Органикалык эмес заттардын негизги класстары оксиддерден, кислоталардан жана туздардан тышкары, негиздер же гидроксиддер деп аталган бирикмелердин тобун камтыйт. Алардын бардыгынын бирдиктүү молекулалык түзүлүш планы бар: алар сөзсүз түрдө анын курамындагы металл ионуна байланышкан бир же бир нече гидроксил топторун камтыйт. Негизги гидроксиддер металл оксиддери жана туздары менен генетикалык жактан байланыштуу, бул алардын химиялык касиеттерин гана эмес, лабораторияда жана өндүрүштө алуу ыкмаларын да аныктайт.
Негиздерди классификациялоонун бир нече формалары бар, алар молекуланын курамына кирген металлдын өзгөчөлүктөрүнө да, заттын сууда эрүү жөндөмдүүлүгүнө да негизделген. Биздин макалада биз гидроксиддердин бул өзгөчөлүктөрүн карап чыгабыз, ошондой эле алардын химиялык касиеттери менен таанышабыз, алардан негиздерди өнөр жайда жана күнүмдүк турмушта колдонуу көз каранды.
Физикалык касиеттери
Активдүү же типтүү металлдардан түзүлгөн бардык негиздер эрүү чекиттеринин кеңири диапазону бар катуу заттар. Алар сууга каратажакшы эрүүчү - щелочтуу жана сууда эрибеген болуп бөлүнөт. Мисалы, катиондор катары IA тобунун элементтерин камтыган негизги гидроксиддер сууда оңой эрийт жана күчтүү электролиттер болуп саналат. Алар тийгенде самын болот, кездемени, терини коррозияга учуратат жана щелочтор деп аталат. Алар эритмеде диссоциацияланганда OH- иондору аныкталат, алар индикаторлор аркылуу аныкталат. Мисалы, түссүз фенолфталеин щелочтуу чөйрөдө кочкул кызыл болуп калат. Натрий, калий, барий жана кальций гидроксидинин эритмелери да, эритмелери да электролиттер; электр тогун өткөрүшөт жана экинчи түрдөгү өткөргүчтөр болуп эсептелет. Өнөр жайда көбүнчө колдонулган эрүүчү негиздер 11ге жакын кошулманы камтыйт, мисалы, натрийдин, калийдин, аммонийдин жана башкалардын негизги гидроксиддери.
Негизги молекуланын түзүлүшү
Заттын молекуласындагы металл катиондору менен гидроксил топторунун аниондорунун ортосунда иондук байланыш түзүлөт. Ал сууда эрибеген гидроксиддер үчүн жетиштүү күчтүү, ошондуктан полярдуу суунун молекулалары мындай кошулмалардын кристалл торлорун жок кыла албайт. Алкалистер туруктуу заттар жана ысытылганда иш жүзүндө оксид жана суу түзбөйт. Ошентип, калий менен натрийдин негизги гидроксиддери 1000°Сден жогору температурада кайнайт, ал эми алар чирибейт. Бардык негиздердин графикалык формулаларында гидроксил тобунун кычкылтек атому металл атому менен, экинчиси суутек атому менен бир коваленттик байланыш менен байланышканы ачык көрүнүп турат. Молекуланын түзүлүшү жана химиялык байланыш түрү физикалык гана эмес, аныктайтжана заттардын бардык химиялык мүнөздөмөлөрү. Келгиле, аларга кененирээк токтололу.
Кальций жана магний жана алардын бирикмелеринин касиеттеринин өзгөчөлүктөрү
Эки элемент тең активдүү металлдардын типтүү өкүлдөрү жана кычкылтек жана суу менен өз ара аракеттене алат. Биринчи реакциянын продуктысы – негизги оксид. Гидроксид көп өлчөмдөгү жылуулук бөлүп чыгаруучу экзотермиялык процесстин натыйжасында пайда болот. Кальций жана магний негиздери аз эрүүчү ак порошок сымал заттар. Кальций кошулмалары үчүн көбүнчө төмөнкү аталыштар колдонулат: акиташ сүтү (эгер ал суудагы суспензия болсо) жана акиташ суусу. Кадимки негизги гидроксид болгондуктан, Ca(OH)2 кислоталуу жана амфотердик оксиддер, кислоталар жана алюминий жана цинк гидроксиддери сыяктуу амфотердик негиздер менен өз ара аракеттенет. Кадимки ысыкка чыдамдуу щелочтордон айырмаланып, магний жана кальций бирикмелери температуранын таасири астында оксидге жана сууга ажырайт. Эки база тең, өзгөчө Ca(OH)2, өнөр жай, айыл чарба жана ички керектөөдө кеңири колдонулат. Келгиле, алардын арызын кененирээк карап чыгалы.
Кальций жана магний кошулмаларын колдонуу тармактары
Курулушта үлпүлдөк же өчүрүлгөн акиташ деп аталган химиялык материал колдонулары белгилүү. Бул кальций негизи болуп саналат. Көбүнчө ал сууну кальцийдин негизги оксиди менен реакциясынан алат. Негизги гидроксиддердин химиялык касиеттери аларды эл чарбасынын ар турдуу тармактарында кецири колдонууга мумкундук берет. Мисалы, өндүрүштөгү кирлерди тазалоо үчүнчийки кант, агартуучу зат алуу үчүн, пахта жана зыгыр жиптерин агартууда. Ион алмаштыргычтар – катион алмаштыргычтар ойлоп табылганга чейин сууну жумшартуу технологияларында кальций жана магний негиздери колдонулган, бул анын сапатын начарлатуучу углеводороддордон арылууга мүмкүндүк берген. Бул үчүн, суу бир аз өлчөмдө сода күлү же өчүрүлгөн акиташ менен кайнатылган. Магний гидроксидинин суудагы суспензиясы ашказан ширесинин кычкылдуулугун азайтуу үчүн гастрит менен ооруган бейтаптарга даба катары колдонулушу мүмкүн.
