Кислотанын гидроксиддери – OH гидроксил тобунун органикалык эмес бирикмелери жана кычкылдануу даражасы +5, +6 болгон металл же металл эмес. Дагы бир аты - кычкылтек камтыган органикалык эмес кислоталар. Алардын өзгөчөлүгү диссоциация учурунда протонду жок кылуу болуп саналат.
Гидроксиддердин классификациясы
Гидроксиддер гидроксиддер жана вооксиддер деп да аталат. Дээрлик бардык химиялык элементтерде алар бар, айрымдары жаратылышта кеңири таралган, мисалы, гидаргиллит жана бруцит минералдары тиешелүүлүгүнө жараша алюминий жана магний гидроксиддери.
Гидроксиддердин төмөнкү түрлөрү бөлүнөт:
- негизги;
- амфотерикалык;
- кислота.
Классификация гидроксидди түзгөн оксиддин негиздүү, кислоталуу же амфотердик экендигине негизделет.
Жалпы касиеттер
Эң кызыктуусу оксиддердин жана гидроксиддердин кислота-негиздик касиеттери, анткени реакциялардын мүмкүндүгү аларга көз каранды. Гидроксид кислоталык, негиздүү же амфотердик касиеттерге ээ болобу, кычкылтек, суутек жана элементтин ортосундагы байланыштын бекемдигине көз каранды.
Иондун күчү таасир этетпотенциалы артып, гидроксиддердин негизги касиеттери алсырап, гидроксиддердин кислоталык касиеттери жогорулайт.
Жогорку гидроксиддер
Жогорку гидроксиддер - түзүүчү элементи эң жогорку кычкылдануу абалында болгон бирикмелер. Булар класстын бардык түрлөрүнө кирет. Негиздин мисалы - магний гидроксиди. Алюминий гидроксиди амфотердик, ал эми перхлор кислотасын кислоталуу гидроксид катары классификациялоого болот.
Бул заттардын пайда кылуучу элементине жараша мүнөздөмөлөрүнүн өзгөрүшүн Д. И. Менделеевдин мезгилдик системасы боюнча байкоого болот. Жогорку гидроксиддердин кислоталык касиеттери солдон оңго жогорулайт, ал эми металлдык касиеттери бул багытта алсырайт.
Негизги гидроксиддер
Тар мааниде бул тип база деп аталат, анткени OH анион диссоциация учурунда бөлүнүп кетет. Бул кошулмалардын эң белгилүүлөрү щелочтор, мисалы:
- Өчүрүлгөн акиташ Ca(OH)2 актоо бөлмөлөрүндө, булгаарыларды идөөдө, грибокко каршы суюктуктарды, эритмелерди жана бетонду даярдоодо, сууну жумшартууда, кант, агартуучу жана жер семирткичтерди өндүрүүдө, каустикациялоодо колдонулат. натрий жана калий карбонаттары, кычкыл эритмелерди нейтралдаштыруу, көмүр кычкыл газын аныктоо, дезинфекциялоо, топурактын каршылыгын азайтуу, тамак-аш кошумчасы катары.
- KOH каустикалык калий фотографияда, нефтини кайра иштетүүдө, тамак-аш, кагаз жана металлургия өнөр жайларында, ошондой эле щелочтуу аккумулятордо, кислота нейтрализатордо, катализатордо, газ тазалагычта, рН жөнгө салгычта, электролитте,жуучу каражаттардын, бургулоо суюктуктарынын, боёктордун, жер семирткичтердин, калий органикалык жана органикалык эмес заттардын, пестициддердин, сөөлдү дарылоо үчүн фармацевтикалык препараттардын, самындардын, синтетикалык каучуктун компоненти.
- Каустикалык сода NaOH, целлюлоза-кагаз өнөр жайына керектелүүчү, жуучу каражаттарды өндүрүүдө майларды сабындатуу, кислоталарды нейтралдаштыруу, биодизель өндүрүү, бөгөт коюу, уулуу заттарды газсыздандыруу, пахта жана жүндү иштетүү, калыптарды жуу, тамак-аш өндүрүшү, косметология, фотография.
