0	0,2	+2
	Ստրոնցիում Ս	87,62	5s 2	2,67			1,0	0,213	+2
	Բարիում Բա	137,34	6s 2	3,61			0,9	0,25	+2
	Ռադիում Ռա		7s 2	~6	~700		0,9	–	+2

Ֆիզիկական հատկություններ

Հողալկալիական մետաղները (համեմատ ալկալիական մետաղների հետ) ունեն ավելի բարձր t°pl: և t ° եռում, իոնացման պոտենցիալներ, խտություններ և կարծրություն:

Քիմիական հատկություններ

1. Շատ ռեակտիվ:

2. Ունեն +2 դրական վալենտ:

3. Ջրի հետ արձագանքել ժամը սենյակային ջերմաստիճան(բացառությամբ Be-ի) ջրածնի էվոլյուցիայի հետ:

4. Նրանք ունեն բարձր մերձեցում թթվածնի (վերականգնող նյութերի) նկատմամբ։

5. Ջրածնով առաջացնում են աղանման հիդրիդներ EH 2։

6. Օքսիդներն ունեն EO ընդհանուր բանաձև: Պերօքսիդների առաջացման միտումը ավելի քիչ է արտահայտված, քան ալկալային մետաղների մոտ:

Բնության մեջ լինելը

3BeO Al 2 O 3 6SiO 2 - բերիլ

MgCO 3 - մագնեզիտ

CaCO 3 MgCO 3 - դոլոմիտ

KCl MgSO 4 3H 2 O - kainite

KCl MgCl 2 6H 2 O - կարնալիտ

CaCO 3 - կալցիտ (կրաքար, մարմար և այլն)

Ca 3 (PO 4) 2 - ապատիտ, ֆոսֆորիտ

CaSO 4 2H 2 O - գիպս

CaSO 4 - անհիդրիտ

CaF 2 - ֆտորսպին (ֆտորիտ)

SrSO 4 - celestine

SrCO 3 - strontianite

BaSO 4 - բարիտ

BaCO 3 - վիտրիտ

Անդորրագիր

Բերիլիումը ստացվում է ֆտորի նվազեցմամբ.

BeF 2 + Mg - t ° ® Be + MgF 2

Բարիումը ստացվում է օքսիդի վերականգնմամբ.

3BaO + 2Al - t ° ® 3Ba + Al 2 O 3

Մնացած մետաղները ստացվում են քլորիդային հալվածքների էլեկտրոլիզով.

CaCl 2 ® Ca + Cl 2

կաթոդ՝ Ca 2+ + 2ē ® Ca 0

անոդ՝ 2Cl - – 2ē ® Cl 0 2

II խմբի հիմնական ենթախմբի մետաղները ուժեղ վերականգնող նյութեր են. միացություններում նրանք ցուցադրում են միայն +2 օքսիդացման աստիճան: Մետաղների ակտիվությունը և դրանց վերականգնողական կարողությունը մեծանում է շարքում՝ ––Be–Mg–Ca–Sr–Ba®

1. Ջրի հետ ռեակցիա.

Նորմալ պայմաններում Be-ի և Mg-ի մակերեսը ծածկված է իներտ օքսիդի թաղանթով, ուստի դրանք դիմացկուն են ջրի նկատմամբ։ Ի հակադրություն, Ca, Sr և Ba-ն լուծվում են ջրի մեջ՝ առաջացնելով հիդրօքսիդներ, որոնք ամուր հիմքեր են.

Mg + 2H 2 O - t ° ® Mg (OH) 2 + H 2

Ca + 2H 2 O ® Ca (OH) 2 + H 2

2. Ռեակցիան թթվածնի հետ.

Բոլոր մետաղները ձևավորում են օքսիդներ RO, բարիումի պերօքսիդ - BaO 2:

2Mg + O 2 ® 2MgO

Ba + O 2 ® BaO 2

3. Երկուական միացություններ առաջանում են այլ ոչ մետաղների հետ.