Негизги оксиддердин жана гидроксиддердин касиеттери
Бул топтун заттары үчүн эң маанилүүсү кислота оксиддери, кислоталар, амфотердик негиздер жана туздар менен болгон реакциялар. Кызыктуусу, жез, темир же никель гидроксиддери сыяктуу эрибеген негиздер оксидди суу менен түз реакциялоо аркылуу алынбайт. Бул учурда лаборатория тиешелүү туз менен щелочтун ортосундагы реакцияны колдонот. Натыйжада, чөктүрүүчү негиздер пайда болот. Мисалы, жез гидроксидинин көк чөкмөсү, темир негизинин жашыл чөкмөсү мына ушундайча алынат. Андан кийин, алар сууда эрибеген гидроксиддер менен байланышкан катуу порошок заттарга бууланат. Бул кошулмалардын айырмалоочу өзгөчөлүгү, жогорку температуранын таасири астында алар тиешелүү оксидге жана сууга ажырайт, муну щелочтор жөнүндө айтууга болбойт. Анткени, сууда эрүүчү негиздер термикалык жактан туруктуу.
Электролиз жөндөмдүүлүгү
Гидроксиддердин негизги касиеттерин изилдөөнү улантуу менен, щелочтук жана щелочтуу жер металлдардын негиздерин сууда эрибеген бирикмелерден айырмалоого боло турган дагы бир өзгөчөлүккө токтололу. Бул акыркысынын электр тогунун таасири астында иондорго ажырашынын мүмкүн эместиги. Тескерисинче, калий, натрий, барий жана стронций гидроксиддеринин эритмелери жана эритмелери электролизге оңой дуушар болушат жана экинчи түрдөгү өткөргүчтөр болуп саналат.
Негиздөө
Органикалык эмес заттардын бул классынын касиеттери жөнүндө айтсак, биз лабораториялык жана өндүрүштүк шарттарда аларды өндүрүүнүн негизин түзгөн химиялык реакцияларды жарым-жартылай санап өттүк. Эң жеткиликтүү жана үнөмдүү ыкма болуп табигый акиташтын термикалык ажыроосун кароого болот, анын натыйжасында күйбөгөн акиташ алынат. Эгерде сиз суу менен реакция жүргүзсөңүз, анда ал негизги гидроксиди пайда кылат - Ca (OH) 2. Бул заттын кум жана суу менен аралашмасы эритме деп аталат. Ал дубалды шыбап, кирпичти бириктирүүдө жана курулуш иштеринин башка түрлөрүндө колдонулуп келет. Щелиттерди тиешелүү оксиддерди суу менен реакциялаштырып да алууга болот. Мисалы: K2O + H2O=2KON. Процесс экзотермикалык болуп, көп өлчөмдөгү жылуулук бөлүнүп чыгат.
Шелочтордун кислота жана амфотердик оксиддер менен өз ара аракеттенүүсү
Сууда эрүүчү негиздердин мүнөздүү химиялык касиеттери алардын молекулаларында металл эмес атомдорду камтыган оксиддер менен реакцияда туздарды пайда кылуу жөндөмүн,мисалы, көмүр кычкыл газы, күкүрттүн диоксиди же кремний кычкылы. Атап айтканда, кальций гидроксиди газдарды кургатуу үчүн, ал эми натрий жана калий гидроксиддери тиешелүү карбонаттарды алуу үчүн колдонулат. Амфотердик заттарга тиешелүү цинк жана алюминий оксиддери кислоталар жана щелочтор менен да өз ара аракеттене алат. Акыркы учурда натрий гидроксозинкат сыяктуу татаал кошулмалар пайда болушу мүмкүн.
Нейтралдаштыруу реакциясы
Сууда да, щелочтордо да эрибеген негиздердин эң маанилүү касиеттеринин бири органикалык эмес же органикалык кислоталар менен реакцияга кирүү жөндөмдүүлүгү. Бул реакция иондордун эки тиби: суутек жана гидроксил топторунун өз ара аракетине чейин төмөндөйт. Ал суу молекулаларынын пайда болушуна алып келет: HCI + KOH=KCI + H2O. Электролиттик диссоциациялоо теориясынын көз карашынан алганда, бүт реакция начар, бир аз диссоциацияланган электролит – суунун пайда болушуна чейин төмөндөйт.
Жогорудагы мисалда орточо туз пайда болгон - калий хлориди. Негизги гидроксиддерди реакцияга көп негиздүү кислотаны толук нейтралдаштыруу үчүн зарыл болгон өлчөмдөн аз өлчөмдө алса, анда алынган продукт бууланганда кислота тузунун кристаллдары табылат. Нейтралдаштыруу реакциясы тирүү системаларда - клеткаларда болуп жаткан зат алмашуу процесстеринде маанилүү роль ойнойт жана аларга өздөрүнүн буфердик комплекстеринин жардамы менен диссимиляция реакцияларында чогулган суутек иондорунун ашыкча санын нейтралдаштырууга мүмкүндүк берет.