Негизги гидроксиддер тиешелүү металл оксиддеринин суусу менен өз ара аракеттенүүсүнүн натыйжасында пайда болот, көпчүлүк учурларда кычкылдануу даражасы +1 же +2. Аларга щелочтуу, щелочтуу жер жана өткөөл элементтер кирет.
Мындан тышкары, базаларды төмөнкү жолдор менен алууга болот:
- щелочтун активдүүлүгү аз металлдын тузу менен өз ара аракеттенүүсү;
- щелочтуу же щелочтуу жер элементи менен суунун ортосундагы реакция;
- туздун суудагы эритмесин электролиздөө аркылуу.
Кислоталуу жана негизги гидроксиддер бири-бири менен өз ара аракеттенип, туз менен сууну пайда кылат. Бул реакция нейтралдаштыруу деп аталат жана титриметриялык анализ үчүн чоң мааниге ээ. Мындан тышкары, ал күнүмдүк турмушта колдонулат. Кислота төгүлгөндө, коркунучтуу реагентти сода менен нейтралдаштырса болот, ал эми щелоч үчүн уксус колдонулат.
Мындан тышкары, негизги гидроксиддер эритмеде диссоциациялоодо иондук тең салмактуулукту жылдырат, бул көрсөткүчтөрдүн түстөрүнүн өзгөрүшүнөн көрүнөт жана алмашуу реакцияларына кирет.
Ысытканда эрибеген бирикмелер оксидге жана сууга ажырап, щелочтор эрийт. Негизги гидроксид жана кислота оксиди тузду түзөт.
Амфотердик гидроксиддер
Кээ бир элементтер шарттарга жараша негизги же кислоталык касиеттерин көрсөтөт. Алардын негизиндеги гидроксиддер амфотердик деп аталат. Аларды курамына кирген металл боюнча аныктоо оңой, анын кычкылдануу даражасы +3, +4. Мисалы, ак желатиндүү зат - алюминий гидроксиди Al(OH)3, жогорку адсорбциялоо жөндөмдүүлүгүнөн улам сууну тазалоодо, иммундук жоопту күчөтүүчү зат катары вакциналарды жасоодо колдонулат., медицинада ичеги-карын жолдорунун кислотага көз каранды ооруларын дарылоодо. Ал ошондой эле көп учурда отко чыдамдуу пластмассалардын курамына кошулуп, катализаторлор үчүн ташуучу ролду ойнойт.
Бирок элементтин кычкылдануу даражасынын мааниси +2 болгондо өзгөчөлүктөр бар. Бул бериллий, калай, коргошун жана цинк үчүн мүнөздүү. Акыркы металлдын гидроксиди Zn(OH)2 химиялык өнөр жайларда, биринчи кезекте ар кандай кошулмаларды синтездөө үчүн кеңири колдонулат.
Сиз өткөөл металл тузунун эритмесин суюлтулган щелоч менен реакциялаштырып, амфотердик гидроксиди ала аласыз.
Амфотердик гидроксид жана кислота оксиди, щелоч же кислота өз ара аракеттенгенде тузду түзөт. Гидроксидди ысытуу анын сууга жана метагидроксидге ажырашына алып келет, ал андан ары ысытканда оксидге айланат.
Амфотердик жанакислоталуу гидроксиддер щелочтуу чөйрөдө ушундай эле аракеттенет. Кислоталар менен аракеттенгенде, амфотердик гидроксиддер негиз катары иштешет.
Кислота гидроксиддери
Бул тип +4тен +7ге чейинки кычкылдануу абалында элементтин болушу менен мүнөздөлөт. Эритмеде алар суутек катионун берүүгө же электрон жуптарын кабыл алууга жана коваленттик байланыш түзүүгө жөндөмдүү. Көбүнчө алар суюктуктун агрегация абалына ээ, бирок алардын арасында катуу заттар да бар.
