Ինչի՞ հետ չեն արձագանքում հիդրօքսիդները: Հիմքեր (հիմնական հիդրօքսիդներ)

Հիմնադրամներ - մետաղի ատոմից և մեկ կամ մի քանի հիդրօքսիլ խմբերից բաղկացած բարդ նյութեր.Հիմքերի ընդհանուր բանաձևը Ես (OH) n . Հիմքերը (էլեկտրոլիտիկ տարանջատման տեսության տեսանկյունից) էլեկտրոլիտներ են, որոնք ջրում լուծարվելիս տարանջատվում են մետաղական կատիոնների և հիդրօքսիդի իոնների առաջացմամբ OH -:

Դասակարգում.Կախված ջրում լուծելիությունից՝ հիմքերը բաժանվում են ալկալիներ(ջրում լուծվող հիմքեր) և ջրի մեջ չլուծվող հիմքերը . Ալկալիները առաջացնում են ալկալային և հողալկալիական մետաղներ, ինչպես նաև որոշ այլ մետաղական տարրեր: Ըստ թթվայնության (ամբողջական տարանջատման ժամանակ առաջացած OH - իոնների քանակի կամ դիսոցացման աստիճանների քանակի) հիմքերը բաժանվում են. մեկ թթու (ամբողջական տարանջատմամբ ստացվում է մեկ OH իոն. տարանջատման մեկ փուլ) և պոլիաթթու (ամբողջական տարանջատմամբ ստացվում է մեկից ավելի OH իոն, մեկից ավելի դիսոցման աստիճան): Բազմաթթվային հիմքերից կան երկու թթու(օրինակ, Sn(OH) 2), triacid(Fe (OH) 3) և չորս թթու (Th(OH)4): Մեկ թթուն, օրինակ, KOH հիմքն է:

Հատկացրեք մի խումբ հիդրօքսիդներ, որոնք ունեն քիմիական երկակիություն: Նրանք փոխազդում են ինչպես հիմքերի, այնպես էլ թթուների հետ։ Սա ամֆոտերային հիդրօքսիդներ (սմ. աղյուսակ 1).

Աղյուսակ 1 - Ամֆոտերային հիդրօքսիդներ

Ամֆոտերային հիդրօքսիդ (բազային և թթվային ձև)	Թթվային մնացորդը և դրա վալենտությունը	նրբերանգ
Zn(OH) 2 / H 2 ZnO 2	ZnO 2 (II)	2–
Al(OH) 3 / HAlO 2	AlO 2 (I)	– , 3–
Be(OH) 2 / H 2 BeO 2	BeO2 (II)	2–
Sn(OH) 2 / H 2 SnO 2	SnO 2 (II)	2–
Pb(OH) 2 / H 2 PbO 2	PbO 2 (II)	2–
Fe(OH) 3 / HFeO 2	FeO 2 (I)	– , 3–
Cr(OH) 3 / HCrO 2	CrO 2 (I)	– , 3–

ֆիզիկական հատկություններ. Հիմքերը տարբեր գույների և ջրի մեջ տարբեր լուծելի պինդ նյութեր են:

Հիմքերի քիմիական հատկությունները

1) Դիսոցացիա: KOH + n H 2 O K + × մ H 2 O + OH - × դ H 2 O կամ կրճատ՝ KOH K + + OH -:

Պոլիաթթուների հիմքերը տարանջատվում են մի քանի փուլով (հիմնականում դիսոցումը տեղի է ունենում առաջին քայլում): Օրինակ, երկթթվային հիմքը Fe (OH) 2 տարանջատվում է երկու քայլով.

Fe(OH) 2 FeOH + + OH – (1 փուլ);

FeOH + Fe 2+ + OH - (փուլ 2):

2) Փոխազդեցություն ցուցանիշների հետ(ալկալիները դառնում են մանուշակագույն լակմուս կապույտ, մեթիլ-նարնջագույն դեղին և ֆենոլֆթալեին ազնվամորու):

ցուցիչ + OH - ( ալկալի) գունավոր միացություն.

3 ) Քայքայումըօքսիդի և ջրի ձևավորմամբ (տես. աղյուսակ 2) Հիդրօքսիդներալկալիական մետաղները ջերմակայուն են (հալվում են առանց քայքայման): Հողալկալիական և ծանր մետաղների հիդրօքսիդները սովորաբար հեշտությամբ քայքայվում են: Բացառություն է Ba(OH) 2-ը, որում տտարբերությունը բավականաչափ բարձր է (մոտ 1000°Գ).

Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O:

Աղյուսակ 2. Որոշ մետաղների հիդրօքսիդների տարրալուծման ջերմաստիճանները

Հիդրօքսիդ	տքայքայել, °C	Հիդրօքսիդ	տքայքայել, °C	Հիդրօքսիդ	տքայքայել, °C
LiOH	925	Cd (OH) 2	130	Au(OH)3	150
Be(OH)2	130	Pb(OH)2	145	Al(OH)3	>300
Ca(OH)2	580	Fe (OH) 2	150	Fe (OH) 3	500
Sr(OH)2	535	Zn(OH)2	125	Bi(OH)3	100
Ba(OH)2	1000	Ni(OH)2	230	In(OH)3	150

4 ) Ալկալիների փոխազդեցությունը որոշ մետաղների հետ(օրինակ՝ Al և Zn):

Լուծման մեջ՝ 2Al + 2NaOH + 6H 2 O ® 2Na + 3H 2

2Al + 2OH - + 6H 2 O ® 2 - + 3H 2:

Երբ միաձուլվում է՝ 2Al + 2NaOH + 2H 2 O 2NaAl O 2 + 3H 2:

5 ) Ալկալիների փոխազդեցությունը ոչ մետաղների հետ:

6 NaOH + 3Cl 2 5Na Cl + NaClO 3 + 3H 2 O:

6) Ալկալիների փոխազդեցությունը թթվային և ամֆոտերային օքսիդների հետ:

2NaOH + CO 2 ® Na 2 CO 3 + H 2 O 2OH - + CO 2 ® CO 3 2- + H 2 O:

Լուծման մեջ՝ 2NaOH + ZnO + H 2 O ® Na 2 2OH - + ZnO + H 2 O ® 2–.

Ամֆոտերային օքսիդի հետ միաձուլվելիս՝ 2NaOH + ZnO Na 2 ZnO 2 + H 2 O:

7) Հիմքերի արձագանքը թթուների հետ:

H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 ® CaSO 4 ¯ + 2H 2 O 2H + + SO 4 2– + Ca 2+ +2OH - ® CaSO 4 ¯ + 2H 2 O

H 2 SO 4 + Zn (OH) 2 ® ZnSO 4 + 2H 2 O 2H + + Zn (OH) 2 ® Zn 2+ + 2H 2 O:

8) Ալկալիների փոխազդեցությունը ամֆոտերային հիդրօքսիդների հետ(սմ. աղյուսակ 1):

Լուծման մեջ՝ 2NaOH + Zn(OH) 2 ® Na 2 2OH – + Zn(OH) 2 ® 2–

Երբ միաձուլվում է՝ 2NaOH + Zn(OH) 2 Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O:

9 ) Ալկալիների փոխազդեցությունը աղերի հետ. Աղերը փոխազդում են ջրի մեջ չլուծվող հիմքի հետ։ :

CuS О 4 + 2NaOH ® Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 ¯ Cu 2+ + 2OH - ® Cu(OH) 2 ¯.