Be + Cl 2 ® BeCl 2 (հալոգենիդներ)

Ba + S ® BaS (սուլֆիդներ)

3Mg + N 2 ® Mg 3 N 2 (նիտրիդներ)

Ca + H 2 ® CaH 2 (հիդրիդներ)

Ca + 2C ® CaC 2 (կարբիդներ)

3Ba + 2P ® Ba 3 P 2 (ֆոսֆիդներ)

Բերիլիումը և մագնեզիումը համեմատաբար դանդաղ են փոխազդում ոչ մետաղների հետ։

4. Բոլոր մետաղները լուծվում են թթուներում.

Ca + 2HCl ® CaCl 2 + H 2

Mg + H 2 SO 4 (ռազբ.) ® MgSO 4 + H 2

Բերիլիումը լուծվում է նաև ալկալիների ջրային լուծույթներում.

Be + 2NaOH + 2H 2 O ® Na 2 + H 2

5. Որակական ռեակցիա հողալկալիական մետաղների կատիոններին - բոցի գունավորում հետեւյալ գույներով.

Ca 2+ - մուգ նարնջագույն

Sr 2+ - մուգ կարմիր

Ba 2+ - բաց կանաչ

Ba 2+ կատիոնը սովորաբար բացվում է ծծմբաթթվի կամ դրա աղերի հետ փոխանակման ռեակցիայի միջոցով.

Բարիումի սուլֆատը սպիտակ նստվածք է, որը չի լուծվում հանքային թթուներում:

Հողալկալիական մետաղների օքսիդներ

Անդորրագիր

1) մետաղների օքսիդացում (բացառությամբ Ba-ի, որը պերօքսիդ է առաջացնում).

2) նիտրատների կամ կարբոնատների ջերմային տարրալուծում

CaCO 3 - t ° ® CaO + CO 2

2Mg(NO 3) 2 - t ° ® 2MgO + 4NO 2 + O 2

Քիմիական հատկություններ

Բնորոշ հիմնական օքսիդներ. Արձագանքեք ջրի (բացառությամբ BeO-ի), թթվային օքսիդների և թթուների հետ

MgO + H 2 O ® Mg (OH) 2

3CaO + P 2 O 5 ® Ca 3 (PO 4) 2

BeO + 2HNO 3 ® Be(NO 3) 2 + H 2 O

BeO - ամֆոտերային օքսիդ, լուծելի ալկալիներում.

BeO + 2NaOH + H 2 O ® Na 2

Հողալկալիական մետաղների հիդրօքսիդներ R(OH) 2

Անդորրագիր

Հողալկալիական մետաղների կամ դրանց օքսիդների ռեակցիաները ջրի հետ.

Ba + 2H 2 O ® Ba (OH) 2 + H 2

CaO (արագ կրաքար) + H 2 O ® Ca (OH) 2 (խամրած կրաքար)

Քիմիական հատկություններ

Հիդրօքսիդներ R (OH) 2 - սպիտակ բյուրեղային նյութեր, ջրի մեջ լուծվող ավելի վատ, քան ալկալային մետաղների հիդրօքսիդները (հիդրօքսիդների լուծելիությունը նվազում է հերթական համարի նվազմամբ; Be (OH) 2 - ջրի մեջ չլուծվող, ալկալիներում լուծելի): R(OH) 2-ի հիմնականությունը մեծանում է ատոմային թվի աճով.

Be (OH) 2 - ամֆոտերային հիդրօքսիդ

Mg(OH) 2 - թույլ հիմք

մնացած հիդրօքսիդները ամուր հիմքեր են (ալկալիներ):

1) Թթվային օքսիդների հետ ռեակցիաները.

Ca(OH) 2 + SO 2 ® CaSO 3 ¯ + H 2 O

Ba(OH) 2 + CO 2 ® BaCO 3 ¯ + H 2 O

2) Թթուների հետ ռեակցիաները.

Mg (OH) 2 + 2CH 3 COOH ® (CH 3 COO) 2 Mg + 2H 2 O

Ba(OH) 2 + 2HNO 3 ® Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O

3) Փոխանակման ռեակցիաները աղերի հետ.

Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 ® BaSO 4 ¯+ 2KOH

4) բերիլիումի հիդրօքսիդի ռեակցիան ալկալիների հետ.

Be(OH) 2 + 2NaOH ® Na 2

Ջրի կարծրություն

Ca 2+ և Mg 2+ իոններ պարունակող բնական ջուրը կոչվում է կոշտ։ Կոշտ ջուրը, երբ եփում է, թեփուկ է կազմում, այն փափուկ չի եռում սննդամթերք; լվացող միջոցներփրփուր մի տվեք.

Կարբոնատային (ժամանակավոր) կարծրությունը պայմանավորված է ջրում կալցիումի և մագնեզիումի բիկարբոնատների առկայությամբ, ոչ կարբոնատային (մշտական) կարծրություն՝ քլորիդներ և սուլֆատներ։

Ջրի ընդհանուր կարծրությունը համարվում է կարբոնատային և ոչ կարբոնատների գումար։

Ջրի կարծրությունը հանվում է լուծույթից Ca 2+ և Mg 2+ իոնների տեղումներով։

Օքսիդների հիդրատները միասին կոչվում են հիդրօքսիդներ: . Հիմքերը (հիմնական հիդրօքսիդները) կոչվում են հիմնական օքսիդների հիդրատներ:Ընդհանուր բանաձևը հետևյալն է Ես( Օ՜) n. Մոլեկուլում հիդրօքսիլ խմբերի (OH) քանակը որոշում է նրա թթվայնությունը:

Հիմքերի մեծ մասը ջրի մեջ անլուծելի է, միայնՀիդրօքսիդներ ալկալային և ալկալային երկիրմետաղներ (դրանք կոչվում ենալկալիներ), ինչպես նաև ամոնիում . Ջրային լուծույթներում հիմքերը տարանջատվում են մետաղական կատիոնային հիդրօքսիլ խմբի, ամֆոտերային հիդրօքսիդները դիսոցվում ենև՛ որպես թթու, և՛ որպես հիմք . Պոլիաթթուների հիմքերը տարանջատվում են հետևյալ քայլերով.

Ես x + +xOH - ⇌ Ես (OH) x ≡Հ x MeO x ⇌ x Հ + +MeO x x - (ամֆոտերային հիդրօքսիդի տարանջատում (ընդհանուր սխեման))

*Սա հետաքրքիր է

Այժմ թթուների և հիմքերի 3 հիմնական տեսություն կա.

1. Բրյոնսթեդ-Լոուրիի պրոտոլիթյան տեսություն Դրա մեջ թթու-մոլեկուլ կամ իոն, որը կարող է դոնոր լինել տվյալ ռեակցիայի մեջ պրոտոններ , համապատասխանաբար, հիմքերը պրոտոններ կապող մոլեկուլներ կամ իոններ են։ Ե՛վ թթուները, և՛ հիմքերը կոչվում են պրոտոլիտներ:

2. Լյուիս թթվի և հիմքի տեսություն . Նրանում թթու ցանկացած մասնիկ է, որն ընդունակ է ընդունել զույգ էլեկտրոններ, իսկ հիմքը այն մասնիկն է, որն ընդունակ է նվիրաբերել այս զույգը։ Լյուիսի տեսությունը շատ նման է տեսությանը Bronsted - Lowry, բայց տարբերվում է նրանով, որ այն ներառում է միացությունների ավելի լայն շրջանակ:

3. Ուսանովիչի տեսությունը. Դրանում թթուն մասնիկ է, որը կարող է պառակտել կատիոնները, ներառյալ պրոտոնը, կամ ավելացնել անիոններ, ներառյալ էլեկտրոնը: Հիմքը մասնիկ է, որը կարող է ընդունել պրոտոն և այլ կատիոններ կամ նվիրաբերել էլեկտրոն և այլ անիոններ։ .

Անվանակարգ.