Туз түзүүгө жөндөмдүү жана металл эмес же өткөөл металлды камтыган гидроксид кислотасын түзөт. Оксид металл эместин кычкылданышынын, кислотанын же туздун ажырашынын натыйжасында алынат.
Гидроксиддердин кычкылдык касиеттери индикаторлорду боёо, суутектин эволюциясы менен активдүү металлдарды эритүү, негиздер жана негизги оксиддер менен реакцияга кирүү жөндөмдүүлүгүнөн көрүнөт. Алардын айырмалоочу өзгөчөлүгү - редокстук реакцияларга катышуу. Химиялык процесс учурунда терс заряддуу элементардык бөлүкчөлөрдү өздөрүнө жабышат. Электрондук акцептор катары иштөө жөндөмдүүлүгү суюлтуу жана туздарга айландыруу менен начарлайт.
Ошентип, гидроксиддердин кислота-негиздик касиеттерин гана эмес, кычкылдандыргыч касиеттерин да айырмалоого болот.
Азот кислотасы
HNO3 күчтүү бир негиздүү кислота болуп эсептелет. Бул абдан уулуу, териде териге сары түстөгү жараларды калтырып, анын буулары дем алуу органдарынын былжыр челдерин заматта дүүлүктүрөт. Эски аты күчтүү арак. Бул суулуу эритмелердеги кислота гидроксиддерин билдиреттолугу менен иондорго диссоциацияланат. Сыртынан караганда абада түтөп жаткан түссүз суюктукка окшош. Концентрацияланган суудагы эритме заттын 60 - 70% түзөт, ал эми анын курамы 95% ашса, ал түтөүүчү азот кислотасы деп аталат.
Концентрация канчалык жогору болсо, суюктук ошончолук кара түстө болот. Жарыкта же бир аз ысыганда кычкылтек, кычкылтек жана сууга ажырап, күрөң түскө ээ болушу мүмкүн, андыктан аны караңгы айнек идиште салкын жерде сактоо керек.
Кислотанын гидроксидинин химиялык касиеттери төмөндөтүлгөн басымда ажыроосуз гана дистилденгенге болот. Аны менен алтындан, платина тобунун кээ бир өкүлдөрүнөн жана танталдан башка бардык металлдар реакцияга кирет, бирок акыркы продукт кислотанын концентрациясынан көз каранды.
Мисалы, 60% зат цинк менен өз ара аракеттенгенде басымдуу кошумча продукт катары азоттун диоксиди, 30% - монооксид, 20% - динитроген оксиди (күлүүчү газ) берет. Ал тургай, 10% жана 3% төмөн концентрациялары, тиешелүүлүгүнө жараша, газ жана аммоний селитрасы түрүндөгү жөнөкөй зат азот берет. Ошентип, кислотадан ар кандай нитро бирикмелерди алууга болот. Мисалдан көрүнүп тургандай, концентрация канчалык аз болсо, азот ошончолук тереңдейт. Буга металлдын активдүүлүгү да таасир этет.
Зат алтынды же платинаны акварегиянын курамында гана эрите алат - үч бөлүк туз жана бир азот кислотасынын аралашмасы. Айнек жана PTFE ага туруктуу.
Металлдардан тышкары зат менен реакцияга киретнегизги жана амфотердик оксиддер, негиздер, алсыз кислоталар. Бардык учурларда, натыйжада туздар, металл эместер менен - кислоталар. Бардык реакциялар коопсуз боло бербейт, мисалы, аминдер менен скипидар концентрацияланган абалда гидроксид менен тийгенде өзүнөн-өзү тутанат.
Туздар нитраттар деп аталат. ысытылганда, алар чирип же кычкылдануучу касиеттерин көрсөтөт. Иш жүзүндө алар жер семирткич катары колдонулат. Алар жогорку эригендиктен табиятта дээрлик кездешпейт, ошондуктан калий менен натрийден башка бардык туздар жасалма жол менен алынат.
