რასთან არ რეაგირებენ ჰიდროქსიდები? ბაზები (ძირითადი ჰიდროქსიდები)

მიზეზები - რთული ნივთიერებები, რომლებიც შედგება ლითონის ატომისა და ერთი ან მეტი ჰიდროქსილის ჯგუფისგან.ბაზების ზოგადი ფორმულა მე (OH) ნ . ფუძეები (ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიის თვალსაზრისით) არის ელექტროლიტები, რომლებიც წყალში გახსნისას იშლება ლითონის კათიონებისა და ჰიდროქსიდის იონების წარმოქმნით OH –.

კლასიფიკაცია.წყალში ხსნადობის მიხედვით ფუძეები იყოფა ტუტეები(წყალში ხსნადი ფუძეები) და წყალში უხსნადი ბაზები . ტუტეები ქმნიან ტუტე და დედამიწის ტუტე ლითონებს, ისევე როგორც ზოგიერთ სხვა ლითონის ელემენტს. მჟავიანობის მიხედვით (სრული დისოციაციის დროს წარმოქმნილი ОН- იონების რაოდენობა ან დისოციაციის საფეხურების რაოდენობა) ბაზები იყოფა: მონომჟავა (სრული დისოციაციისას მიიღება ერთი O H – იონი; ერთი დისოციაციის საფეხური) და პოლიმჟავა (სრული დისოციაციისას მიიღება ერთზე მეტი OH – იონი; ერთზე მეტი დისოციაციის საფეხური). პოლიმჟავას ბაზებს შორის არის დიაციდი(მაგალითად, Sn(OH) 2), ტრიმჟავა(Fe(OH) 3) და ტეტრა-მჟავა (Th(OH) 4). მაგალითად, ფუძე KOH არის მონომჟავა ფუძე.

არსებობს ჰიდროქსიდების ჯგუფი, რომლებიც ავლენენ ქიმიურ ორმაგობას. ისინი ურთიერთქმედებენ როგორც ფუძეებთან, ასევე მჟავებთან. ეს ამფოტერული ჰიდროქსიდები (სმ. ცხრილი 1).

ცხრილი 1 - ამფოტერული ჰიდროქსიდები

ამფოტერული ჰიდროქსიდი (ძირითადი და მჟავე ფორმა)	მჟავის ნარჩენი და მისი ვალენტობა	რთული იონი
Zn(OH) 2 / H 2 ZnO 2	ZnO2 (II)	2–
Al(OH) 3 / HAlO 2	AlO2 (I)	– , 3–
Be(OH)2/H2BeO2	BeO2 (II)	2–
Sn(OH) 2 / H 2 SnO 2	SnO2 (II)	2–
Pb(OH) 2 / H 2 PbO 2	PbO2 (II)	2–
Fe(OH) 3 / HFeO 2	FeO2 (I)	– , 3–
Cr(OH)3/HCrO2	CrO2 (I)	– , 3–

ფიზიკური თვისებები. ფუძეები არის სხვადასხვა ფერის მყარი და წყალში განსხვავებული ხსნადობა.

ფუძეების ქიმიური თვისებები

1) დისოციაცია: CON + ნ H 2 O K + × მ H 2 O + OH – × დ H 2 O ან შემოკლებით: KOH K + + OH – .

პოლიაციდული ფუძეები იშლება რამდენიმე ეტაპად (ძირითადად დისოციაცია ხდება პირველ საფეხურზე). მაგალითად, დიციდური ფუძე Fe(OH) 2 იშლება ორ ეტაპად:

Fe(OH) 2 FeOH + + OH – (1 ეტაპი);

FeOH + Fe 2+ + OH – (მე-2 ეტაპი).

2) ურთიერთქმედება ინდიკატორებთან(ტუტეები ხდება იისფერი ლაკმუსის ლურჯი, მეთილის ნარინჯისფერი ყვითელი და ფენოლფთალეინი ჟოლოსფერი):

მაჩვენებელი + OH - ( ტუტე) ფერადი ნაერთი.

3 ) დაშლაოქსიდისა და წყლის წარმოქმნით (იხ. მაგიდა 2). ჰიდროქსიდებიტუტე ლითონები მდგრადია სითბოს მიმართ (დნება დაშლის გარეშე). მიწის ტუტე და მძიმე მეტალების ჰიდროქსიდები, როგორც წესი, ადვილად იშლება. გამონაკლისი არის Ba(OH) 2, რომლისთვისაც ტგანსხვავება საკმაოდ მაღალია (დაახლოებით 1000°გ).

Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O.

ცხრილი 2 - ზოგიერთი ლითონის ჰიდროქსიდის დაშლის ტემპერატურა

ჰიდროქსიდი	ტრაზლ, °C	ჰიდროქსიდი	ტრაზლ, °C	ჰიდროქსიდი	ტრაზლ, °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 ) ტუტეების ურთიერთქმედება ზოგიერთ მეტალთან(მაგალითად Al და Zn):

ხსნარში: 2Al + 2NaOH + 6H 2 O ® 2Na + 3H 2

2Al + 2OH – + 6H 2 O ® 2 – + 3H 2.

შერწყმისას: 2Al + 2NaOH + 2H 2 O 2NaAl O 2 + 3H 2.

5 ) ტუტეების ურთიერთქმედება არალითონებთან:

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

6) ტუტეების ურთიერთქმედება მჟავე და ამფოტერულ ოქსიდებთან:

2NaOH + CO 2 ® Na 2 CO 3 + H 2 O 2OH – + CO 2 ® CO 3 2– + H 2 O.

ხსნარში: 2NaOH + ZnO + H 2 O ® Na 2 2OH – + ZnO + H 2 O ® 2–.

ამფოტერულ ოქსიდთან შერწყმისას: 2NaOH + ZnO Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

7) ფუძეების ურთიერთქმედება მჟავებთან:

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) ტუტეების ურთიერთქმედება ამფოტერულ ჰიდროქსიდებთან(სმ. ცხრილი 1):

ხსნარში: 2NaOH + Zn(OH) 2 ® Na 2 2OH – + Zn(OH) 2 ® 2–

შერწყმისთვის: 2NaOH + Zn(OH) 2 Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O.

9 ) ტუტეების ურთიერთქმედება მარილებთან. რეაქციაში შედის მარილები, რომლებიც შეესაბამება წყალში უხსნად ფუძეს :

CuS O 4 + 2NaOH ® Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 ¯ Cu 2+ + 2OH – ® Cu(OH) 2 ¯ .

ქვითარი. წყალში უხსნადი ფუძეებიმიღებულია შესაბამისი მარილის ტუტესთან რეაქციით:

2NaOH + ZnS O 4 ® Na 2 SO 4 + Zn(OH) 2 ¯ Zn 2+ + 2OH – ® Zn(OH) 2 ¯ .