-OH խմբեր պարունակող անօրգանական միացությունները կոչվում են հիդրօքսիդներ: NaOH - նատրիումի հիդրօքսիդ, Fe (OH) 2 - երկաթի (II) հիդրօքսիդ, Ba(OH ) 2-բարիումի հիդրօքսիդ. (փակագծերում նշվում է տարրի վալենտությունը (եթե այն փոփոխական է))

Թթվածին պարունակող միացությունների համար օգտագործվում են հիդրօքսիդների անվանումները՝ «meta» նախածանցով՝ AlO (OH) - ալյումինի մետահիդրօքսիդ,Մն O (OH) - մանգանի մետահիդրօքսիդ

Ջրի անորոշ թվով մոլեկուլներով հիդրացված օքսիդների համար Me 2 Օ n n H 2 O, անօրինական է նման բանաձևեր գրել Me(OH)n . Նման միացությունները հիդրօքսիդ անվանելը նույնպես խորհուրդ չի տրվում։ Անվան օրինակներ՝ Tl 2 O 3 ∙n H 2 O - թալիումի (III) օքսիդի պոլիհիդրատ, MnO 2∙nH2 O - մանգան (IV) օքսիդի պոլիհիդրատ

Կան նաև հիդրատներ՝ NH 3 ∙H 2 O (հիդրատամոնիակ) \u003d NH 4 OH (ամոնիումի հիդրօքսիդ):

Հիմքերը աղեր են տալիս թթուների հետ փոխազդելիս (չեզոքացման ռեակցիա), թթվային օքսիդի, ամֆոտերային հիդրօքսիդի, ամֆոտերային մետաղի, ամֆոտերային օքսիդի, ոչ մետաղի հետ փոխազդելիս։

NaOH+HCl→NaCl+H 2 Օ(չեզոքացման ռեակցիա)

2NaOH+2NO 2 → NaNO 3 + NaNO 2 +Հ 2 Օ(ռեակցիան խառը անհիդրիդով)

Cl 2 +2KOH→KCl+KClO+H 2 Օ(ռեակցիան ընթանում է առանց տաքացման)

Cl 2 +6KOH→5KCl+KClO 3 +3H 2 Օ(ռեակցիան ընթանում է տաքացումով)

3S+6NaOH→2Na 2 S+Na 2 ԱՅՍՊԵՍ 3 +3H 2 Օ

2Al+2NaOH+6H 2 O→2Na+3H 2

Ալ 2 Օ 3 + 6NaOH → 2Na 3 AlO 3 +3H 2 Օ

NaOH+Al(OH) 3 → Նա

Հիմքերի ստացման մեթոդներ.

1. Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների և ամոնիակի փոխազդեցությունը ջրի հետ: Մետաղները (միայն ալկալային կամ ալկալային հող), ջրի հետ փոխազդելով, առաջացնում են ալկալիներ և ազատում ջրածին։ Ամոնիակը ջրի հետ փոխազդելով առաջացնում է անկայուն NH միացություն 4OH:

2Na+2H 2 O→2NaOH+H 2

Ba+2H 2 O→ Բա ( Օ՜ ) 2 +Հ 2

ՆՀ 3 +Հ 2 O↔NH 4 Օ՜

2. Հիմնական օքսիդներով ուղղակի միացում ջրին: Հիմնական օքսիդների մեծ մասը ուղղակիորեն ջուր չի ավելացնում, միայն ալկալային մետաղների օքսիդները (ալկալիական մետաղներ) և հողալկալիական մետաղներ (հողալկալիական մետաղներ), միացնելով ջուրը, հիմքեր են կազմում.

Լի 2 Օ+Հ 2 O→2LiOH

BaO+H 2 O→ Բա ( Օ՜ ) 2

3. Աղի փոխազդեցություն . Սա աղեր և հիմքեր ստանալու ամենատարածված եղանակներից մեկն է: Քանի որ սա իոնափոխանակման ռեակցիա է, երկու ռեակտիվները պետք է լուծելի լինեն, իսկ արտադրանքներից մեկը չպետք է.

