Алкален раствор - училиште за хемија
Алкален раствор
Алкални раствори или т.н. Алкалии во најтесна смисла се водни раствори на метални хидроксиди како што се натриум хидроксид (каустична сода) или калиум хидроксид (калиум хидроксид). Овие метални хидроксиди се меѓу алкалните хидроксиди. Во поширока смисла, терминот се користи и за секое решение на базите. Овие вклучуваат амонијак (вода од амонијак) и органски соединенија како што се амини. Алкалните раствори во најширока смисла исто така можат да бидат не-водни раствори.
Водните раствори се алкални ако концентрацијата на хидроксидни јони OH - ја надминува оној на оксониум јони H3O +. PH вредноста тогаш е поголема од 7. Силно алкалните водни раствори имаат pH вредност поголема од 10, на пример, нормалниот раствор на натриум хидроксид има pH вредност од 14.
карактеристики
Киселините и алкалните раствори имаат некои заеднички својства. Со индикатори, овие раствори создаваат карактеристични бои и се чувствуваат лизгави на кожата. Решенијата се корозивни, затоа заштитните очила секогаш мора да се носат кога работите со алкални раствори. Тие исто така покажуваат електрична спроводливост, така што слободно се движат јони.
Силно алкалните раствори се крајно корозивни: тие можат да раствораат метали како што се алуминиум и протеини, па затоа треба да се избегнува контакт на кожата со нив. Заради ракување со силно алкални раствори, треба да се носат нараквици и заштитни очила. Тие исто така можат да напаѓаат стаклени површини - особено ако се подложени на топлина подолго време - ова може, на пример, да доведе до замаглување на чашите. Ракувањето со каустична сода и сл. Во стаклени садови, како што се колбите Ерленмаер, секако е сè уште можно, сè додека не се користат затка од стакло, бидејќи тие ќе заглават во подолго складирање.
употреба
Алкалните раствори се користат, меѓу другото, за лекување и зачувување на храната со цел да трае подолго. Pевреците се користат и за печење презла или ролетни ролати. Во хемиското производство, алкалите се користат и за неутрализирање на киселините.
Подготовка на алкални раствори
Производство на водни раствори на алкален метал хидроксид
Следните реакции, од кои секоја е дадена со пример, доведуваат до формирање на водни раствори на хидроксиди на алкален метал:
Растворете го соодветниот хидроксид во вода
Ова е најлесниот начин да ги користите решенијата во лабораторијата. Топлината што се создава при растворање (егзотермна реакција) може да биде толку силна што водата почнува да врие, при што алкалниот раствор може да се распрсне и да предизвика изгореници. Пример:
Натриум хидроксид + вода $ \ rightarrow $ Натриум хидроксид - раствор или раствор на натриум хидроксид NaOH (s) + H2O (l) $ \ rightarrow $ Na + (aq) + OH - (aq) + H2O (l)
Реакција на оксид на алкален метал со вода
Цврст хидроксид на алкален метал се формира кога се додава стехиометриски соодветна количина на вода, а раствор на хидроксид на алкален метал се формира кога се додава вишок вода. Процесот на растворање опишан во производната варијанта 1 се одвива со литиум хидроксид формиран за време на реакцијата. Пример:
Литиум оксид + вода $ \ rightarrow $ литиум хидроксид Li2O (s) + H2O (l, стехиометриски) $ \ rightarrow $ 2 LiOH (s) литиум оксид + вода $ \ rightarrow $ литиум хидроксид - раствор Li2O (s) + H2O (l, вишок) $ \ rightarrow $ Li + (aq) + OH - (aq) + H2O (l)
Реакција на алкален метал со вода
Како и кај втората производна варијанта, количината на додадена вода е одлучувачка за создавање или именување на производот. Пример:
Натриум + вода $ \ rightarrow $ Натриум хидроксид + водород 2 Na (s) + 2 H2O (l) $ \ rightarrow 2 $ NaOH (s) + H2 (g)
Ако се додаде вишок вода, се раствора натриум хидроксидот од производната варијанта 1. Во зависност од употребениот алкален метал и начинот на изведување на експериментот, добиениот водород се запали поради ослободената топлина на реакција.
Важна варијанта е техничко производство на каустична сода преку реакција на вода со натриум амалгам, што се добива преку хлор-алкална електролиза со електроди на жива.
Електролиза на раствори на халоген сол на алкално метал
Раствор на натриум хидроксид се произведува во индустриска скала преку електролиза на солен раствор, при што порозна преграда (дијафрагма) во голема мера спречува мешање на солен раствор и раствор на натриум хидроксид. Ова овозможува континуирана електролиза:
2 Na + (aq) + 2 Cl - (aq) + 2 H2O (l) $ \ rightarrow $ 2 Na + (aq) + 2 OH - (aq) + Cl2 (g) + H2 (g)
Повеќе алкални раствори
Вар-вода најдобро се добива од калциум оксид CaO, кој е достапен ефтино како изгорена вар.