ტუტეები იღებენ:

1) ლითონის ოქსიდის წყალთან ურთიერთქმედება:

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

2) ტუტე და დედამიწის ტუტე ლითონების ურთიერთქმედება წყალთან:

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

3) მარილის ხსნარების ელექტროლიზი:

2NaCl + 2H2OH2 + 2NaOH + Cl2.

4 ) დედამიწის ტუტე ლითონის ჰიდროქსიდების ურთიერთქმედება გარკვეულ მარილებთან. რეაქციამ აუცილებლად უნდა წარმოქმნას უხსნადი მარილი. .

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

ლ.ა. იაკოვიშინი

ლითონის და ჰიდროქსილის ჯგუფი (OH). მაგალითად, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი - NaOHკალციუმის ჰიდროქსიდი - დაახ(ოჰ) 2 ბარიუმის ჰიდროქსიდი - ბა(ოჰ) 2 და ა.შ.

ჰიდროქსიდების მომზადება.

1. გაცვლის რეაქცია:

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

2. მარილის წყალხსნარების ელექტროლიზი:

2KCl + 2H 2 O = 2KOH + H 2 + Cl 2,

3. ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ან მათი ოქსიდების წყალთან ურთიერთქმედება:

K+2ჰ 2 ო = 2 KOH + ჰ 2 ,

ჰიდროქსიდების ქიმიური თვისებები.

1. ჰიდროქსიდები ბუნებით ტუტეა.

2. ჰიდროქსიდებიიხსნება წყალში (ტუტე) და უხსნადია. Მაგალითად, KOH- იხსნება წყალში და დაახ(ოჰ) 2 - ოდნავ ხსნადი, თეთრი ხსნარი. პერიოდული ცხრილის 1 ჯგუფის ლითონები D.I. მენდელეევი იძლევა ხსნად ფუძეებს (ჰიდროქსიდებს).

3. ჰიდროქსიდები იშლება გაცხელებისას:

კუ(ოჰ) 2 = CuO + ჰ 2 ო.

4. ტუტეები რეაგირებენ მჟავე და ამფოტერულ ოქსიდებთან:

2KOH + CO 2 = K 2 CO 3 + H 2 O.

5. ტუტეებს შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ ზოგიერთ არამეტალთან სხვადასხვა გზით სხვადასხვა ტემპერატურაზე:

NaOH + კლ 2 = NaCl + NaOCl + ჰ 2 ო(ცივი),

NaOH + 3 კლ 2 = 5 NaCl + NaClO 3 + 3 ჰ 2 ო(სითბო).

6. ურთიერთქმედება მჟავებთან:

KOH + HNO3 = KNO 3 + ჰ 2 ო.

ფუძეები, ამფოტერული ჰიდროქსიდები

ფუძეები არის რთული ნივთიერებები, რომლებიც შედგება ლითონის ატომებისა და ერთი ან მეტი ჰიდროქსილის ჯგუფისგან (-OH). ზოგადი ფორმულა არის Me +y (OH) y, სადაც y არის ჰიდროქსო ჯგუფების რაოდენობა, რომელიც ტოლია ლითონის Me-ს ჟანგვის მდგომარეობისა. ცხრილში მოცემულია ბაზების კლასიფიკაცია.

ტუტეების, ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ჰიდროქსიდების თვისებები

1. ტუტეების წყალხსნარები შეხებით საპნიანია და ინდიკატორებს ფერს ცვლის: ლაკმუსი - ლურჯი, ფენოლფთალეინი - ჟოლოსფერი.

2. წყალხსნარი იშლება:

3. ურთიერთქმედება მჟავებთან, შედის გაცვლის რეაქციაში:

პოლიაციდურ ფუძეებს შეუძლიათ საშუალო და ძირითადი მარილების მიცემა:

4. რეაგირება მჟავე ოქსიდებთან, წარმოქმნის საშუალო და მჟავე მარილებს, რაც დამოკიდებულია ამ ოქსიდის შესაბამისი მჟავის ფუძეზე:

5. ურთიერთქმედება ამფოტერულ ოქსიდებთან და ჰიდროქსიდებთან:

ა) შერწყმა:

ბ) ხსნარებში:

6. წყალში ხსნად მარილებთან ურთიერთქმედება, თუ წარმოიქმნება ნალექი ან აირი:

უხსნადი ფუძეები (Cr(OH) 2, Mn(OH) 2 და სხვ.) ურთიერთქმედებენ მჟავებთან და იშლება გაცხელებისას:

ამფოტერული ჰიდროქსიდები

ამფოტერული ნაერთები არის ნაერთები, რომლებიც, პირობებიდან გამომდინარე, შეიძლება იყვნენ როგორც წყალბადის კათიონების დონორი და გამოავლინონ მჟავე თვისებები, ასევე მათი მიმღები, ანუ ძირითადი თვისებები.

ამფოტერული ნაერთების ქიმიური თვისებები

1. ძლიერ მჟავებთან ურთიერთქმედებისას ისინი ავლენენ ძირითად თვისებებს:

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

2. ურთიერთქმედება ტუტეებთან - ძლიერ ფუძეებთან, ავლენენ მჟავე თვისებებს:

Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ( რთული მარილი)

Al(OH) 3 + NaOH = Na ( რთული მარილი)

რთული ნაერთები არის ისეთები, რომლებშიც მინიმუმ ერთი კოვალენტური ბმა იქმნება დონორ-მიმღები მექანიზმით.

ფუძეების მომზადების ზოგადი მეთოდი ეფუძნება გაცვლის რეაქციებს, რომელთა დახმარებით შესაძლებელია როგორც უხსნადი, ასევე ხსნადი ფუძეების მიღება.

CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4

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

როდესაც ამ მეთოდით მიიღება ხსნადი ფუძეები, იშლება უხსნადი მარილი.

ამფოტერული თვისებების მქონე წყალში უხსნადი ფუძეების მომზადებისას თავიდან უნდა იქნას აცილებული ჭარბი ტუტე, რადგან შეიძლება მოხდეს ამფოტერული ფუძის დაშლა, მაგალითად:

AlCl 3 + 4KOH = K[Al(OH) 4] + 3KCl

ასეთ შემთხვევებში ამონიუმის ჰიდროქსიდი გამოიყენება ჰიდროქსიდების მისაღებად, რომლებშიც ამფოტერული ჰიდროქსიდები არ იხსნება:

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

ვერცხლის და ვერცხლისწყლის ჰიდროქსიდები ისე ადვილად იშლება, რომ გაცვლითი რეაქციით მათი მოპოვების მცდელობისას, ჰიდროქსიდების ნაცვლად, ოქსიდები ილექება:

2AgNO 3 + 2KOH = Ag 2 O↓ + H 2 O + 2KNO 3

მრეწველობაში ტუტეები ჩვეულებრივ მიიღება ქლორიდების წყალხსნარების ელექტროლიზით.

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

ტუტეების მიღება ასევე შესაძლებელია ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ან მათი ოქსიდების წყალთან ურთიერთქმედებით.

