Alkalier

Alkalier (på russisk fra ordet "lud"; afledt af samme rod som den anden islandske skola " vask " [1] ) er hydroxider af alkali og nogle andre grundstoffer, såsom thallium . Alkalier er baser , der er letopløselige i vand . Under elektrolytisk dissociation danner alkalier anioner OH - og en metalkation.

Alkalier omfatter metalhydroxider af undergrupperne IA og IIA (startende med calcium ) i det periodiske system af kemiske grundstoffer , for eksempel NaOH (kaustisk soda), KOH (kaustisk kalium), Ba (OH) 2 (kaustisk barium). Som en undtagelse omfatter alkalier monovalent thalliumhydroxid TlOH , som er meget opløseligt i vand og er en stærk base. " Kaustiske alkalier " - trivialnavnet på lithiumhydroxiderne LiOH , natrium NaOH , kalium KOH , rubidium RbOH og cæsium CsOH. Navnet "ætsende alkali" skyldes evnen til at ætse hud og slimhinder (forårsager alvorlige kemiske forbrændinger ), papir og andre organiske stoffer.

På grund af alkalimetallers meget høje kemiske aktivitet kunne kaustiske alkalier ikke nedbrydes i lang tid, og derfor blev de betragtet som simple stoffer . Lavoisier var en af de første til at foreslå den komplekse sammensætning af kaustiske alkalier . Baseret på sin teori om, at alle simple stoffer kan oxideres , besluttede Lavoisier, at kaustiske alkalier allerede er oxiderede komplekse stoffer. Det lykkedes dog kun Davy at bekræfte dette i begyndelsen af det 19. århundrede efter sin anvendelse af elektrokemi [2] .

Fysiske egenskaber

Alkalimetalhydroxider ( kaustiske alkalier ) er faste, hvide, meget hygroskopiske stoffer. Alkalier er stærke baser , meget opløselige i vand, og reaktionen er ledsaget af betydelig varmeafgivelse . Basestyrke og opløselighed i vand stiger med stigende kationradius i hver gruppe i det periodiske system. De stærkeste baser er cæsiumhydroxid (da franciumhydroxid på grund af den meget korte halveringstid ikke produceres i makroskopiske mængder) i gruppe Ia og radiumhydroxid i gruppe IIa. Derudover er ætsende stoffer opløselige i ethanol og methanol .

Kemiske egenskaber

Alkalier udviser grundlæggende egenskaber. I fast tilstand absorberer alle alkalier H 2 O , såvel som CO 2 (også i opløsningstilstand) fra luften og omdannes gradvist til karbonater . Alkalier er meget udbredt i industrien.

Kvalitative reaktioner på alkalier

Vandige alkaliopløsninger ændrer farven på indikatorerne .

Overgangsindikator og nummer	x [3]	pH-område og overgangsnummer
methylviolet		0,13-0,5 [I]	grøn
Cresol Rød [I]		0,2-1,8 [I]	gul
Methylviolet [II]		1,0-1,5 [II]	blå
Thymol blå [I]	Til	1,2-2,8 [I]	gul
Tropeolin 00	O	1,3-3,2	gul
Methylviolet [III]		2,0-3,0 [III]	violet
(Di)methylgul	O	3,0-4,0	gul
Bromphenol blå	Til	3,0-4,6	blå-violet
Congo rød		3,0-5,2	blå
methyl orange	O	3,1-(4,0)4,4	(orange-)gul
Bromocresol grøn	Til	3,8-5,4	blå
Bromocresol blå		3,8-5,4	blå
Lakmoid	Til	4,0-6,4	blå
methylrød	O	4,2(4,4)-6,2(6,3)	gul
Chlorphenol rød	Til	5,0-6,6	rød
Lakmus (azolithin)		5,0-8,0 (4,5-8,3)	blå
Bromocresol lilla	Til	5,2-6,8(6,7)	knaldrød
Bromthymol blå	Til	6,0-7,6	blå
Neutral rød	O	6,8-8,0	ravgul
Fenol rød	O	6,8-(8,0)8,4	knaldrød
Cresol Rød [II]	Til	7,0(7,2)-8,8 [II]	Mørkerød
a-naphtholphtalein	Til	7,3-8,7	blå
Thymol blå [II]	Til	8,0-9,6 [II]	blå
Phenolphtalein [4] [I]	Til	8.2-10.0 [I]	karmosinrød
thymolphtalein	Til	9,3(9,4)-10,5(10,6)	blå
Alizarin gul LJ	Til	10,1-12,0	brun gul
Nilen blå		10.1-11.1	rød
diazo violet		10,1-12,0	violet
indigokarmin		11,6-14,0	gul
Epsilon blå		11,6-13,0	mørk violet

Interaktion med syrer

Alkalier reagerer ligesom baser med syrer og danner salt og vand ( neutraliseringsreaktion ). Dette er en af de vigtigste kemiske egenskaber ved alkalier.