NaOH + FeCl 3 →3 NaCl+Fe (OH) 3 ↓

Նա 3 PO 4 +3LiOH→3NaOH+Li 3 PO 4 ↓

4. Աղի լուծույթների էլեկտրոլիզալկալայինԵվ հողալկալային մետաղներ .լուծույթների էլեկտրոլիզումաղի տվյալները մետաղներերբեքչեն արտազատվում կաթոդում (փոխարենը ջրածինը ազատվում է ջրից. և 2H 2 O-2e - \u003d H 2 ↓ + 2OH - ), և հալոգենը կրճատվում է անոդում (բոլորը, բացի F - ), կամ թթվածին պարունակող թթվի դեպքում տեղի է ունենում հետևյալ ռեակցիան.

2Հ 2 O-4e - =4H + +Օ 2 Հալոգենները կրճատվում են ըստ սխեմայի. 2X - -2ե - =X 2 (որտեղ X-ը հալոգեն է)

2NaCl+2H 2 O→2NaOH+Cl 2 +Հ 2

Ալկալը կուտակվում է ջրային լուծույթում, որն այնուհետև կարելի է առանձնացնել լուծույթը գոլորշիացնելով։

Սա հետաքրքիր է.

Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների պերօքսիդներն ու գերօքսիդները փոխազդում են ջրի հետ՝ առաջացնելով համապատասխան հիդրօքսիդ և ջրածնի պերօքսիդ։

Նա 2 Օ 2 +2 Հ 2 Օ →2 NaOH + Հ 2 Օ 2

4 NaO 2 + 2 Հ 2 Օ →4 Նա Օ՜ + 3Օ 2

Բրոնսթեդ-Լոուրիի տեսությունը հնարավորություն է տալիս չափել հիմքերի ուժը, այսինքն՝ պրոտոնը թթուներից պոկելու նրանց կարողությունը։ Սա սովորաբար արվում է՝ օգտագործելով K հիմնականության հաստատունըբ . Օրինակ, ամոնիակի համար որպես Բրոնսթեդ հիմք կարելի է գրել.

ՆՀ 3 + Հ 2 Օ ↔ ՆՀ 4 + +Օհ -

Հիմնականության հաստատունների ավելի հարմար ցուցադրման համար օգտագործվում է բացասական լոգարիթմ. pK բ = - մատյան Կ բ . Տրամաբանական է նաև, որ հիմքերի ամրությունը մեծանում է մետաղական լարումների շարքում՝ աջից ձախ։

NaOH + Գ 2 Հ 5 Cl → NaCl + Գ 2 Հ 4 + Հ 2 Օ (այս դեպքում ալկեններ, էթիլեն (էթեն) ստանալու մեթոդ), օգտագործվել է նատրիումի հիդրօքսիդի սպիրտային լուծույթ։

NaOH + Գ 2 Հ 5 Cl → NaCl + Գ 2 Հ 5 Օ՜ (սպիրտներ, տվյալ դեպքում էթանոլ ստանալու մեթոդ), օգտագործվել է նատրիումի հիդրօքսիդի ջրային լուծույթ։

2 NaOH + Գ 2 Հ 5 Cl →2 NaCl + Գ 2 Հ 2 + Հ 2 Օ (այս դեպքում ալկինների՝ ացետիլենի (էթին) ստացման մեթոդ), օգտագործվել է նատրիումի հիդրօքսիդի սպիրտային լուծույթ։

Գ 6 Հ 5 Օ՜ (ֆենոլ)+ NaOH → Գ 6 Հ 5 Վրա + Հ 2 Օ

Ամոնիակային ջրածիններից մեկի հիդրօքսիլ խմբի փոխարինման արտադրանքը հիդրօքսիլամինն է ( ՆՀ 2 Օ՜) Ձևավորվում է ազոտական ​​թթվի էլեկտրոլիզի ժամանակ (սնդիկի կամ կապարի կաթոդներով), ատոմային ջրածնով դրա կրճատման արդյունքում, որը առաջանում է ջրի զուգահեռ էլեկտրոլիզացման ժամանակ.