Кислотанын өзү синтезделген аммиактан алынат жана керек болсо бир нече жол менен концентратталат:
- басымды жогорулатуу аркылуу балансты өзгөртүү;
- күкүрт кислотасынын катышуусунда ысытуу менен;
- дистилляция.
Мындан ары минералдык жер семирткичтерди, боёкторду жана дарыларды өндүрүүдө, аскердик өнөр жайда, станок графикасында, зергерчиликте, органикалык синтезде колдонулат. Кээде суюлтулган кислота фотосүрөттө түстүү эритмелерди кычкылдандыруу үчүн колдонулат.
Күкүрт кислотасы
Н2SO4 – күчтүү эки негиздүү кислота. Ал жытсыз, түссүз оор майлуу суюктукка окшош. Эскирген аты - vitriol (суу эритмеси) же vitriol майы (күкүрттүн диоксиди менен аралашмасы). Бул ат 19-кылымдын башында күкүрт витриол заводдорунда өндүрүлгөндүгүнө байланыштуу берилген. Салтты урматтоо үчүн сульфат гидраттары бүгүнкү күнгө чейин витриол деп аталат.
Кислота өндүрүшү өнөр жайлык масштабда белгиленген жанажылына 200 миллион тоннага жакын. Суунун катышуусунда күкүрт кычкыл газын кычкылтек же азоттун диоксиди менен кычкылдандыруудан же күкүрт суутек менен жез, күмүш, коргошун же сымап сульфаты менен аракеттенүүдөн алынат. Алынган концентрацияланган зат күчтүү кычкылдандыргыч болуп саналат: галогендерди тиешелүү кислоталардан сүрүп чыгарат, көмүртек менен күкүрттү кислота оксиддерине айландырат. Андан кийин гидроксид күкүрттүн диоксидине, күкүрт суутекке же күкүрткө чейин калыбына келтирилет. Суюлтулган кислота адатта кычкылдануу касиеттерин көрсөтпөй, орто жана кислоталык туздарды же эфирлерди түзөт.
Затты эрүүчү барий туздары менен реакция аркылуу аныктоого жана идентификациялоого болот, анын натыйжасында сульфаттын ак чөкмөсү түшөт.
Кислота андан ары рудаларды кайра иштетүүдө, минералдык жер семирткичтерди, химиялык булаларды, боёкторду, түтүн жана жарылуучу заттарды өндүрүүдө, ар кандай өнөр жай тармактарында, органикалык синтезде, электролит катары, минералдык туздарды алууда колдонулат.
Бирок колдонуу белгилүү бир коркунучтарга дуушар болот. Коррозиялык зат териге же былжыр челге тийгенде химиялык күйүк жаратат. Дем алганда, биринчи жөтөл, андан кийин кекиртектин, трахеянын жана бронхтун сезгенүү оорулары пайда болот. Бир куб метрге 1 мг максималдуу жол берилген концентрациядан ашуу өлүмгө алып келет.
Сиз күкүрт кислотасынын түтүндөрүн адистештирилген тармактарда гана эмес, шаардын атмосферасында да жолуктура аласыз. Бул химиялык жана металлургиялык кезде болотишканалар күкүрт оксиддерин бөлүп чыгарышат, алар кислота жамгырындай түшөт.
Бардык бул коркунучтар Россияда 45%дан ашык массалуу концентрациялуу күкүрт кислотасынын жүгүртүүсү чектелгендигине алып келди.
Күкүрт кислотасы
Н2SO3 - күкүрт кислотасына караганда алсызыраак кислота. Анын формуласы бир гана кычкылтек атому менен айырмаланат, бирок бул аны туруксуз кылат. Ал эркин абалда бөлүнгөн эмес, ал суюлтулган суу эритмелеринде гана бар. Аларды күйгөн ширенкени эске салган өзгөчө бир ачуу жыт менен аныктоого болот. Ал эми сульфит ионунун бар экендигин тастыктоо үчүн - калий перманганаты менен реакция аркылуу, анын натыйжасында кызыл-кызгылт эритме түссүз болуп калат.