2Li + 2H 2 O = 2LiOH + H 2

SrO + H 2 O = Sr(OH) 2

მჟავები

მჟავები არის რთული ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულები შედგება წყალბადის ატომებისგან, რომლებიც შეიძლება შეიცვალოს ლითონის ატომებით და მჟავე ნარჩენებით. ნორმალურ პირობებში მჟავები შეიძლება იყოს მყარი (ფოსფორი H 3 PO 4; სილიციუმი H 2 SiO 3) და თხევადი (სუფთა სახით გოგირდის მჟავა H 2 SO 4 იქნება თხევადი).

აირები, როგორიცაა წყალბადის ქლორიდი HCl, წყალბადის ბრომიდი HBr, წყალბადის სულფიდი H 2 S ქმნიან შესაბამის მჟავებს წყალხსნარებში. წყალბადის იონების რაოდენობა, რომლებიც წარმოიქმნება მჟავის თითოეული მოლეკულის მიერ დისოციაციის დროს, განსაზღვრავს მჟავის ნარჩენის (ანიონის) მუხტს და მჟავას ფუძეულობას.

Მიხედვით მჟავებისა და ფუძეების პროტოლიზური თეორია,დანიელი ქიმიკოსის ბრონსტედისა და ინგლისელი ქიმიკოსის ლოურის მიერ ერთდროულად შემოთავაზებული მჟავა არის ნივთიერება. გაყოფაამ რეაქციით პროტონები,ა საფუძველი- ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია პროტონების მიღება.

მჟავა → ფუძე + H +

ასეთი იდეებიდან გამომდინარე, გასაგებია ამიაკის ძირითადი თვისებები,რომელიც აზოტის ატომში მარტოხელა ელექტრონული წყვილის არსებობის გამო ეფექტურად იღებს პროტონს მჟავებთან ურთიერთობისას, დონორ-მიმღები ბმის მეშვეობით წარმოქმნის ამონიუმის იონს.

HNO 3 + NH 3 ⇆ NH 4 + + NO 3 —

მჟავა ბაზის მჟავა ფუძე

მჟავებისა და ფუძეების უფრო ზოგადი განმარტებაშემოთავაზებული ამერიკელი ქიმიკოსის გ.ლუისის მიერ. მან თქვა, რომ მჟავა-ტუტოვანი ურთიერთქმედება მთლიანად არის არ მოხდეს აუცილებლად პროტონების გადაცემისას.მჟავებისა და ფუძეების ლუისის განსაზღვრისას ქიმიურ რეაქციებში მთავარ როლს ასრულებს ელექტრონული წყვილი

კათიონები, ანიონები ან ნეიტრალური მოლეკულები, რომლებსაც შეუძლიათ ელექტრონის ერთი ან მეტი წყვილის მიღება, ეწოდება ლუისის მჟავები.

მაგალითად, ალუმინის ფტორი AlF 3 არის მჟავა, რადგან მას შეუძლია მიიღოს ელექტრონული წყვილი ამიაკთან ურთიერთობისას.

AlF 3 + :NH 3 ⇆ :

კათიონებს, ანიონებს ან ნეიტრალურ მოლეკულებს, რომლებსაც შეუძლიათ ელექტრონული წყვილის შემოწირულობა, ეწოდება ლუისის ფუძეები (ამიაკი არის ბაზა).

ლუისის განმარტება მოიცავს ყველა მჟავა-ტუტოვან პროცესს, რომელიც განიხილებოდა ადრე შემოთავაზებული თეორიებით. ცხრილი ადარებს ამჟამად გამოყენებული მჟავებისა და ფუძეების განმარტებებს.

მჟავების ნომენკლატურა

ვინაიდან მჟავების განსხვავებული განმარტებები არსებობს, მათი კლასიფიკაცია და ნომენკლატურა საკმაოდ თვითნებურია.

წყალბადის ატომების რაოდენობის მიხედვით, რომლებსაც შეუძლიათ წყალხსნარში აღმოფხვრა, მჟავები იყოფა მონობაზური(მაგ. HF, HNO 2), ორბაზისური(H 2 CO 3, H 2 SO 4) და ტომობრივი(H 3 PO 4).

მჟავის შემადგენლობის მიხედვით ისინი იყოფა ჟანგბადის გარეშე(HCl, H 2 S) და ჟანგბადის შემცველი(HClO 4, HNO 3).

ჩვეულებრივ ჟანგბადის შემცველი მჟავების სახელებიმომდინარეობს არალითონის სახელიდან დაბოლოებების დამატებით -კაი, -ვაია,თუ არალითონის ჟანგვის მდგომარეობა ჯგუფის რიცხვის ტოლია. ჟანგვის მდგომარეობის შემცირებით, სუფიქსები იცვლება (ლითონის დაჟანგვის მდგომარეობის შემცირების თანმიმდევრობით): -გაუმჭვირვალე, ჟანგიანი, -ოვი:

თუ გავითვალისწინებთ წყალბად-არამეტალური ბმის პოლარობას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ჩვენ შეგვიძლია ადვილად დავაკავშიროთ ამ ბმის პოლარობა ელემენტის პოზიციასთან პერიოდულ ცხრილში. ლითონის ატომებიდან, რომლებიც ადვილად კარგავენ ვალენტურ ელექტრონებს, წყალბადის ატომები იღებენ ამ ელექტრონებს, ქმნიან მდგრად ორ ელექტრონულ გარსს, როგორც ჰელიუმის ატომის გარსი და იძლევიან ლითონის იონურ ჰიდრიდებს.

პერიოდული სისტემის III-IV ჯგუფების ელემენტების წყალბადის ნაერთებში ბორი, ალუმინი, ნახშირბადი და სილიციუმი ქმნიან კოვალენტურ, სუსტად პოლარულ კავშირებს წყალბადის ატომებთან, რომლებიც არ არიან მიდრეკილნი დისოციაციისკენ. პერიოდული სისტემის V-VII ჯგუფების ელემენტებისთვის, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, არამეტალო-წყალბადის ბმის პოლარობა იზრდება ატომის მუხტთან ერთად, მაგრამ მუხტების განაწილება მიღებულ დიპოლში განსხვავებულია, ვიდრე ელემენტების წყალბადის ნაერთებში. ელექტრონების გაცემის ტენდენცია. არამეტალის ატომები, რომლებიც საჭიროებენ რამდენიმე ელექტრონს ელექტრონული გარსის დასასრულებლად, იზიდავენ (პოლარიზებენ) შემაკავშირებელ ელექტრონების წყვილს, რაც უფრო ძლიერია, მით მეტია ბირთვული მუხტი. მაშასადამე, სერიაში CH 4 - NH 3 - H 2 O - HF ან SiH 4 - PH 3 - H 2 S - HCl, ბმები წყალბადის ატომებთან, კოვალენტური ყოფნისას, ხდება უფრო პოლარული ბუნებით, ხოლო წყალბადის ატომი ელემენტი-წყალბადის ბმის დიპოლი უფრო ელექტროპოზიტიური ხდება. თუ პოლარული მოლეკულები აღმოჩნდებიან პოლარულ გამხსნელში, შეიძლება მოხდეს ელექტროლიტური დისოციაციის პროცესი.