Անդորրագիր. Ջրում չլուծվող հիմքերստացվում է համապատասխան աղը ալկալիի հետ փոխազդելով.

2NaOH + ZnS О 4 ® Na 2 SO 4 + Zn(OH) 2 ¯ Zn 2+ + 2OH - ® Zn(OH) 2 ¯.

Ալկալիները ստանում են.

1) Մետաղական օքսիդի փոխազդեցությունը ջրի հետ:

Na 2 O + H 2 O ® 2NaOH CaO + H 2 O ® Ca (OH) 2.

2) Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների փոխազդեցությունը ջրի հետ:

2Na + H 2 O ® 2NaOH + H 2 Ca + 2H 2 O ® Ca (OH) 2 + H 2:

3) Աղի լուծույթների էլեկտրոլիզ:

2NaCl + 2H 2 O H 2 + 2NaOH + Cl 2:

4 ) Հողալկալիական մետաղների հիդրօքսիդների փոխազդեցությունը որոշ աղերի հետ. Ռեակցիայի ընթացքում պետք է անպայմանորեն չլուծվող աղ ստացվի։ .

Ba(OH) 2 + Na 2 CO 3 ® 2NaOH + BaCO 3 ¯ Ba 2 + + CO 3 2 - ® BaCO 3 ¯:

Լ.Ա. Յակովիշին

Մետաղական և հիդրօքսիլ խումբ (OH): Օրինակ, նատրիումի հիդրօքսիդն է NaOHկալցիումի հիդրօքսիդ - Ք.ա(Օ՜) 2 բարիումի հիդրօքսիդ - Բա(Օ՜) 2 և այլն

Հիդրօքսիդների ստացում.

1. Փոխանակման ռեակցիա.

CaSO 4 + 2NaOH \u003d Ca (OH) 2 + Na 2 SO 4,

2. Աղերի ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզ.

2KCl + 2H 2 O \u003d 2KOH + H 2 + Cl 2,

3. Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների կամ դրանց օքսիդների փոխազդեցությունը ջրի հետ.

K + 2Հ 2 Օ = 2 KOH + Հ 2 ,

Հիդրօքսիդների քիմիական հատկությունները.

1. Հիդրօքսիդներն իրենց բնույթով ալկալային են:

2. Հիդրօքսիդներլուծվում են ջրի մեջ (ալկալի) և չեն լուծվում։ Օրինակ, KOH- լուծվում է ջրի մեջ Ք.ա(Օ՜) 2 - թեթևակի լուծվող, ունի սպիտակ լուծույթ: Պարբերական աղյուսակի 1-ին խմբի մետաղներ Դ.Ի. Մենդելեևը տալիս է լուծելի հիմքեր (հիդրօքսիդներ):

3. Հիդրօքսիդները տաքանալիս քայքայվում են.

Cu(Օ՜) 2 = CuO + Հ 2 Օ.

4. Ալկալիները փոխազդում են թթվային և ամֆոտերային օքսիդների հետ.

2KOH + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O:

5. Ալկալիները տարբեր ջերմաստիճաններում կարող են արձագանքել որոշ ոչ մետաղների հետ տարբեր ձևերով.

NaOH + Cl 2 = NaCl + NaOCl + Հ 2 Օ(ցուրտ),

NaOH + 3 Cl 2 = 5 NaCl + NaClO 3 + 3 Հ 2 Օ(ջերմություն):

6. Փոխազդեցություն թթուների հետ.

KOH + HNO3 = KNO 3 + Հ 2 Օ.

Հիմքեր, ամֆոտերային հիդրօքսիդներ

Հիմքերը բարդ նյութեր են, որոնք բաղկացած են մետաղի ատոմներից և մեկ կամ մի քանի հիդրոքսո խմբերից (-OH): Ընդհանուր բանաձևը Me + y (OH) y է, որտեղ y-ը հիդրոքսո խմբերի քանակն է, որը հավասար է Me մետաղի օքսիդացման վիճակին։ Աղյուսակում ներկայացված է հիմքերի դասակարգումը:

Ալկալիական և հողալկալիական մետաղների ալկալային հիդրօքսիդների հատկությունները

1. Ալկալիների ջրային լուծույթները դիպչելիս օճառային են, փոխում են ցուցիչների գույնը՝ լակմուս՝ կապույտ, ֆենոլֆտալեին՝ ազնվամորու։

2. Ջրային լուծույթները տարանջատում են.

3. Փոխազդել թթուների հետ՝ մտնելով փոխանակման ռեակցիա.

Պոլիաթթու հիմքերը կարող են տալ միջանկյալ և հիմնական աղեր.

4. Փոխազդում են թթվային օքսիդների հետ՝ առաջացնելով միջին և թթվային աղեր՝ կախված այս օքսիդին համապատասխանող թթվի հիմնականությունից.

5. Փոխազդեցություն ամֆոտերային օքսիդների և հիդրօքսիդների հետ.

ա) միաձուլում.

բ) լուծույթներում.

6. Արձագանքեք ջրում լուծվող աղերի հետ, եթե առաջանում է նստվածք կամ գազ.

Անլուծելի հիմքերը (Cr (OH) 2, Mn (OH) 2 և այլն) փոխազդում են թթուների հետ և տաքանալիս քայքայվում են.

Ամֆոտերային հիդրօքսիդներ

Միացությունները կոչվում են ամֆոտեր, որոնք, կախված պայմաններից, կարող են լինել և՛ ջրածնի կատիոնների դոնորներ, և՛ դրսևորել թթվային հատկություններ, և՛ դրանց ընդունողներ, այսինքն՝ դրսևորել հիմնական հատկություններ։

Ամֆոտերային միացությունների քիմիական հատկությունները

1. Փոխազդելով ուժեղ թթուների հետ՝ նրանք բացահայտում են հիմնական հատկությունները.

Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O

2. Փոխազդելով ալկալիների՝ ամուր հիմքերի հետ, նրանք ցուցաբերում են թթվային հատկություններ.

Zn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 ( բարդ աղ)

Al (OH) 3 + NaOH \u003d Na ( բարդ աղ)

Միացությունները կոչվում են բարդ, որոնցում դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմով ձևավորվել է առնվազն մեկ կովալենտային կապ։

Հիմքերի ստացման ընդհանուր մեթոդը հիմնված է փոխանակման ռեակցիաների վրա, որոնց միջոցով կարելի է ստանալ ինչպես անլուծելի, այնպես էլ լուծվող հիմքեր։

CuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + K 2 SO 4

K 2 CO 3 + Ba (OH) 2 \u003d 2 KOH + BaCO 3 ↓

Երբ այս մեթոդով լուծվող հիմքեր են ստացվում, անլուծելի աղ նստում է:

Ամֆոտերային հատկություններով ջրում չլուծվող հիմքեր ձեռք բերելիս պետք է խուսափել ալկալիի ավելցուկից, քանի որ կարող է առաջանալ ամֆոտերային հիմքի տարրալուծում, օրինակ.