Alkali + Syre → Salt + Vand

{\mathsf {NaOH+HCl\longrightarrow NaCl+H_{2}O))

;

{\mathsf {NaOH+HNO_{3}\longrightarrow NaNO_{3}+H_{2}O))

Interaktion med syreoxider

Alkalier interagerer med sure oxider for at danne salt og vand:

Alkali + Syreoxid → Salt + Vand

{\mathsf {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\longrightarrow CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O))

;

Interaktion med amfotere oxider

{\mathsf {2KOH+ZnO{\xrightarrow {t^{o}C}}K_{2}ZnO_{2}+H_{2}O}}

Interaktion med overgangsmetaller (amfotere)

Alkaliopløsninger interagerer med metaller , som danner amfotere oxider og hydroxider ( og andre). Ligningerne for disse reaktioner i en forenklet form kan skrives som følger: ${\mathsf {Zn,Al}}$

{\mathsf {Zn+2NaOH\longrightarrow Na_{2}ZnO_{2}+H_{2}\uparrow ))

;

{\mathsf {2Al+2KOH+2H_{2}O\longrightarrow 2KAlO_{2}+3H_{2}\uparrow ))

I virkeligheden dannes hydroxokomplekser i løbet af disse reaktioner i opløsninger ( hydratiseringsprodukter af ovennævnte salte):

{\mathsf {Zn+2NaOH+2H_{2}O\longrightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]+H_{2}\uparrow ))

;

{\mathsf {2Al+2KOH+6H_{2}O\longrightarrow 2K[Al(OH)_{4}]+3H_{2}\uparrow ))

;

Interaktion med saltopløsninger

Alkaliopløsninger interagerer med saltopløsninger, hvis der dannes en uopløselig base eller et uopløseligt salt:

Alkaliopløsning + Saltopløsning → Ny base + Nyt salt

{\mathsf {2NaOH+CuSO_{4}\longrightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4))}

;

{\mathsf {Ba(OH)_{2}+Na_{2}SO_{4}\longrightarrow 2NaOH+BaSO_{4}\downarrow ))

;

Henter

Opløselige baser opnås på forskellige måder.

Elektrolyse af opløsninger af alkali-/alkalijordsalte

Ved elektrolyse af alkalimetalchlorider eller ved indvirkning af vand på alkalimetaloxider.

Ansøgning

Alkalier er meget udbredt i forskellige industrier og medicin; også til desinfektion af damme i fiskeopdræt og som gødning, som elektrolyt til alkaliske batterier.

I jordbundsvidenskab

Lidt basisk jord i jordbundsvidenskab er jord med en pH større end 7,3. De fleste planter foretrækker let sur jord ( pH 6,0 til 6,8) [5] . Kål foretrækker basisk jord, og dette kan forstyrre andre planter.

Noter

↑ Lye // Fasmer Ordbog
↑ A. S. Arseniev. En analyse af et koncept under udvikling . M. , "Videnskab", 1067. S. 332.
↑ *Søjle "x" - indikatorens art: K-syre, O-base.
↑ Phenolphtalein bliver farveløst i et stærkt alkalisk medium. I et medium af koncentreret svovlsyre giver det også en rød farve på grund af strukturen af phenolphtaleinkationen, dog ikke så intens. Disse lidt kendte fakta kan føre til fejl ved bestemmelse af mediets reaktion.
↑ Chambers's Encyclopaedia . — 1888.

Litteratur

Kolotov S. S. Alkalis // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
Kaustiske alkalier // Kasakhstan. National Encyclopedia . - Almaty: Kasakhiske encyklopædier , 2005. - T. II. — ISBN 9965-9746-3-2 . (Russisk) (CC BY SA 3.0)

Når du skriver denne artikel, materiale fra publikationen " Kasakhstan. National Encyclopedia " (1998-2007), leveret af redaktørerne af "Kazakh Encyclopedia" under Creative Commons BY-SA 3.0 Unported-licensen .