განვიხილოთ ჟანგბადის შემცველი მჟავების ქცევა წყალხსნარებში. ამ მჟავებს აქვთ H-O-E ბმა და, ბუნებრივია, H-O ბმის პოლარობაზე გავლენას ახდენს O-E ბმა. ამიტომ ეს მჟავები, როგორც წესი, უფრო ადვილად იშლება ვიდრე წყალი.

H 2 SO 3 + H 2 O ⇆ H 3 O + + HSO 3

HNO 3 + H 2 O ⇆ H 3 O + + NO 3

მოდით შევხედოთ რამდენიმე მაგალითს ჟანგბადის შემცველი მჟავების თვისებები,წარმოიქმნება ელემენტებით, რომლებსაც შეუძლიათ სხვადასხვა ხარისხის დაჟანგვის გამოვლენა. ცნობილია, რომ ჰიპოქლორის მჟავა HClO ძალიან სუსტიქლორის მჟავა HClO 2 ასევე სუსტი,მაგრამ უფრო ძლიერია ვიდრე ჰიპოქლორი, ჰიპოქლორმჟავა HClO 3 ძლიერი.პერქლორინის მჟავა HClO 4 ერთ-ერთია უძლიერესიარაორგანული მჟავები.

მჟავე დისოციაციისთვის (H იონის ელიმინაციასთან ერთად) აუცილებელია O-H ბმის გაწყვეტა. როგორ ავხსნათ ამ ბმის სიძლიერის შემცირება HClO - HClO 2 - HClO 3 - HClO 4 სერიაში? ამ სერიაში იზრდება ჟანგბადის ატომების რაოდენობა, რომლებიც დაკავშირებულია ქლორის ცენტრალურ ატომთან. ყოველ ჯერზე, როდესაც იქმნება ახალი ჟანგბად-ქლორის ბმა, ელექტრონის სიმკვრივე ამოღებულია ქლორის ატომიდან და, შესაბამისად, O-Cl ერთჯერადი ბმიდან. შედეგად, ელექტრონის სიმკვრივე ნაწილობრივ ტოვებს O-H ბმას, რომელიც შედეგად სუსტდება.

ეს ნიმუში - მჟავე თვისებების გაძლიერება ცენტრალური ატომის დაჟანგვის ხარისხის გაზრდით - დამახასიათებელია არა მხოლოდ ქლორისთვის, არამედ სხვა ელემენტებისთვისაც.მაგალითად, აზოტის მჟავა HNO 3, რომელშიც აზოტის დაჟანგვის მდგომარეობაა +5, უფრო ძლიერია ვიდრე აზოტის მჟავა HNO 2 (აზოტის ჟანგვის მდგომარეობაა +3); გოგირდის მჟავა H 2 SO 4 (S +6) უფრო ძლიერია, ვიდრე გოგირდის მჟავა H 2 SO 3 (S +4).

მჟავების მიღება

1. უჟანგბადო მჟავების მიღება შესაძლებელია არამეტალების წყალბადთან პირდაპირი შერწყმით.

H 2 + Cl 2 → 2HCl,

H 2 + S ⇆ H 2 S

2. ზოგიერთი ჟანგბადის შემცველი მჟავების მიღება შესაძლებელია მჟავა ოქსიდების წყალთან ურთიერთქმედება.

3. შესაძლებელია როგორც უჟანგბადო, ასევე ჟანგბადის შემცველი მჟავების მიღება მეტაბოლური რეაქციებითმარილებსა და სხვა მჟავებს შორის.

BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2НВr

CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS↓

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

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

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

CaCO 3 + 2HBr = CaBr 2 + CO 2 + H 2 O

4. ზოგიერთი მჟავის მიღება შესაძლებელია გამოყენებით რედოქსული რეაქციები.

H 2 O 2 + SO 2 = H 2 SO 4

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = ZN 3 PO 4 + 5NO 2

მჟავე გემო, გავლენა ინდიკატორებზე, ელექტროგამტარობა, ურთიერთქმედება ლითონებთან, ძირითად და ამფოტერულ ოქსიდებთან, ფუძეებთან და მარილებთან, ეთერების წარმოქმნა ალკოჰოლებთან - ეს თვისებები საერთოა არაორგანული და ორგანული მჟავებისთვის.

შეიძლება დაიყოს ორ ტიპის რეაქციად:

1) საერთოაამისთვის მჟავებირეაქციები დაკავშირებულია წყალხსნარებში ჰიდრონიუმის იონის H 3 O + წარმოქმნასთან;

2) კონკრეტული(ანუ დამახასიათებელი) რეაქციები სპეციფიკური მჟავები.

წყალბადის იონი შეიძლება შევიდეს რედოქსირეაქცია, წყალბადამდე დაყვანა, ასევე ნაერთ რეაქციაშიუარყოფითად დამუხტული ან ნეიტრალური ნაწილაკებით, რომლებსაც აქვთ მარტოხელა წყვილი ელექტრონები, ე.ი. მჟავა-ტუტოვანი რეაქციები.

მჟავების ზოგადი თვისებები მოიცავს მჟავების რეაქციებს მეტალებთან ძაბვის სერიაში წყალბადამდე, მაგალითად:

Zn + 2Н + = Zn 2+ + Н 2

მჟავა-ტუტოვანი რეაქციები მოიცავს რეაქციებს ძირითად ოქსიდებთან და ფუძეებთან, აგრეთვე შუალედურ, ძირითად და ზოგჯერ მჟავე მარილებთან.

2 CO 3 + 4HBr = 2CuBr 2 + CO 2 + 3H 2 O

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

2KHSO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O

გაითვალისწინეთ, რომ პოლიბაზური მჟავები ნაწილდება ეტაპობრივად და ყოველ მომდევნო საფეხურზე დისოციაცია უფრო რთულია, ამიტომ, მჟავას ჭარბი რაოდენობით, მჟავე მარილები ყველაზე ხშირად წარმოიქმნება, ვიდრე საშუალო.

Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = 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 = KHS + H 2 O

ერთი შეხედვით, მჟავა მარილების წარმოქმნა შეიძლება გასაკვირი ჩანდეს მონობაზურიჰიდროფლორის მჟავა. თუმცა, ეს ფაქტი შეიძლება აიხსნას. ყველა სხვა ჰიდროჰალიური მჟავისგან განსხვავებით, ხსნარებში ჰიდროფლორინის მჟავა ნაწილობრივ პოლიმერიზებულია (წყალბადის ბმების წარმოქმნის გამო) და მასში შეიძლება იყოს სხვადასხვა ნაწილაკები (HF) X, კერძოდ, H 2 F 2, H 3 F 3 და ა.შ.

მჟავა-ტუტოვანი წონასწორობის განსაკუთრებული შემთხვევა - მჟავების და ფუძეების რეაქციები ინდიკატორებით, რომლებიც ცვლის მათ ფერს ხსნარის მჟავიანობის მიხედვით. მჟავებისა და ფუძეების გამოსავლენად ხარისხობრივ ანალიზში გამოიყენება ინდიკატორებიხსნარებში.

ყველაზე ხშირად გამოყენებული ინდიკატორებია ლაკმუსი(V ნეიტრალურიგარემო იასამნისფერი,ვ მაწონი - წითელი,ვ ტუტე - ლურჯი), მეთილის ნარინჯისფერი(V მაწონიგარემო წითელი,ვ ნეიტრალური - ფორთოხალი,ვ ტუტე - ყვითელი), ფენოლფთალეინი(V უაღრესად ტუტეგარემო ჟოლოს წითელი,ვ ნეიტრალური და მჟავე - უფერო).

სპეციფიკური თვისებებისხვადასხვა მჟავები შეიძლება იყოს ორი სახის: პირველი, რეაქციები, რომლებიც იწვევს წარმოქმნას უხსნადი მარილები,და მეორეც, რედოქს ტრანსფორმაციები.თუ H + იონის არსებობასთან დაკავშირებული რეაქციები საერთოა ყველა მჟავისთვის (მჟავების გამოვლენის თვისებრივი რეაქციები), ცალკეული მჟავებისთვის ხარისხობრივ რეაქციებად გამოიყენება სპეციფიკური რეაქციები:

Ag + + Cl - = AgCl (თეთრი ნალექი)

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 (თეთრი ნალექი)

3Ag + + PO 4 3 - = Ag 3 PO 4 (ყვითელი ნალექი)

მჟავების ზოგიერთი სპეციფიკური რეაქცია გამოწვეულია მათი რედოქს თვისებებით.

წყალხსნარში ანოქსიუმის მჟავები შეიძლება მხოლოდ დაჟანგული იყოს.

2KMnO 4 + 16HCl = 5Сl 2 + 2КСl + 2МnСl 2 + 8Н 2 O

H 2 S + Br 2 = S + 2НВг

ჟანგბადის შემცველი მჟავების დაჟანგვა შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მათში ცენტრალური ატომი არის დაბალ ან შუალედურ ჟანგვის მდგომარეობაში, მაგალითად, გოგირდის მჟავაში:

H 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2 HCl

ბევრი ჟანგბადის შემცველი მჟავა, რომლებშიც ცენტრალურ ატომს აქვს მაქსიმალური დაჟანგვის მდგომარეობა (S +6, N +5, Cr +6), ავლენს ძლიერი ჟანგვის აგენტების თვისებებს. კონცენტრირებული H 2 SO 4 არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი.

Cu + 2H 2 SO 4 (კონს.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Pb + 4HNO 3 = Pb(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2 SO 4 (კონს.) = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

უნდა გვახსოვდეს, რომ:

• მჟავა ხსნარები რეაგირებენ ლითონებთან, რომლებიც წყალბადის მარცხნივ არიან ელექტროქიმიური ძაბვის სერიაში, ექვემდებარება მთელ რიგ პირობებს, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია რეაქციის შედეგად ხსნადი მარილის წარმოქმნა. HNO 3 და H 2 SO 4 (კონს.) ურთიერთქმედება მეტალებთან განსხვავებულად მიმდინარეობს.

კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა სიცივეში პასსივირებს ალუმინს, რკინას და ქრომს.

• წყალში მჟავები იშლება წყალბადის კატიონებად და მჟავების ნარჩენების ანიონებად, მაგალითად:

• არაორგანული და ორგანული მჟავები რეაგირებენ ძირითად და ამფოტერულ ოქსიდებთან, იმ პირობით, რომ წარმოიქმნება ხსნადი მარილი:

• ორივე მჟავა რეაგირებს ფუძეებთან. პოლიბაზის მჟავებს შეუძლიათ შექმნან როგორც შუალედური, ასევე მჟავა მარილები (ეს არის ნეიტრალიზაციის რეაქციები):

• მჟავებსა და მარილებს შორის რეაქცია ხდება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ წარმოიქმნება ნალექი ან აირი:

H 3 PO 4-ის ურთიერთქმედება კირქვასთან შეწყდება Ca 3 (PO 4) 2-ის ბოლო უხსნადი ნალექის წარმოქმნის გამო.

აზოტის HNO 3 და კონცენტრირებული გოგირდის H 2 SO 4 (კონცენტრირებული) მჟავების თვისებების თავისებურება განპირობებულია იმით, რომ როდესაც ისინი ურთიერთქმედებენ მარტივ ნივთიერებებთან (ლითონებთან და არალითონებთან), ჟანგვის აგენტები არ იქნება H + კათიონები. , მაგრამ ნიტრატი და სულფატის იონები. ლოგიკურია იმის მოლოდინი, რომ ასეთი რეაქციების შედეგად არ წარმოიქმნება წყალბადი H2, არამედ მიიღება სხვა ნივთიერებები: აუცილებლად მარილი და წყალი, ისევე როგორც ნიტრატის ან სულფატის იონების შემცირების ერთ-ერთი პროდუქტი, კონცენტრაციიდან გამომდინარე. მჟავების, ლითონის პოზიცია ძაბვის სერიაში და რეაქციის პირობებში (ტემპერატურა, ლითონის დაფქვის ხარისხი და ა.შ.).

HNO 3 და H 2 SO 4-ის ქიმიური ქცევის ეს თავისებურებები ნათლად ასახავს ქიმიური სტრუქტურის თეორიის თეზისს ნივთიერებების მოლეკულებში ატომების ურთიერთგავლენის შესახებ.

არასტაბილურობისა და სტაბილურობის (სტაბილურობის) ცნებები ხშირად ერთმანეთში აირია. აქროლადი მჟავები არის მჟავები, რომელთა მოლეკულები ადვილად გადადიან აირისებრ მდგომარეობაში, ანუ აორთქლდებიან. მაგალითად, მარილმჟავა არის აქროლადი, მაგრამ სტაბილური მჟავა. შეუძლებელია ვიმსჯელოთ არასტაბილური მჟავების არასტაბილურობაზე. მაგალითად, არაასტაბილური, უხსნადი სილიციუმის მჟავა იშლება წყალში და SiO 2-ად. ჰიდროქლორინის, აზოტის, გოგირდის, ფოსფორის და რიგი სხვა მჟავების წყალხსნარები უფეროა. ქრომის მჟავას H 2 CrO 4 წყალხსნარი ყვითელი ფერისაა, ხოლო მანგანუმის მჟავა HMnO 4 ჟოლოსფერია.

საცნობარო მასალა ტესტის ჩასატარებლად:

მენდელეევის ცხრილი

ხსნადობის ცხრილი

3. ჰიდროქსიდები

მრავალელემენტურ ნაერთებს შორის მნიშვნელოვანი ჯგუფია ჰიდროქსიდები. ზოგიერთი მათგანი ავლენს ფუძეების (ძირითადი ჰიდროქსიდების) თვისებებს - NaOH, Ba(OH ) 2 და ა.შ. სხვები ავლენენ მჟავების (მჟავა ჰიდროქსიდების) თვისებებს - HNO3, H3PO4 და სხვა. ასევე არსებობს ამფოტერული ჰიდროქსიდები, რომლებსაც პირობებიდან გამომდინარე, შეუძლიათ გამოავლინონ როგორც ფუძეების, ასევე მჟავების თვისებები - Zn (OH) 2, Al (OH) 3 და ა.შ.

3.1. ფუძეების კლასიფიკაცია, მომზადება და თვისებები

ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიის თვალსაზრისით, ფუძეები (ძირითადი ჰიდროქსიდები) არის ნივთიერებები, რომლებიც იხსნება ხსნარებში OH ჰიდროქსიდის იონების წარმოქმნით. - .

თანამედროვე ნომენკლატურის მიხედვით, მათ ჩვეულებრივ უწოდებენ ელემენტების ჰიდროქსიდებს, რაც, საჭიროების შემთხვევაში, მიუთითებს ელემენტის ვალენტობაზე (რომაული ციფრებით ფრჩხილებში): KOH - კალიუმის ჰიდროქსიდი, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი. NaOH , კალციუმის ჰიდროქსიდი Ca(OH ) 2, ქრომის ჰიდროქსიდი ( II)-Cr(OH ) 2, ქრომის ჰიდროქსიდი ( III) - Cr (OH) 3.

ლითონის ჰიდროქსიდები ჩვეულებრივ იყოფა ორ ჯგუფად: წყალში ხსნადი(წარმოქმნილი ტუტე და ტუტე მიწის ლითონებით - Li, Na, K, Cs, Rb, Fr, Ca, Sr, Ba და ამიტომ უწოდებენ ტუტეებს) და წყალში უხსნადი. მათ შორის მთავარი განსხვავებაა OH იონების კონცენტრაცია - ტუტე ხსნარებში საკმაოდ მაღალია, მაგრამ უხსნად ფუძეებისთვის იგი განისაზღვრება ნივთიერების ხსნადობით და ჩვეულებრივ ძალიან მცირეა. თუმცა, OH იონის მცირე წონასწორული კონცენტრაციები - უხსნადი ფუძეების ხსნარებშიც კი განისაზღვრება ამ კლასის ნაერთების თვისებები.

ჰიდროქსილის ჯგუფების რაოდენობის მიხედვით (მჟავიანობა) მჟავე ნარჩენებით ჩანაცვლება, გამოირჩევა:

მონომჟავა ფუძეები - KOH, NaOH;

დიაციდური ფუძეები - Fe (OH) 2, Ba (OH) 2;

ტრიაციდური ფუძეები - Al (OH) 3, Fe (OH) 3.

საფუძვლის მიღება

1. ფუძეების მომზადების ზოგადი მეთოდია გაცვლითი რეაქცია, რომლის დახმარებით შესაძლებელია როგორც უხსნადი, ისე ხსნადი ფუძეების მიღება:

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

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

როდესაც ამ მეთოდით მიიღება ხსნადი ფუძეები, იშლება უხსნადი მარილი.

წყალში უხსნადი ამფოტერული თვისებების მქონე ფუძეების მომზადებისას თავიდან უნდა იქნას აცილებული ჭარბი ტუტე, ვინაიდან შეიძლება მოხდეს ამფოტერული ფუძის დაშლა, მაგ.

AlCl 3 + 3KOH = Al(OH) 3 + 3KCl,

Al(OH) 3 + KOH = K.

ასეთ შემთხვევებში ამონიუმის ჰიდროქსიდი გამოიყენება ჰიდროქსიდების მისაღებად, რომლებშიც ამფოტერული ოქსიდები არ იხსნება:

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

ვერცხლის და ვერცხლისწყლის ჰიდროქსიდები ისე ადვილად იშლება, რომ გაცვლითი რეაქციით მათი მოპოვების მცდელობისას, ჰიდროქსიდების ნაცვლად, ოქსიდები ილექება:

2AgNO 3 + 2KOH = Ag 2 O ↓ + H 2 O + 2KNO 3.

2. ტუტეები ტექნოლოგიაში ჩვეულებრივ მიიღება ქლორიდების წყალხსნარების ელექტროლიზით:

2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 + Cl 2.

(სულ ელექტროლიზის რეაქცია)

ტუტეების მიღება ასევე შესაძლებელია ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ან მათი ოქსიდების წყალთან ურთიერთქმედებით:

2 Li + 2 H 2 O = 2 LiOH + H 2,

SrO + H 2 O = Sr (OH) 2.

ფუძეების ქიმიური თვისებები

1. წყალში უხსნადი ყველა ფუძე გაცხელებისას იშლება ოქსიდების წარმოქმნით:

2 Fe (OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3 H 2 O,

Ca (OH) 2 = CaO + H 2 O.

2. ფუძეების ყველაზე დამახასიათებელი რეაქციაა მათი ურთიერთქმედება მჟავებთან – ნეიტრალიზაციის რეაქცია. მასში შედის როგორც ტუტე, ასევე უხსნადი ფუძეები:

NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O,

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

3. ტუტეები ურთიერთქმედებენ მჟავე და ამფოტერულ ოქსიდებთან:

2KOH + CO 2 = K 2 CO 3 + H 2 O,

2NaOH + Al 2 O 3 = 2NaAlO 2 + H 2 O.

4. ფუძეებს შეუძლიათ რეაგირება მჟავე მარილებთან:

2NaHSO 3 + 2KOH = 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 = CuSO 4 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O.

5. განსაკუთრებით აუცილებელია ხაზგასმით აღვნიშნოთ ტუტე ხსნარების უნარი ზოგიერთ არამეტალთან (ჰალოგენებთან, გოგირდთან, თეთრ ფოსფორთან, სილიციუმთან) რეაგირების უნარზე:

2 NaOH + Cl 2 = NaCl + NaOCl + H 2 O (ცივში),

6 KOH + 3 Cl 2 = 5 KCl + KClO 3 + 3 H 2 O (როდესაც გაცხელდება),

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

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

2NaOH + Si + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2.

6. გარდა ამისა, ტუტეების კონცენტრირებულ ხსნარებს, გაცხელებისას, შეუძლიათ აგრეთვე დაშალონ ზოგიერთი ლითონი (მათ, რომელთა ნაერთებს აქვთ ამფოტერული თვისებები):

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

Zn + 2KOH + 2H 2 O = K 2 + H 2.

ტუტე ხსნარებს აქვთ pH> 7 (ტუტე გარემო), ინდიკატორების ფერის შეცვლა (ლაკმუსი - ლურჯი, ფენოლფთალეინი - მეწამული).

მ.ვ. ანდრიუხოვა, ლ.ნ. ბოროდინა

ოქსიდების, მჟავებისა და მარილების გარდა, არსებობს ნაერთების ჯგუფი, რომელსაც ეწოდება ფუძეები ან ჰიდროქსიდები. ყველა მათგანს აქვს ერთი მოლეკულური სტრუქტურა: ისინი აუცილებლად შეიცავენ ერთ ან მეტ ჰიდროქსილის ჯგუფს, რომლებიც დაკავშირებულია ლითონის იონთან. ძირითადი ჰიდროქსიდები გენეტიკურად დაკავშირებულია ლითონის ოქსიდებთან და მარილებთან, ეს განსაზღვრავს არა მხოლოდ მათ ქიმიურ თვისებებს, არამედ ლაბორატორიასა და ინდუსტრიაში წარმოების მეთოდებს.

არსებობს ფუძეების კლასიფიკაციის რამდენიმე ფორმა, რომლებიც დაფუძნებულია როგორც მოლეკულის შემადგენელი ლითონის მახასიათებლებზე, ასევე ნივთიერების წყალში დაშლის უნარზე. ჩვენს სტატიაში განვიხილავთ ჰიდროქსიდების ამ თავისებურებებს, ასევე გავეცნობით მათ ქიმიურ თვისებებს, რაზეც დამოკიდებულია ბაზების გამოყენება ინდუსტრიაში და ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

ფიზიკური თვისებები

აქტიური ან ტიპიური ლითონებით წარმოქმნილი ყველა ფუძე არის მყარი, რომელსაც აქვს დნობის წერტილების ფართო დიაპაზონი. წყალთან მიმართებაში ისინი იყოფა ძლიერ ხსნად - ტუტეებად და წყალში უხსნად. მაგალითად, ძირითადი ჰიდროქსიდები, რომლებიც შეიცავს IA ჯგუფის ელემენტებს, როგორც კატიონებს, ადვილად ხსნადი წყალში და წარმოადგენენ ძლიერ ელექტროლიტებს. ისინი შეხებისას საპნი არიან, ახშობენ ქსოვილსა და კანს და უწოდებენ ტუტეებს. როდესაც ისინი იშლება, OH - იონები აღმოჩენილია ხსნარში, რომელიც განისაზღვრება ინდიკატორების გამოყენებით. მაგალითად, უფერო ფენოლფთალეინი ტუტე გარემოში ჟოლოსფერი ხდება. ნატრიუმის, კალიუმის, ბარიუმის და კალციუმის ჰიდროქსიდების ორივე ხსნარი და დნობა ელექტროლიტებია, ე.ი. ატარებენ ელექტრო დენს და ითვლებიან მეორე სახის გამტარებად. მრეწველობაში ყველაზე ხშირად გამოყენებული ხსნადი ბაზები მოიცავს დაახლოებით 11 ნაერთს, მაგალითად, როგორიცაა ნატრიუმის, კალიუმის, ამონიუმის ძირითადი ჰიდროქსიდები და ა.შ.

ბაზის მოლეკულის სტრუქტურა

ნივთიერების მოლეკულაში ლითონის კატიონსა და ჰიდროქსილის ჯგუფების ანიონებს შორის იქმნება იონური ბმა. ის საკმარისად ძლიერია წყალში უხსნადი ჰიდროქსიდებისთვის, ამიტომ პოლარული წყლის მოლეკულებს არ შეუძლიათ გაანადგურონ ასეთი ნაერთის კრისტალური ბადე. ტუტეები სტაბილური ნივთიერებებია და გაცხელებისას პრაქტიკულად არ წარმოქმნიან ოქსიდს და წყალს. ამრიგად, კალიუმის და ნატრიუმის ძირითადი ჰიდროქსიდები ადუღებენ 1000 ° C-ზე ზემოთ ტემპერატურაზე, მაგრამ ისინი არ იშლება. ყველა ფუძის გრაფიკულ ფორმულებში აშკარად ჩანს, რომ ჰიდროქსილის ჯგუფის ჟანგბადის ატომი ერთი კოვალენტური ბმით არის დაკავშირებული ლითონის ატომთან, მეორე კი წყალბადის ატომთან. მოლეკულის სტრუქტურა და ქიმიური ბმის ტიპი განსაზღვრავს ნივთიერებების არა მხოლოდ ფიზიკურ, არამედ ყველა ქიმიურ მახასიათებელს. მოდით შევხედოთ მათ უფრო დეტალურად.

კალციუმი და მაგნიუმი და მათი ნაერთების თვისებები

ორივე ელემენტი აქტიური ლითონების ტიპიური წარმომადგენელია და შეუძლია ურთიერთქმედება ჟანგბადთან და წყალთან. პირველი რეაქციის პროდუქტი არის ძირითადი ოქსიდი. ჰიდროქსიდი წარმოიქმნება ეგზოთერმული პროცესის შედეგად, რომელიც ხდება დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფით. კალციუმის და მაგნიუმის ფუძეები ოდნავ ხსნადი თეთრი ფხვნილი ნივთიერებებია. კალციუმის ნაერთებისთვის ხშირად გამოიყენება შემდეგი სახელები: ცაცხვის რძე (თუ ის წყალში სუსპენზიაა) და კირის წყალი. როგორც ტიპიური ძირითადი ჰიდროქსიდი, Ca(OH) 2 რეაგირებს მჟავე და ამფოტერულ ოქსიდებთან, მჟავებთან და ამფოტერულ ფუძეებთან, როგორიცაა ალუმინის და თუთიის ჰიდროქსიდები. ტიპიური ტუტეებისგან განსხვავებით, რომლებიც სითბოსადმი მდგრადია, მაგნიუმის და კალციუმის ნაერთები ტემპერატურის ზემოქმედებით იშლება ოქსიდად და წყალად. ორივე ბაზა, განსაკუთრებით Ca(OH) 2, ფართოდ გამოიყენება მრეწველობაში, სოფლის მეურნეობაში და საშინაო საჭიროებებში. განვიხილოთ მათი გამოყენება შემდგომში.

კალციუმის და მაგნიუმის ნაერთების გამოყენების სფეროები

ცნობილია, რომ მშენებლობაში გამოიყენება ქიმიური მასალა, რომელსაც ფუმფულა ან ჩამქრალი ცაცხვი ჰქვია. ეს არის კალციუმის საფუძველი. ყველაზე ხშირად ის მიიღება წყლის რეაქციით კალციუმის ძირითად ოქსიდთან. ძირითადი ჰიდროქსიდების ქიმიური თვისებები საშუალებას აძლევს მათ ფართოდ გამოიყენონ ეროვნული ეკონომიკის სხვადასხვა სექტორში. მაგალითად, მინარევების გასაწმენდად ნედლი შაქრის წარმოებაში, გაუფერულების წარმოებისთვის, ბამბისა და თეთრეულის ძაფის გასათეთრებლად. იონ გადამცვლელების - კათიონ გადამცვლელების გამოგონებამდე წყლის დარბილების ტექნოლოგიებში გამოიყენებოდა კალციუმის და მაგნიუმის ფუძეები, რამაც შესაძლებელი გახადა ბიკარბონატების მოშორება, რომლებიც აუარესებენ მის ხარისხს. ამისთვის წყალს ადუღებდნენ მცირე რაოდენობით სოდიანი ნაცრის ან გახეხილი ცაცხვით. მაგნიუმის ჰიდროქსიდის წყლიანი სუსპენზია შეიძლება გამოყენებულ იქნას გასტრიტის მქონე პაციენტების სამკურნალოდ კუჭის წვენის მჟავიანობის შესამცირებლად.

ძირითადი ოქსიდების და ჰიდროქსიდების თვისებები

ამ ჯგუფის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნივთიერებებია რეაქციები მჟავე ოქსიდებთან, მჟავებთან, ამფოტერულ ფუძეებთან და მარილებთან. საინტერესოა, რომ უხსნადი ფუძეები, როგორიცაა სპილენძი, რკინის ან ნიკელის ჰიდროქსიდები, ვერ მიიღება ოქსიდის წყალთან პირდაპირი რეაქციით. ამ შემთხვევაში ლაბორატორია იყენებს რეაქციას შესაბამის მარილსა და ტუტეს შორის. შედეგად, იქმნება ფუძეები, რომლებიც ნალექს იწვევს. მაგალითად, ასე მიიღება სპილენძის ჰიდროქსიდის ლურჯი ნალექი და ორვალენტიანი რკინის ფუძის მწვანე ნალექი. შემდგომში ისინი აორთქლდებიან მყარ ფხვნილებში, რომლებიც კლასიფიცირდება წყალში უხსნად ჰიდროქსიდებად. ამ ნაერთების გამორჩეული თვისება ის არის, რომ მაღალ ტემპერატურაზე ზემოქმედებისას ისინი იშლება შესაბამის ოქსიდში და წყალში, რაც არ შეიძლება ითქვას ტუტეებზე. ყოველივე ამის შემდეგ, წყალში ხსნადი ბაზები თერმულად სტაბილურია.

ელექტროლიზის უნარი

განვაგრძობთ მთავართა შესწავლას, შევჩერდებით კიდევ ერთ მახასიათებელზე, რომლითაც შეგვიძლია განვასხვავოთ ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ფუძეები წყალში უხსნადი ნაერთებისგან. ეს არის ამ უკანასკნელის უუნარობა იონებად დაშლა ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ. პირიქით, კალიუმის, ნატრიუმის, ბარიუმის და სტრონციუმის ჰიდროქსიდების დნება და ხსნარები ადვილად ელექტროლიზდება და მეორე ტიპის გამტარებია.

საფუძვლის მიღება

არაორგანული ნივთიერებების ამ კლასის თვისებებზე საუბრისას, ნაწილობრივ ჩამოვთვალეთ ქიმიური რეაქციები, რომლებიც საფუძვლად უდევს მათ წარმოებას ლაბორატორიულ და სამრეწველო პირობებში. ყველაზე ხელმისაწვდომ და ეკონომიურ მეთოდად შეიძლება მივიჩნიოთ ბუნებრივი კირქვის თერმული დაშლის მეთოდი, რის შედეგადაც მიიღება იგი, თუ რეაქცია მიმდინარეობს წყალთან, წარმოიქმნება ძირითადი ჰიდროქსიდი - Ca(OH) 2. ამ ნივთიერების ნარევს ქვიშასა და წყალთან ეწოდება ნაღმტყორცნები. მისი გამოყენება გრძელდება კედლების შელესვისთვის, აგურის შესაკრავად და სხვა სახის სამშენებლო სამუშაოებში. ტუტეების მომზადება ასევე შესაძლებელია შესაბამისი ოქსიდების წყალთან ურთიერთქმედებით. მაგალითად: K 2 O + H 2 O = 2 KON. პროცესი ეგზოთერმულია და გამოყოფს დიდი რაოდენობით სითბოს.

ტუტეების ურთიერთქმედება მჟავე და ამფოტერულ ოქსიდებთან

წყალში ხსნადი ბაზების დამახასიათებელი ქიმიური თვისებები მოიცავს მათ უნარს, შექმნან მარილები მათ მოლეკულებში არამეტალის ატომების შემცველ ოქსიდებთან რეაქციაში, მაგალითად, ნახშირორჟანგი, გოგირდის დიოქსიდი ან სილიციუმის ოქსიდი. კერძოდ, კალციუმის ჰიდროქსიდი გამოიყენება გაზების გასაშრობად, ხოლო ნატრიუმის და კალიუმის ჰიდროქსიდები გამოიყენება შესაბამისი კარბონატების მისაღებად. თუთია და ალუმინის ოქსიდები, რომლებიც ამფოტერული ნივთიერებებია, შეუძლიათ ურთიერთქმედება როგორც მჟავებთან, ასევე ტუტეებთან. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში შეიძლება წარმოიქმნას რთული ნაერთები, მაგალითად, როგორიცაა ნატრიუმის ჰიდროქსიზინკატი.

ნეიტრალიზაციის რეაქცია

ფუძეების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისება, როგორც წყალში უხსნადი, ასევე ტუტე, არის არაორგანულ ან ორგანულ მჟავებთან რეაგირების უნარი. ეს რეაქცია მოდის ორი ტიპის იონების ურთიერთქმედებით: წყალბადის და ჰიდროქსილის ჯგუფებს შორის. ეს იწვევს წყლის მოლეკულების წარმოქმნას: HCI + KOH = KCI + H 2 O. ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიის თვალსაზრისით, მთელი რეაქცია მოდის სუსტი, ოდნავ დისოცირებული ელექტროლიტის - წყლის წარმოქმნამდე.

მოცემულ მაგალითში წარმოიქმნა შუალედური მარილი - კალიუმის ქლორიდი. თუ ძირითადი ჰიდროქსიდები მიიღება რეაქციისთვის იმ რაოდენობით, ვიდრე საჭიროა პოლიბაზური მჟავის სრულად გასანეიტრალებლად, მაშინ მიღებული პროდუქტის აორთქლებისას აღმოჩენილია მჟავა მარილის კრისტალები. ნეიტრალიზაციის რეაქცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ცოცხალ სისტემებში - უჯრედებში მიმდინარე მეტაბოლურ პროცესებში და საშუალებას აძლევს მათ, საკუთარი ბუფერული კომპლექსების დახმარებით, გაანეიტრალონ წყალბადის იონების ჭარბი რაოდენობა, რომლებიც გროვდება დისიმილაციის რეაქციებში.