AlCl 3 + 4KOH \u003d K [Al (OH) 4] + 3KSl

Նման դեպքերում հիդրօքսիդներ ստանալու համար օգտագործվում է ամոնիումի հիդրօքսիդ, որոնցում ամֆոտերային հիդրօքսիդները չեն լուծվում.

AlCl 3 + 3NH 3 + ZH 2 O \u003d Al (OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl

Արծաթի և սնդիկի հիդրօքսիդներն այնքան հեշտությամբ են քայքայվում, որ երբ փորձում եք դրանք ստանալ փոխանակման ռեակցիայի միջոցով, հիդրօքսիդների փոխարեն նստում են օքսիդները.

2AgNO 3 + 2KOH \u003d Ag 2 O ↓ + H 2 O + 2KNO 3

Արդյունաբերության մեջ ալկալիները սովորաբար ստանում են քլորիդների ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզով։

2NaCl + 2H 2 O → ϟ → 2NaOH + H 2 + Cl 2

Ալկալիներ կարելի է ստանալ նաև ալկալիների և հողալկալիական մետաղների կամ դրանց օքսիդների ջրի հետ փոխազդելու միջոցով։

2Li + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H 2

SrO + H 2 O \u003d Sr (OH) 2

թթուներ

Թթուները կոչվում են բարդ նյութեր, որոնց մոլեկուլները բաղկացած են ջրածնի ատոմներից, որոնք կարող են փոխարինվել մետաղի ատոմներով, և թթվային մնացորդներից։ Նորմալ պայմաններում թթուները կարող են լինել պինդ (ֆոսֆոր H 3 PO 4; սիլիցիում H 2 SiO 3) և հեղուկ (ծծմբաթթու H 2 SO 4 կլինի մաքուր հեղուկ):

Գազերը, ինչպիսիք են քլորաջրածինը HCl, ջրածնի բրոմիդ HBr, ջրածնի սուլֆիդ H 2 S, կազմում են համապատասխան թթուներ ջրային լուծույթներում։ Թթվի յուրաքանչյուր մոլեկուլի կողմից տարանջատման ժամանակ առաջացած ջրածնի իոնների թիվը որոշում է թթվի մնացորդի (անիոնի) լիցքը և թթվի հիմնարարությունը։

Համաձայն թթուների և հիմքերի պրոտոլիտիկ տեսություն,Դանիացի քիմիկոս Բրոնսթեդի և անգլիացի քիմիկոս Լոուրիի կողմից միաժամանակ առաջարկված թթուն նյութ է բաժանվելովայս արձագանքով պրոտոններ,Ա հիմք- նյութ, որն ընդունակ է ստանալ պրոտոններ.

թթու → հիմք + H +

Այս պատկերացումների հիման վրա պարզ է ամոնիակի հիմնական հատկությունները,որը ազոտի ատոմում միայնակ էլեկտրոնային զույգի առկայության պատճառով թթուների հետ փոխազդելիս արդյունավետորեն ընդունում է պրոտոնը՝ դոնոր-ընդունիչ կապի միջոցով ձևավորելով ամոնիումի իոն։

HNO 3 + NH 3 ⇆ NH 4 + + NO 3 -

թթվային հիմք թթվային հիմք

Թթուների և հիմքերի ավելի ընդհանուր սահմանումառաջարկել է ամերիկացի քիմիկոս Գ.Լյուիսը։ Նա ենթադրեց, որ թթու-բազային փոխազդեցությունները բավականաչափ են Պարտադիր չէ, որ առաջանան պրոտոնների փոխանցման ժամանակ:Թթուների և հիմքերի որոշման մեջ, ըստ Լյուիսի, քիմիական ռեակցիաներում հիմնական դերը տրվում է. էլեկտրոնային գոլորշու.

Կատիոնները, անիոնները կամ չեզոք մոլեկուլները, որոնք կարող են ընդունել մեկ կամ մի քանի զույգ էլեկտրոններ, կոչվում են Լյուիս թթուներ.

Օրինակ, ալյումինի ֆտորիդ AlF 3-ը թթու է, քանի որ այն կարող է ընդունել էլեկտրոնային զույգ ամոնիակի հետ փոխազդեցության ժամանակ:

AlF 3 + :NH 3 ⇆ :

Կատիոնները, անիոնները կամ չեզոք մոլեկուլները, որոնք ընդունակ են նվիրաբերել էլեկտրոնային զույգեր, կոչվում են Լյուիսի հիմքեր (ամոնիակը հիմք է)։

Լյուիսի սահմանումը ներառում է բոլոր թթու-բազային գործընթացները, որոնք դիտարկվել են նախկինում առաջարկված տեսությունների կողմից: Աղյուսակը համեմատում է ներկայումս օգտագործվող թթուների և հիմքերի սահմանումները:

Թթուների անվանացանկը

Քանի որ կան թթուների տարբեր սահմանումներ, դրանց դասակարգումը և անվանակարգը բավականին կամայական են:

Ըստ ջրածնի ատոմների քանակի, որոնք կարող են պառակտվել ջրային լուծույթում, թթուները բաժանվում են. միահիմն(օրինակ՝ HF, HNO 2), երկհիմնական(H 2 CO 3, H 2 SO 4) և ցեղային(H 3 RO 4).

Ըստ բաղադրության թթուն բաժանվում է անօքսիկ(HCl, H 2 S) և թթվածին պարունակող(HClO 4, HNO 3):

Սովորաբար թթվածնային թթուների անվանումներըառաջացել է ոչ մետաղի անունից՝ վերջավորությունների ավելացումով -kai, - ճանապարհ,եթե ոչ մետաղի օքսիդացման աստիճանը հավասար է խմբի թվին. Օքսիդացման աստիճանի նվազման հետ վերջածանցները փոխվում են (մետաղի օքսիդացման աստիճանի նվազման կարգով). - ձվաձեւ, ististaya, - ձվաձեւ:

Եթե ​​դիտարկենք ջրածնային-ոչ մետաղական կապի բևեռականությունը որոշակի ժամանակահատվածում, ապա հեշտությամբ կարող ենք կապել այս կապի բևեռականությունը Պարբերական աղյուսակում տարրի դիրքի հետ: Մետաղների ատոմներից, որոնք հեշտությամբ կորցնում են վալենտային էլեկտրոնները, ջրածնի ատոմներն ընդունում են այդ էլեկտրոնները՝ ձևավորելով հելիումի ատոմի թաղանթի պես կայուն երկէլեկտրոնային թաղանթ և տալիս են մետաղի իոնային հիդրիդներ։