Зат ар кандай шарттарда калыбына келтирүүчү жана кычкылдандыргычтын ролун аткарып, кычкыл жана орто туздарды түзө алат. Ал тамак-ашты консервациялоо, жыгачтан целлюлоза алуу, ошондой эле жүндү, жибекти жана башка материалдарды назик агартуу үчүн колдонулат.
Ортофосфор кислотасы
H3PO4 – түссүз кристаллдарга окшош орточо күчтүү кислота. Ортофосфор кислотасы бул кристаллдардын суудагы 85% эритмеси деп да аталат. Ал гипотермияга жакын жытсыз, сироп сымал суюктук катары көрүнөт. Цельсий боюнча 210 градустан жогору ысытуу ал пирофосфор кислотасына айланат.
Фосфор кислотасы сууда жакшы эрийт, щелочтор жана аммиак гидраттары менен нейтралдаштырат, металлдар менен реакцияга кирет,полимердик бирикмелерди түзөт.
Сиз затты ар кандай жолдор менен ала аласыз:
- платина, жез, титан же цирконийди колдонуу менен 700-900 градус температурада басым астында сууда кызыл фосфорду эритүү;
- концентрленген азот кислотасында кайнап жаткан кызыл фосфор;
- фосфинге ысык концентраттуу азот кислотасын кошуу менен;
- 150 градуста фосфиндик кычкылтектин кычкылданышы;
- тетрафосфор декаоксидине 0 градус температурага чейин, андан кийин аны 20 градуска чейин акырындык менен жогорулатуу жана кайнаганга жылмакай өтүү (суу бардык этаптарда керек);
- суудагы пентахлориддин же фосфордун үчхлоридинин оксидин эритүү.
Алынган продуктуну колдонуу кеңири. Анын жардамы менен беттик чыңалуу азаят жана оксиддер ширетүүгө даярдалган беттерден чыгарылат, металлдар даттан тазаланат жана алардын бетинде андан ары коррозияга жол бербөөчү коргоочу пленка түзүлөт. Мындан тышкары, ортофосфор кислотасы өнөр жайлык тоңдургучтарда жана молекулярдык биологиядагы изилдөөлөр үчүн колдонулат.
Ошондой эле, кошулма авиациялык гидравликалык суюктуктардын, тамак-аш кошулмаларынын жана кычкылдуулукту жөнгө салгычтардын бир бөлүгү болуп саналат. Ал мал чарбачылыгында норкалардын уролитиясынын алдын алуу үчүн жана стоматологияда пломбага чейин манипуляциялар үчүн колдонулат.
Пирофосфор кислотасы
H4R2O7 - биринчисинде күчтүү деп мүнөздөлгөн кислота сахнада жана башкаларда алсыз. Ал жок эрийтажыроо, анткени бул процесс вакуумда ысытууну же күчтүү кислоталардын болушун талап кылат. Ал щелочтор менен нейтралдаштырылган жана суутек перекиси менен реакцияга кирет. Аны төмөнкү жолдордун бири менен алыңыз:
- тетрафосфор декаоксидин нөл температурада сууда ажыратуу жана андан кийин 20 градуска чейин ысытуу;
- фосфор кислотасын 150 градуска чейин ысытуу менен;
- концентрленген фосфор кислотасынын тетрафосфор декаоксиди менен 80-100 градустагы реакциясы.
Негизинен жер семирткичтерди өндүрүү үчүн колдонулат.
Булардан башка дагы көптөгөн кислоталуу гидроксиддердин өкүлдөрү бар. Алардын ар биринин өзүнүн өзгөчөлүктөрү жана өзгөчөлүктөрү бар, бирок жалпысынан оксиддердин жана гидроксиддердин кычкылдык касиеттери алардын суутекти бөлүү, ажыроо, щелочтор, туздар жана металлдар менен өз ара аракеттенүү жөндөмүндө.