ՀՆՕ 3 +6 Հ → ՆՀ 2 Օ՜ +2 Հ 2 Օ

2 Հ 2 Օ → 2 Հ 2 + Օ 2

ամֆոտերային հիդրօքսիդներ.

Այս միացությունները աղեր են տալիս ինչպես թթուների (միջին աղերի) հետ փոխազդելու ժամանակ, այնպես էլ հիմքերի (բարդ միացություններ) հետ փոխազդելու ժամանակ։ Բոլոր ամֆոտերային հիդրօքսիդները փոքր-ինչ լուծելի են: Դրանց տարանջատումը կարելի է դիտարկել ինչպես հիմնական, այնպես էլ թթվային տեսակների առումով, բայց քանի որ այս 2 գործընթացները տեղի են ունենում միաժամանակ, գործընթացը կարելի է գրել հետևյալ կերպ (Me-metal).

Ես x+ +xOH - ⇌ Ես (OH) x ≡Հ x MeO x ⇌ xՀ + +MeO x x-

Քանի որ ամֆոտերային հիդրօքսիդները ամֆոտերային օքսիդների հիդրատներ են, դրանց առավել ակնառու ներկայացուցիչները հետևյալ օքսիդների հիդրատներն են՝ ZnO, Al. 2 O 3, BeO, SnO, PbO, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3, MnO 2, TiO 2:

Ռեակցիայի օրինակներ.

NaOH+Al(OH) 3 ↓→ Նա- նատրիումի հիդրոքսոալյումինատ

Al(OH) 3 ↓+3HCl→AlCl 3 +3H 2 Օ

Բայց, իմանալով, որ ամֆոտերային հիդրօքսիդները նույնպես տարանջատվում են ըստ թթվի տեսակի, կարելի է գրել դրանց փոխազդեցությունը ալկալիների հետ՝ օգտագործելով մեկ այլ հավասարում.

Zn (OH) 2 ↓+2NaOH→Na 2 (լուծման մեջ)

Հ 2 ZnO 2 ↓+2NaOH→Na 2 ZnO 2 +Հ 2 Օ(հալոցի մեջ)

1)Հ 3 AlO 3 ↓+3NaOH→Na 3 AlO 3 +3H 2 Օ(այստեղ ձևավորվել է նատրիումի օրտոալյումինատ (ռեակցիան տեղի է ունեցել լուծույթում), բայց եթե ռեակցիան տեղի է ունենում միաձուլման ժամանակ, կառաջանա նատրիումի մետաալյումինատ)

2) HAlO 2 +NaOH→NaAlO 2 +Հ 2 Օ(ձևավորվել է նատրիումի մետաալյումինատ, ինչը նշանակում է, որ օրտոալյումինի և մետալումինաթթուները մտել են համապատասխանաբար 1 և 2 ռեակցիաներ)

Ամֆոտերային հիդրօքսիդները սովորաբար ստացվում են դրանց աղերի փոխազդեցությամբ ալկալիների հետ, որոնց քանակը ճշգրիտ հաշվարկվում է ըստ ռեակցիայի հավասարման.

3NaOH+ Cr(NO 3 ) 3 →3 NaNO 3 +Cr(OH) 3 ↓

2NaOH+ Pb(CH 3 COO) 2 → 2CH 3 COONa+Pb(OH) 2 ↓

Խմբագիր՝ Խարլամովա Գալինա Նիկոլաևնա

Հիմքեր (հիդրօքսիդներ) – բարդ նյութեր, որոնց մոլեկուլներն իրենց բաղադրության մեջ ունեն մեկ կամ մի քանի OH հիդրօքսիլ խմբեր։ Ամենից հաճախ հիմքերը բաղկացած են մետաղի ատոմից և OH խմբից: Օրինակ՝ NaOH-ը նատրիումի հիդրօքսիդ է, Ca (OH) 2-ը՝ կալցիումի հիդրօքսիդ և այլն։

Կա հիմք՝ ամոնիումի հիդրօքսիդ, որում հիդրօքսի խումբը կցվում է ոչ թե մետաղին, այլ NH 4 + իոնին (ամոնիումի կատիոն)։ Ամոնիումի հիդրօքսիդը ձևավորվում է ջրի մեջ ամոնիակը լուծելով (ամոնիակին ջրի ավելացման ռեակցիաներ).

