Химия табиятта болуп жаткан ар кандай реакцияларды, ошондой эле кээ бир кошулмалардын башкалары менен өз ара аракеттенүүсүн изилдөөчү илим. Бул жердеги негизги заттар кислоталар жана щелочтор болуп саналат, алардын ортосундагы реакциялар адатта нейтралдаштыруу деп аталат. Алар сууда эрүүчү туздун пайда болушуна алып келет.
Ле деген эмне
щелочтун гидроксиддери (Д. И. Менделеевдин химиялык элементтеринин мезгилдик системасындагы негизги (А) топчосунун биринчи тобунун металлдары) жана щелочтуу жердин (негизги (А) топчосунун экинчи тобунун металлдары, анын ичинде кальций) суу менен катуу өз ара аракеттенип, анда толук эрүүчү металлдар щелочтор деп аталат. Алар органикалык материалдарды (тери, жыгач, кагаз) жок кылууга жөндөмдүү болгондуктан, каустик деп аталат. Мисалы, калий гидроксиди (KOH) жегич калий, барий (Ba(OH)2) жегич барий жана башкалар.
Күчтүү негиздердин физикалык касиеттери
Шелоч деген эмне экенин аныктоонун негизинде бул гидроксиддер катуу гигроскопиялык (абадагы бууларды сиңирүүгө жөндөмдүү) экенин кошумчалай алабыз.суу) ак зат. Эң күчтүү щелочтор - цезий гидроксиддери CsOH жана радий Ra(OH)2. Щелочтук реакциялар көбүнчө жылуулуктун бөлүнүп чыгышы (экзотермикалык) менен коштолот. Ошондой эле, мындай негиздердин физикалык касиеттерине алардын кээ бир органикалык кошулмаларда, мисалы, спирттерде: метанол жана этанолдо эрүү жөндөмдүүлүгү кирет.
Химиялык касиеттери
Шелочтордун эритмелери ар кандай реакцияларга түшүүгө жөндөмдүү.
Күчтүү негиздер кычкыл жана амфотердик оксиддер менен өз ара аракеттенүүгө жөндөмдүү:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 - кычкыл оксид);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (биригүү реакциясы, ысытылганда жүрөт, мында Al2O3 амфотердик оксид);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (реакция эрүүчү комплекстүү туздун - калий тетрагидроксоалюминатынын пайда болушу менен жүрөт).
Амфотердик металлдар (Zn, Al жана башкалар) менен аракеттенгенде эритме да, ага тиешелүү комплекстүү туз да пайда болушу мүмкүн. Мындан тышкары, эки реакция тең газ түрүндөгү суутектин эволюциясы менен коштолот:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Шелочтор дагы туздар менен реакцияга кирип, натыйжада башка негиз жана башка туз пайда болот. Реакциянын башталышынын шарты, натыйжада пайда болгон заттардын бири сууда эрибес болушу керек:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Мурда айтылгандай, щелочтор жана кислоталар киретнейтралдаштыруу реакциясы, туз жана суу пайда болот:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Шелочтор башка негиздер менен реакцияга кирет, эгерде алар амфотердик металлдардын гидроксиддери болсо:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Алардын айрымдары көптөгөн органикалык заттар менен өз ара аракеттениши мүмкүн: эфирлер, амиддер, көп атомдуу спирттер:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (реакция продуктусу натрий алкоксиди).
Төмөнкүлөр кандай бекем жасалат
Алкалистер өнөр жайда да, лабораторияларда да ар кандай жолдор менен алынат.
Өнөр жай тармагында щелочторду алуу үчүн бир нече ыкмалар бар: пиролиз, акиташ, феррит, электролиз, суюк жана катуу катоддордо диафрагмалык, мембраналык жана сымаптык ыкмаларга бөлүнөт.
Бул натрий жана калий хлориддеринин эритмелеринин электролизинен кийин анод менен катоддо хлор жана суутек бөлүнүп чыгып, тиешелүү гидроксиддер алынат:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
1000 градуста пиролиз болгондо натрий оксидинин пайда болушу биринчи этапта жүрөт:
Na2CO3=Na2O + CO2.
Экинчи этапта алынган муздатылган оксид сууда эрийт, анын натыйжасында керектүү щелоч алынат:
Na2O + H2O=2NaOH.
Лабораториялар электролизди да колдонушат. Ошондой эле щелочту тиешелүү металлдарды сууга дуушар кылуудан же бул металлдардын туздарын башка негиздер менен аракеттенүүдөн алууга болот, мунун натыйжасындазарыл щелоч алынат жана реакциянын сууда эрибеген экинчи продуктысы туз болот.
Цезий менен суу өз ара аракеттенгенде цезий гидроксиди алынат жана суутек бөлүнүп чыгат (реакция -120 градус температурада да жүрөт):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Суунун литий оксидине таасир этүүсүнүн натыйжасында щелоч алынат:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Колдонмо
Шелоч деген эмне деген аныктамага таянсак, алар өнөр жайда гана эмес, күнүмдүк турмушта да кеңири колдонуларын түшүнүүгө болот:
- Балык уулоо үчүн көлмөлөрдү дезинфекциялоо.
- Жер семирткич катары.
- Фармацевтикада.
- Кагаз өндүрүшүндө.
- Синтетикалык каучуктун өндүрүшү.
- Самын жана жуучу каражаттарды алуу.
- Шелочтуу батареялардагы электролит компоненттери.
- Көмүр кычкыл газын соргуч (литий гидроксиди).
- Майлоочу майларды чыгаруу.
- Тамак-аш өндүрүшүндөгү боёктор (тамак-аш кошумчалары).
- Батарея электролиттери (калий гидроксиди).
- Канализация түтүктөрүн жана раковиналарды тамак-аш тыгындарынан тазалоо.
- Кислотаны нейтралдаштыруу.
- Химиялык өнөр жайдагы катализаторлор.
- Сүрөттөрдү химиялык иштетүү.
Сактоолор
Натрийдин, литийдин, калийдин, цезийдин жана башкалардын гидроксиддери сыяктуу щелочтор, кошулмалардын эң майда бөлүкчөлөрү болсо да, көздүн терисин жана былжыр челдерин катуу бузуп, күйгүзүшү мүмкүн экени анык болуп калды. Мунун алдын алуу үчүнматериалдын щелочтор менен өз ара аракеттенишине жол бербеген атайын заттар менен иштетилген көз айнектерди, резина кол каптарды жана комбинезондарды кийүү зарыл.