Պարբերական համակարգի III-IV խմբերի տարրերի ջրածնային միացություններում բորը, ալյումինը, ածխածինը, սիլիցիումը կազմում են կովալենտային, թույլ բևեռային կապեր ջրածնի ատոմների հետ, որոնք հակված չեն դիսոցման։ Պարբերական համակարգի V-VII խմբերի տարրերի համար որոշակի ժամանակահատվածում ոչ մետաղ-ջրածնային կապի բևեռականությունը մեծանում է ատոմի լիցքի հետ միասին, սակայն լիցքերի բաշխումը ստացված դիպոլում տարբեր է, քան ջրածնային միացություններում: տարրեր, որոնք հակված են նվիրաբերել էլեկտրոններ: Ոչ մետաղների ատոմները, որոնցում էլեկտրոնային թաղանթն ավարտելու համար անհրաժեշտ է մի քանի էլեկտրոն, դեպի իրենց ձգում են (բևեռացնում են) մի զույգ կապի էլեկտրոններ, որքան ուժեղ է, այնքան մեծ է միջուկի լիցքը։ Հետևաբար, CH 4 - NH 3 - H 2 O - HF կամ SiH 4 - PH 3 - H 2 S - Hcl շարքերում կապերը ջրածնի ատոմների հետ, մնալով կովալենտ, դառնում են ավելի բևեռային, իսկ ջրածնի ատոմը դիպոլում. տարր-ջրածին կապը դառնում է ավելի էլեկտրադրական: Եթե ​​բևեռային մոլեկուլները գտնվում են բևեռային լուծիչում, ապա կարող է տեղի ունենալ էլեկտրոլիտիկ տարանջատման գործընթացը:

Եկեք քննարկենք թթվածին պարունակող թթուների վարքը ջրային լուծույթներում: Այս թթուները ունեն H-O-E կապ և, բնականաբար, O-E կապը ազդում է H-O կապի բևեռականության վրա: Հետեւաբար, այդ թթուները, որպես կանոն, ավելի հեշտ են տարանջատվում, քան ջուրը։

H 2 SO 3 + H 2 O ⇆ H s O + + HSO 3

HNO 3 + H 2 O ⇆ H s O + + NO 3

Դիտարկենք մի քանի օրինակ թթվածնային թթուների հատկությունները,ձևավորվում են տարրերով, որոնք ունակ են տարբեր օքսիդացման վիճակներ ցուցաբերել։ Հայտնի է, որ հիպոքլորային թթու HClO շատ թույլաղաթթու HClO 2 նույնպես թույլբայց ավելի ուժեղ, քան հիպոքլորային, հիպոքլորային թթուն HclO 3 ուժեղ.Պերքլորաթթու HClO 4-ը մեկն է ամենաուժեղանօրգանական թթուներ.

Դիսոցիացիան ըստ թթվային տեսակի (H իոնի վերացումով) պահանջում է O-H կապի խզում։ Ինչպե՞ս կարելի է բացատրել այս կապի ամրության նվազումը HClO - HClO 2 - HClO 3 - HClO 4 շարքում: Այս շարքում մեծանում է քլորի կենտրոնական ատոմի հետ կապված թթվածնի ատոմների թիվը։ Ամեն անգամ, երբ քլորի հետ թթվածնի նոր կապ է ձևավորվում, էլեկտրոնի խտությունը հեռացվում է քլորի ատոմից, հետևաբար նաև O-Cl միակ կապից: Արդյունքում էլեկտրոնի խտությունը մասամբ դուրս է գալիս О-Н կապից, որը թուլանում է դրա պատճառով։

Նման օրինակ - թթվային հատկությունների ուժեղացում կենտրոնական ատոմի օքսիդացման աստիճանի բարձրացմամբ - բնորոշ է ոչ միայն քլորին, այլև այլ տարրերին։Օրինակ՝ HNO 3 ազոտական ​​թթուն, որի դեպքում ազոտի օքսիդացման աստիճանը +5 է, ավելի ուժեղ է, քան ազոտի HNO 2-ը (ազոտի օքսիդացման աստիճանը +3 է); ծծմբաթթուն H 2 SO 4 (S +6) ավելի ուժեղ է, քան H 2 SO 3 (S +4) ծծմբաթթուն:

Թթուներ ստանալը

1. Անօքսինաթթուներ կարելի է ձեռք բերել ոչ մետաղների ջրածնի հետ անմիջական զուգակցման մեջ.

H 2 + Cl 2 → 2HCl,

H 2 + S ⇆ H 2 S

2. Որոշ թթվածնային թթուներ կարելի է ձեռք բերել թթվային օքսիդների փոխազդեցությունը ջրի հետ.

3. Կարելի է ձեռք բերել և՛ անօքսիկ, և՛ թթվածինացված թթուներ ըստ փոխանակման ռեակցիաներիաղերի և այլ թթուների միջև:

BaBr 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HBr

CuSO 4 + H 2 S \u003d H 2 SO 4 + CuS ↓

FeS + H 2 SO 4 (pa zb) \u003d H 2 S + FeSO 4

NaCl (T) + H 2 SO 4 (conc) = HCl + NaHSO 4

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

CaCO 3 + 2HBr \u003d CaBr 2 + CO 2 + H 2 O

4. Որոշ թթուներ կարելի է ձեռք բերել օգտագործելով ռեդոքս ռեակցիաներ.

H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O \u003d ZH 3 RO 4 + 5NO 2

Թթու համ, ազդեցություն ցուցիչների վրա, էլեկտրական հաղորդունակություն, փոխազդեցություն մետաղների, հիմնական և ամֆոտերային օքսիդների, հիմքերի և աղերի հետ, սպիրտների հետ եթերների ձևավորում - այս հատկությունները բնորոշ են անօրգանական և օրգանական թթուներին:

կարելի է բաժանել երկու տեսակի ռեակցիաների.

1) տարածված ենՀամար թթուներռեակցիաները կապված են ջրային լուծույթներում հիդրոնիումի իոնի H 3 O + ձևավորման հետ.

2) կոնկրետ(այսինքն բնորոշ) ռեակցիաներ հատուկ թթուներ.

Ջրածնի իոնը կարող է մտնել ռեդոքսռեակցիաները՝ վերածվելով ջրածնի, ինչպես նաև բարդ ռեակցիայի մեջբացասական լիցքավորված կամ չեզոք մասնիկներով, որոնք ունեն միայնակ զույգ էլեկտրոններ, այսինքն թթու-բազային ռեակցիաներ.

Թթուների ընդհանուր հատկությունները ներառում են թթուների ռեակցիաները մետաղների հետ մինչև ջրածնի լարման շարքում, օրինակ.

Zn + 2Н + = Zn 2+ + Н 2

Թթու-բազային ռեակցիաները ներառում են ռեակցիաներ հիմնական օքսիդների և հիմքերի, ինչպես նաև միջին, հիմնային և երբեմն թթվային աղերի հետ։

2 CO 3 + 4HBr \u003d 2CuBr 2 + CO 2 + 3H 2 O

Mg (HCO 3) 2 + 2HCl \u003d MgCl 2 + 2CO 2 + 2H 2 O

2KHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O

Նկատի ունեցեք, որ պոլիբազային թթուները տարանջատվում են աստիճանաբար, և յուրաքանչյուր հաջորդ քայլում տարանջատումը ավելի դժվար է, հետևաբար, թթվի ավելցուկի դեպքում առավել հաճախ ձևավորվում են թթվային աղեր, այլ ոչ թե միջին:

Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 \u003d 3Ca (H 2 PO 4) 2

Na 2 S + H 3 PO 4 = Na 2 HPO 4 + H 2 S

NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O

KOH + H 2 S \u003d KHS + H 2 O

Առաջին հայացքից թթվային աղերի առաջացումը կարող է զարմանալի թվալ։ միահիմն hydrofluoric (hydrofluoric) թթու. Այնուամենայնիվ, այս փաստը կարելի է բացատրել. Ի տարբերություն մյուս բոլոր հիդրոհալաթթուների, ֆտորաթթուն մասնակիորեն պոլիմերացված է լուծույթներում (ջրածնային կապերի առաջացման պատճառով) և դրանում կարող են լինել տարբեր մասնիկներ (HF) X, մասնավորապես՝ H 2 F 2, H 3 F 3 և այլն:

Թթու-բազային հավասարակշռության հատուկ դեպք. թթուների և հիմքերի ռեակցիաներ ցուցիչներով, որոնք փոխում են գույնը՝ կախված լուծույթի թթվայնությունից։ Թթուների և հիմքերի հայտնաբերման համար որակական վերլուծության մեջ օգտագործվում են ցուցիչներլուծումների մեջ։

Առավել հաճախ օգտագործվող ցուցանիշներն են լակմուս(Վ չեզոքմիջավայրը մանուշակագույն,Վ թթու - կարմիր,Վ ալկալային - կապույտ), մեթիլ նարնջագույն(Վ թթումիջավայրը կարմիր,Վ չեզոք - նարնջագույն,Վ ալկալային - դեղին), ֆենոլֆթալեին(Վ բարձր ալկալայինմիջավայրը մուգ կարմիր,Վ չեզոք և թթվային - անգույն):

Հատուկ հատկություններտարբեր թթուներ կարող են լինել երկու տեսակի՝ նախ՝ առաջացմանը տանող ռեակցիաները չլուծվող աղեր,և, երկրորդ, ռեդոքս փոխակերպումներ.Եթե ​​դրանցում H + իոնի առկայության հետ կապված ռեակցիաները ընդհանուր են բոլոր թթուների համար (թթուների հայտնաբերման որակական ռեակցիաներ), ապա հատուկ ռեակցիաները օգտագործվում են որպես որակական ռեակցիաներ առանձին թթուների համար.

Ag + + Cl - = AgCl (սպիտակ նստվածք)

Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 (սպիտակ նստվածք)

3Ag + + PO 4 3 - = Ag 3 PO 4 (դեղին նստվածք)

Թթուների որոշ հատուկ ռեակցիաներ պայմանավորված են դրանց ռեդոքս հատկություններով:

Անօքսիկ թթուները ջրային լուծույթում կարող են միայն օքսիդանալ:

2KMnO 4 + 16HCl \u003d 5Cl 2 + 2KCl + 2MnCl 2 + 8H 2 O

H 2 S + Br 2 \u003d S + 2HBg

Թթվածին պարունակող թթուները կարող են օքսիդացվել միայն այն դեպքում, եթե դրանցում կենտրոնական ատոմը գտնվում է ավելի ցածր կամ միջանկյալ օքսիդացման վիճակում, ինչպես, օրինակ, ծծմբաթթվի մեջ.

H 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HCl

Շատ թթվածին պարունակող թթուներ, որոնցում կենտրոնական ատոմն ունի առավելագույն օքսիդացման աստիճան (S +6, N +5, Cr +6), ցուցաբերում են ուժեղ օքսիդացնող նյութերի հատկություններ։ Խտացված H 2 SO 4-ը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է:

Cu + 2H 2 SO 4 (conc) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Pb + 4HNO 3 \u003d Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2 SO 4 (conc) = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

Պետք է հիշել, որ.

• Թթվային լուծույթները փոխազդում են մետաղների հետ, որոնք գտնվում են ջրածնից ձախ լարումների էլեկտրաքիմիական շարքում՝ ենթարկվելով մի շարք պայմանների, որոնցից գլխավորը ռեակցիայի արդյունքում լուծելի աղի առաջացումն է։ HNO 3-ի և H 2 SO 4-ի փոխազդեցությունը մետաղների հետ տարբեր կերպ է ընթանում։

Խտացված ծծմբաթթուն սառը պասիվացնում է ալյումինը, երկաթը, քրոմը։

• Ջրի մեջ թթուները տարանջատվում են ջրածնի կատիոնների և թթվային մնացորդների անիոնների, օրինակ.

• Անօրգանական և օրգանական թթուները փոխազդում են հիմնական և ամֆոտերային օքսիդների հետ՝ պայմանով, որ ձևավորվի լուծելի աղ.

• Ե՛վ այդ, և՛ մյուս թթուները փոխազդում են հիմքերի հետ։ Պոլիբազային թթուները կարող են ձևավորել ինչպես միջին, այնպես էլ թթվային աղեր (սրանք չեզոքացման ռեակցիաներ են).

• Թթուների և աղերի միջև արձագանքը տեղի է ունենում միայն այն դեպքում, երբ ձևավորվում է նստվածք կամ գազ.

H 3 PO 4-ի փոխազդեցությունը կրաքարի հետ կդադարի մակերևույթի վրա վերջին չլուծվող Ca 3 (PO 4) 2 նստվածքի առաջացման պատճառով:

Ազոտական ​​HNO 3 և խտացված ծծմբային H 2 SO 4 (կոնտ.) թթուների հատկությունների առանձնահատկությունները պայմանավորված են նրանով, որ պարզ նյութերի (մետաղների և ոչ մետաղների) հետ փոխազդեցության դեպքում ոչ թե H + կատիոններ, այլ նիտրատներ և սուլֆատներ. իոնները հանդես կգան որպես օքսիդացնող նյութեր: Տրամաբանական է ակնկալել, որ նման ռեակցիաների արդյունքում առաջանում է ոչ թե ջրածին H 2, այլ ստացվում են այլ նյութեր՝ պարտադիր աղ և ջուր, ինչպես նաև նիտրատ կամ սուլֆատ իոնների վերականգնումներից մեկը՝ կախված թթուների կոնցենտրացիան, մետաղի դիրքը մի շարք լարումների և ռեակցիայի պայմաններում (ջերմաստիճան, մետաղի նուրբություն և այլն)։

HNO 3 և H 2 SO 4-ի քիմիական վարքագծի այս առանձնահատկությունները (կոնց.) հստակորեն ցույց են տալիս քիմիական կառուցվածքի տեսության թեզը նյութերի մոլեկուլներում ատոմների փոխադարձ ազդեցության մասին։

Անկայունություն և կայունություն (կայունություն) հասկացությունները հաճախ շփոթվում են: Ցնդող թթուները կոչվում են թթուներ, որոնց մոլեկուլները հեշտությամբ անցնում են գազային վիճակի, այսինքն՝ գոլորշիանում։ Օրինակ, աղաթթուն ցնդող, բայց կայուն, կայուն թթու է: Անկայուն թթուների անկայունությունը չի կարելի դատել: Օրինակ, չցնդող, չլուծվող սիլիցիումի թթուն քայքայվում է ջրի և SiO 2-ի: Աղաթթուների, ազոտի, ծծմբի, ֆոսֆորի և մի շարք այլ թթուների ջրային լուծույթները անգույն են։ H 2 CrO 4 քրոմաթթվի ջրային լուծույթը դեղին է, պերմանգանաթթուն HMnO 4՝ ազնվամորու:

Թեստը հանձնելու համար տեղեկատու նյութ.

Մենդելեևի աղյուսակ

Լուծելիության աղյուսակ

3. Հիդրօքսիդներ

Հիդրօքսիդները կարևոր խումբ են կազմում բազմատարր միացությունների մեջ։ Նրանցից ոմանք ցուցադրում են հիմքերի (հիմնական հիդրօքսիդների) հատկությունները. NaOH, Ba(OH ) 2 և այլն; մյուսները ցուցադրում են թթուների (թթվային հիդրօքսիդների) հատկությունները. HNO3, H3PO4 եւ ուրիշներ. Կան նաև ամֆոտերային հիդրօքսիդներ, որոնք, կախված պայմաններից, կարող են դրսևորել ինչպես հիմքերի, այնպես էլ թթուների հատկությունները. Zn (OH) 2, Al (OH) 3 և այլն:

3.1. Հիմքերի դասակարգումը, ստացումը և հատկությունները

Հիմքերը (հիմնական հիդրօքսիդները), էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիայի տեսության տեսանկյունից, այն նյութերն են, որոնք լուծույթներում տարանջատվում են OH հիդրօքսիդի իոնների առաջացմամբ։ - .

Ըստ ժամանակակից անվանացանկի, դրանք սովորաբար կոչվում են տարրերի հիդրօքսիդներ՝ անհրաժեշտության դեպքում նշելով տարրի վալենտականությունը (հռոմեական թվերը փակագծերում)՝ KOH - կալիումի հիդրօքսիդ, նատրիումի հիդրօքսիդ։ NaOH , կալցիումի հիդրօքսիդ Ca (OH ) 2, քրոմի հիդրօքսիդ ( II)-Cr(OH ) 2, քրոմի հիդրօքսիդ ( III) - Cr (OH) 3.

Մետաղների հիդրօքսիդներ սովորաբար բաժանվում են երկու խմբի. լուծելի ջրի մեջ(ձևավորվում է ալկալիների և հողալկալիական մետաղներով. Li , Na , K , Cs , Rb , Fr , Ca , Sr , Ba և հետևաբար կոչվում են ալկալիներ) և ջրի մեջ չլուծվող. Նրանց հիմնական տարբերությունն այն է, որ OH իոնների կոնցենտրացիան - ալկալային լուծույթներում այն ​​բավականին բարձր է, սակայն չլուծվող հիմքերի համար այն որոշվում է նյութի լուծելիությամբ և սովորաբար շատ փոքր է։ Այնուամենայնիվ, OH իոնի փոքր հավասարակշռության կոնցենտրացիաները - նույնիսկ չլուծվող հիմքերի լուծույթներում որոշում են այս դասի միացությունների հատկությունները։

Ըստ հիդրօքսիլ խմբերի քանակի (թթվայնություն) , որոնք կարող են փոխարինվել թթվային մնացորդով, առանձնանում են.

Մեկ թթվային հիմքեր KOH, NaOH

Դիաթթու հիմքեր - Fe (OH) 2, Ba (OH) 2;

Եռաթթու հիմքեր - Al (OH) 3, Fe (OH) 3:

Ստանալով հիմքերը

1. Հիմքերի ստացման ընդհանուր մեթոդ է փոխանակման ռեակցիան, որով կարելի է ձեռք բերել ինչպես չլուծվող, այնպես էլ լուծվող հիմքեր.

CuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + K 2 SO 4,

K 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = 2KOH + BaCO 3↓ .

Երբ այս մեթոդով լուծվող հիմքեր են ստացվում, անլուծելի աղ նստում է:

Ամֆոտերային հատկություններով ջրում չլուծվող հիմքեր ձեռք բերելիս պետք է խուսափել ալկալիի ավելցուկից, քանի որ կարող է առաջանալ ամֆոտերային հիմքի տարրալուծում, օրինակ.

AlCl 3 + 3KOH \u003d Al (OH) 3 + 3KCl,

Al (OH) 3 + KOH \u003d K.

Նման դեպքերում ամոնիումի հիդրօքսիդը օգտագործվում է հիդրօքսիդներ ստանալու համար, որոնցում ամֆոտերային օքսիդները չեն լուծվում.

AlCl 3 + 3NH 4 OH \u003d Al (OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl.

Արծաթի և սնդիկի հիդրօքսիդներն այնքան հեշտությամբ են քայքայվում, որ երբ փորձում եք դրանք ստանալ փոխանակման ռեակցիայի միջոցով, հիդրօքսիդների փոխարեն օքսիդներ են նստում.

2AgNO 3 + 2KOH \u003d Ag 2 O ↓ + H 2 O + 2KNO 3:

2. Ալկալիները տեխնոլոգիայում սովորաբար ստացվում են քլորիդների ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզով.

2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 + Cl 2:

(ընդհանուր էլեկտրոլիզի ռեակցիա)

Ալկալիները կարելի է ձեռք բերել նաև ալկալիների և հողալկալիական մետաղների կամ դրանց օքսիդների ջրի հետ փոխազդելու միջոցով.

2 Li + 2 H 2 O \u003d 2 LiOH + H 2,

SrO + H 2 O \u003d Sr (OH) 2.

Հիմքերի քիմիական հատկությունները

1. Ջրում չլուծվող բոլոր հիմքերը տաքանալիս քայքայվում են՝ առաջացնելով օքսիդներ.

2 Fe (OH) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3 H 2 O,

Ca (OH) 2 \u003d CaO + H 2 O:

2. Հիմքերի ամենաբնորոշ ռեակցիան թթուների հետ փոխազդեցությունն է՝ չեզոքացման ռեակցիան։ Այն ներառում է ինչպես ալկալիներ, այնպես էլ չլուծվող հիմքեր.

NaOH + HNO 3 \u003d NaNO 3 + H 2 O,

Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O:

3. Ալկալիները փոխազդում են թթվային և ամֆոտերային օքսիդների հետ.

2KOH + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O,

2NaOH + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O:

4. Հիմքերը կարող են արձագանքել թթվային աղերի հետ.

2NaHSO 3 + 2KOH \u003d Na 2 SO 3 + K 2 SO 3 + 2H 2 O,

Ca(HCO 3) 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3↓ + CaCO 3 + 2H 2 O:

Cu (OH) 2 + 2NaHSO 4 \u003d CuSO 4 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O:

5. Հարկավոր է հատկապես ընդգծել ալկալային լուծույթների որոշ ոչ մետաղների (հալոգեններ, ծծումբ, սպիտակ ֆոսֆոր, սիլիցիում) հետ փոխազդելու ունակությունը.

2 NaOH + Cl 2 \u003d NaCl + NaOCl + H 2 O (սառը ժամանակ),

6 KOH + 3 Cl 2 = 5 KCl + KClO 3 + 3 H 2 O (երբ տաքացվում է)

6KOH + 3S = K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O,

3KOH + 4P + 3H 2 O \u003d PH 3 + 3KH 2 PO 2,

2NaOH + Si + H 2 O \u003d Na 2 SiO 3 + 2H 2.

6. Բացի այդ, ալկալիների խտացված լուծույթները, երբ տաքացվում են, ունակ են նաև լուծելու որոշ մետաղներ (նրանք, որոնց միացություններն ունեն ամֆոտերային հատկություն).

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2,

Zn + 2KOH + 2H 2 O \u003d K 2 + H 2.

Ալկալիների լուծույթներն ունեն pH> 7 (ալկալային), փոխեք ցուցիչների գույնը (լակմուս - կապույտ, ֆենոլֆթալեին - մանուշակագույն):

Մ.Վ. Անդրյուխովա, Լ.Ն. Բորոդին

Բացի օքսիդներից, թթուներից և աղերից, գոյություն ունի միացությունների խումբ, որը կոչվում է հիմքեր կամ հիդրօքսիդներ: Նրանք բոլորն ունեն մեկ մոլեկուլային կառուցվածքի պլան. դրանք անպայման պարունակում են մեկ կամ մի քանի հիդրօքսիլ խմբեր, որոնք կապված են դրա բաղադրության մեջ գտնվող մետաղի իոնի հետ: Հիմնական հիդրօքսիդները գենետիկորեն կապված են մետաղների օքսիդների և աղերի հետ, ինչը որոշում է ոչ միայն դրանց քիմիական հատկությունները, այլև լաբորատորիայում և արդյունաբերության մեջ պատրաստման եղանակները:

Գոյություն ունեն հիմքերի դասակարգման մի քանի ձևեր, որոնք հիմնված են ինչպես մոլեկուլի մաս կազմող մետաղի բնութագրերի, այնպես էլ ջրի մեջ նյութի լուծվելու ունակության վրա։ Մեր հոդվածում մենք կդիտարկենք հիդրօքսիդների այս հատկանիշները, ինչպես նաև կծանոթանանք դրանց քիմիական հատկություններին, որոնցից կախված է հիմքերի օգտագործումը արդյունաբերության և առօրյա կյանքում։

Ֆիզիկական հատկություններ

Բոլոր հիմքերը, որոնք ձևավորվում են ակտիվ կամ բնորոշ մետաղներից, պինդ են, հալման կետերի լայն շրջանակով: Ջրի հետ կապված դրանք բաժանվում են խիստ լուծվող՝ ալկալային և ջրում չլուծվողների։ Օրինակ, հիմնական հիդրօքսիդները, որոնք պարունակում են IA խմբի տարրեր որպես կատիոններ, հեշտությամբ լուծվում են ջրում և ուժեղ էլեկտրոլիտներ են: Դրանք դիպչելիս օճառային են, քայքայում են գործվածքը, մաշկը և կոչվում են ալկալիներ։ Երբ դրանք տարանջատվում են լուծույթում, հայտնաբերվում են OH - իոններ, որոնք որոշվում են ցուցիչների միջոցով: Օրինակ, անգույն ֆենոլֆթալեինը ալկալային միջավայրում դառնում է բոսորագույն: Նատրիումի, կալիումի, բարիումի և կալցիումի հիդրօքսիդների և՛ լուծույթները, և՛ հալվածքները էլեկտրոլիտներ են. անցկացնում են էլեկտրականություն և համարվում են երկրորդ տեսակի հաղորդիչներ։ Արդյունաբերության մեջ առավել հաճախ օգտագործվող լուծելի հիմքերը ներառում են մոտ 11 միացություններ, ինչպիսիք են նատրիումի, կալիումի, ամոնիումի հիմնական հիդրօքսիդները և այլն:

Հիմնական մոլեկուլի կառուցվածքը

Նյութի մոլեկուլում մետաղի կատիոնի և հիդրօքսիլ խմբերի անիոնների միջև առաջանում է իոնային կապ։ Այն բավականաչափ ամուր է ջրում չլուծվող հիդրօքսիդների համար, ուստի բևեռային ջրի մոլեկուլներն ի վիճակի չեն ոչնչացնել նման միացության բյուրեղային ցանցը։ Ալկալիները կայուն նյութեր են և տաքացնելիս գործնականում օքսիդ և ջուր չեն առաջացնում։ Այսպիսով, կալիումի և նատրիումի հիմնական հիդրօքսիդները եռում են 1000 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանում, մինչդեռ դրանք չեն քայքայվում: Բոլոր հիմքերի գրաֆիկական բանաձևերում հստակ երևում է, որ հիդրօքսիլ խմբի թթվածնի ատոմը մի կովալենտ կապով կապված է մետաղի ատոմին, իսկ մյուսը՝ ջրածնի ատոմին։ Մոլեկուլի կառուցվածքը և քիմիական կապի տեսակը որոշում են նյութերի ոչ միայն ֆիզիկական, այլև բոլոր քիմիական բնութագրերը։ Անդրադառնանք դրանց ավելի մանրամասն:

Կալցիում և մագնեզիում և դրանց միացությունների հատկությունների առանձնահատկությունները

Երկու տարրերն էլ ակտիվ մետաղների բնորոշ ներկայացուցիչներ են և կարող են փոխազդել թթվածնի և ջրի հետ։ Առաջին ռեակցիայի արտադրանքը հիմնական օքսիդ է: Հիդրօքսիդը առաջանում է էկզոտերմիկ պրոցեսի արդյունքում, որն ազատում է մեծ քանակությամբ ջերմություն։ Կալցիումի և մագնեզիումի հիմքերը քիչ լուծվող սպիտակ փոշի նյութեր են։ Կալցիումի միացությունների համար հաճախ օգտագործվում են հետևյալ անվանումները՝ կրաքարի կաթ (եթե դա կախոց է ջրի մեջ) և կրաքարի ջուր։ Որպես տիպիկ հիմնական հիդրօքսիդ՝ Ca(OH) 2-ը փոխազդում է թթվային և ամֆոտերային օքսիդների, թթուների և ամֆոտերային հիմքերի հետ, ինչպիսիք են ալյումինի և ցինկի հիդրօքսիդները։ Ի տարբերություն սովորական ջերմակայուն ալկալիների, մագնեզիումի և կալցիումի միացությունները ջերմաստիճանի ազդեցության տակ քայքայվում են օքսիդի և ջրի։ Երկու հիմքերն էլ, հատկապես Ca(OH) 2-ը, լայնորեն կիրառվում են արդյունաբերության, գյուղատնտեսության և կենցաղային կարիքների մեջ։ Նրանց դիմումը դիտարկենք ստորև։

Կալցիումի և մագնեզիումի միացությունների կիրառման ոլորտները

Հայտնի է, որ շինարարության մեջ օգտագործվում է քիմիական նյութ, որը կոչվում է բմբուլ կամ խարխլված կրաքար: Այն կալցիումի հիմք է։ Ամենից հաճախ այն ստացվում է ջրի հակազդեցությամբ հիմնական կալցիումի օքսիդի հետ։ Հիմնական հիդրօքսիդների քիմիական հատկությունները թույլ են տալիս դրանք լայնորեն կիրառել ժողովրդական տնտեսության տարբեր ճյուղերում։ Օրինակ՝ հում շաքարի արտադրության մեջ կեղտերի մաքրման, սպիտակեցնող նյութերի արտադրության, բամբակի և կտավատի մանվածքի սպիտակեցման համար։ Մինչև իոնափոխանակիչների՝ կատիոնափոխանակիչների գյուտը, ջրի փափկեցման տեխնոլոգիաներում օգտագործվում էին կալցիումի և մագնեզիումի հիմքերը, ինչը հնարավորություն տվեց ազատվել դրա որակը քայքայող ածխաջրածիններից։ Դրա համար ջուրը եփում էին փոքր քանակությամբ սոդայի մոխիրով կամ խարխլված կրաքարի հետ։ Մագնեզիումի հիդրօքսիդի ջրային կասեցումը կարող է օգտագործվել որպես գաստրիտով հիվանդների համար ստամոքսահյութի թթվայնությունը նվազեցնելու միջոց:

Հիմնական օքսիդների և հիդրօքսիդների հատկությունները

Այս խմբի նյութերի համար ամենակարևորը ռեակցիաներն են թթվային օքսիդների, թթուների, ամֆոտերային հիմքերի և աղերի հետ։ Հետաքրքիր է, որ չլուծվող հիմքերը, ինչպիսիք են պղնձի, երկաթի կամ նիկելի հիդրօքսիդները, չեն կարող ստացվել ջրի հետ օքսիդի անմիջական արձագանքից: Այս դեպքում լաբորատորիան օգտագործում է համապատասխան աղի և ալկալիի ռեակցիան։ Արդյունքում ձևավորվում են հիմքեր, որոնք նստում են: Օրինակ՝ այսպես է ստացվում պղնձի հիդրօքսիդի կապույտ նստվածք՝ սեւ հիմքի կանաչ նստվածք։ Հետագայում դրանք գոլորշիացվում են ջրի մեջ չլուծվող հիդրօքսիդների հետ կապված պինդ փոշի նյութերի: Այս միացությունների տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ դրանք քայքայվում են համապատասխան օքսիդի և ջրի մեջ, ինչը չի կարելի ասել ալկալիների մասին: Ի վերջո, ջրում լուծվող հիմքերը ջերմային կայուն են:

Էլեկտրոլիզացման ունակություն

Շարունակելով ուսումնասիրել հիմնականները՝ կանգ առնենք ևս մեկ հատկանիշի վրա, որով հնարավոր է տարբերել ալկալիական և հողալկալիական մետաղների հիմքերը ջրում չլուծվող միացություններից։ Սա էլեկտրական հոսանքի ազդեցությամբ վերջիններիս իոնների տարանջատվելու անհնարինությունն է։ Ընդհակառակը, կալիումի, նատրիումի, բարիումի և ստրոնցիումի հիդրօքսիդների հալվածքները և լուծույթները հեշտությամբ ենթարկվում են էլեկտրոլիզի և երկրորդ տեսակի հաղորդիչներ են։

Ստանալով հիմքերը

Խոսելով այս դասի անօրգանական նյութերի հատկությունների մասին՝ մենք մասամբ թվարկել ենք այն քիմիական ռեակցիաները, որոնք ընկած են լաբորատոր և արդյունաբերական պայմաններում դրանց արտադրության հիմքում։ Ամենամատչելի և ծախսարդյունավետ մեթոդը կարելի է համարել բնական կրաքարի ջերմային տարրալուծումը, որի արդյունքում ստացվում է. Եթե ռեակցիա եք իրականացնում ջրի հետ, ապա այն ձևավորում է հիմնական հիդրօքսիդ՝ Ca (OH) 2: Այս նյութի խառնուրդը ավազի և ջրի հետ կոչվում է շաղախ: Այն շարունակում է օգտագործվել պատերի սվաղման, աղյուսների միացման և այլ տեսակի շինարարական աշխատանքների համար։ Ալկալիներ կարելի է ստանալ նաև համապատասխան օքսիդները ջրի հետ փոխազդելով։ Օրինակ՝ K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH: Գործընթացը էկզոթերմիկ է՝ մեծ քանակությամբ ջերմության արձակումով։

Ալկալիների փոխազդեցությունը թթվային և ամֆոտերային օքսիդների հետ

Ջրում լուծվող հիմքերի բնորոշ քիմիական հատկությունները ներառում են մոլեկուլներում ոչ մետաղական ատոմներ պարունակող օքսիդների հետ ռեակցիաներում, ինչպիսիք են ածխածնի երկօքսիդը, ծծմբի երկօքսիդը կամ սիլիցիումի օքսիդը, աղեր ստեղծելու ունակությունը: Մասնավորապես, կալցիումի հիդրօքսիդն օգտագործվում է գազերի չորացման համար, իսկ նատրիումի և կալիումի հիդրօքսիդները՝ համապատասխան կարբոնատներ ստանալու համար։ Ցինկի և ալյումինի օքսիդները՝ կապված ամֆոտերային նյութերի հետ, կարող են փոխազդել ինչպես թթուների, այնպես էլ ալկալիների հետ։ Վերջին դեպքում կարող են առաջանալ բարդ միացություններ, ինչպիսիք են, օրինակ, նատրիումի հիդրոքսոզինկատը։

Չեզոքացման ռեակցիա

Հիմքերի՝ և՛ ջրում, և՛ ալկալիներում չլուծվող ամենակարևոր հատկություններից մեկը անօրգանական կամ օրգանական թթուների հետ փոխազդելու կարողությունն է։ Այս ռեակցիան վերածվում է երկու տեսակի իոնների՝ ջրածնի և հիդրօքսիլ խմբերի փոխազդեցության: Այն հանգեցնում է ջրի մոլեկուլների առաջացմանը՝ HCI + KOH = KCI + H 2 O: Էլեկտրոլիտիկ դիսոցման տեսության տեսանկյունից ամբողջ ռեակցիան վերածվում է թույլ, փոքր-ինչ տարանջատված էլեկտրոլիտի՝ ջրի առաջացման:

Բերված օրինակում ձևավորվել է միջին աղ՝ կալիումի քլորիդ։ Եթե ​​ռեակցիայի համար հիմնական հիդրօքսիդները վերցվում են պոլիբազային թթվի ամբողջական չեզոքացման համար անհրաժեշտից պակաս քանակով, ապա երբ ստացված արտադրանքը գոլորշիացվում է, հայտնաբերվում են թթվային աղի բյուրեղներ։ Չեզոքացման ռեակցիան կարևոր դեր է խաղում կենդանի համակարգերում՝ բջիջներում տեղի ունեցող նյութափոխանակության գործընթացներում և թույլ է տալիս նրանց սեփական բուֆերային համալիրների օգնությամբ չեզոքացնել դիսիմիլացիոն ռեակցիաներում կուտակված ջրածնի իոնների ավելցուկային քանակությունը։