NH 3 + H 2 O = NH 4 OH (ամոնիումի հիդրօքսիդ):

Հիդրօքսիլ խմբի վալենտականությունը 1 է։ Հիմնական մոլեկուլում հիդրօքսիլ խմբերի թիվը կախված է մետաղի վալենտությունից և հավասար է դրան։ Օրինակ՝ NaOH, LiOH, Al (OH) 3, Ca (OH) 2, Fe (OH) 3 և այլն:

Բոլոր հիմքերը -պինդ նյութեր, որոնք ունեն տարբեր գույներ. Որոշ հիմքեր շատ լուծելի են ջրում (NaOH, KOH և այլն)։ Սակայն դրանց մեծ մասը ջրի մեջ չի լուծվում։

Ջրում լուծվող հիմքերը կոչվում են ալկալիներ։Ալկալիների լուծույթները «օճառային» են, շփվելիս սայթաքուն են և բավականին կաուստիկ։ Ալկալիները ներառում են ալկալային և հողալկալիական մետաղների հիդրօքսիդներ (KOH, LiOH, RbOH, NaOH, CsOH, Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2 և այլն): Մնացածն անլուծելի են։

Անլուծելի հիմքեր- սրանք ամֆոտերային հիդրօքսիդներ են, որոնք թթուների հետ փոխազդելիս գործում են որպես հիմքեր և իրենց ինչպես թթուներն են պահում ալկալիների հետ:

Տարբեր հիմքեր տարբերվում են հիդրօքսի խմբերից բաժանելու ունակությամբ, ուստի՝ ըստ հատկանիշի, բաժանվում են ուժեղ և թույլ հիմքերի։

Ուժեղ հիմքերը հեշտությամբ նվիրաբերում են իրենց հիդրօքսիլ խմբերը ջրային լուծույթներում, իսկ թույլ հիմքերը՝ ոչ:

Հիմքերի քիմիական հատկությունները

Հիմքերի քիմիական հատկությունները բնութագրվում են թթուների, թթվային անհիդրիդների և աղերի հետ կապվածությամբ։

1. Գործել ցուցիչների վրա. Ցուցանիշները փոխում են իրենց գույնը՝ կախված տարբերի հետ փոխազդեցությունից քիմիական նյութեր. Չեզոք լուծույթներում դրանք ունեն մեկ գույն, թթվային լուծույթներում՝ մեկ այլ: Հիմքերի հետ շփվելիս նրանք փոխում են իրենց գույնը՝ վերածվում է մեթիլ նարնջի ցուցիչը դեղին, լակմուսի ցուցիչ՝ ին Կապույտ գույն, իսկ ֆենոլֆթալեինը դառնում է ֆուքսիա։

2. Արձագանքեք թթվային օքսիդների հետաղի և ջրի ձևավորում.

2NaOH + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + H 2 O:

3. Արձագանքել թթուների հետ,ձևավորելով աղ և ջուր: Թթվի հետ հիմքի փոխազդեցության ռեակցիան կոչվում է չեզոքացման ռեակցիա, քանի որ դրա ավարտից հետո միջավայրը դառնում է չեզոք.

2KOH + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2H 2 O:

4. Արձագանքեք աղերի հետձևավորելով նոր աղ և հիմք.

2NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4:

5. Տաքացման ժամանակ կարող է քայքայվել ջրի և հիմնական օքսիդի.

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O:

Հարցեր ունե՞ք։ Ցանկանու՞մ եք ավելին իմանալ հիմնադրամների մասին:
Կրկնուսույցի օգնություն ստանալու համար գրանցվեք։
Առաջին դասն անվճար է։

կայքը, նյութի ամբողջական կամ մասնակի պատճենմամբ, աղբյուրի հղումը պարտադիր է: