Klasat kryesore të substancave inorganike, përveç oksideve, acideve dhe kripërave, përfshijnë një grup përbërjesh të quajtura baza ose hidrokside. Të gjithë ata kanë një plan të vetëm të strukturës molekulare: ato përmbajnë domosdoshmërisht një ose më shumë grupe hidroksil të lidhur me një jon metalik në përbërjen e tij. Hidroksidet bazë janë gjenetikisht të lidhura me oksidet dhe kripërat e metaleve, gjë që përcakton jo vetëm vetitë e tyre kimike, por edhe metodat e marrjes në laborator dhe industri.
Ekzistojnë disa forma të klasifikimit të bazave, të cilat bazohen si në karakteristikat e metalit që është pjesë e molekulës, ashtu edhe në aftësinë e substancës për t'u tretur në ujë. Në artikullin tonë do të shqyrtojmë këto veçori të hidroksideve, si dhe do të njihemi me vetitë e tyre kimike, nga të cilat varet përdorimi i bazave në industri dhe në jetën e përditshme.
Vetitë fizike
Të gjitha bazat e formuara nga metale aktive ose tipike janë të ngurta me një gamë të gjerë pikash shkrirjeje. Në lidhje me ujin, atandahen në shumë të tretshëm - alkali dhe të patretshëm në ujë. Për shembull, hidroksidet bazë që përmbajnë elementë të grupit IA si katione treten lehtësisht në ujë dhe janë elektrolite të fortë. Ato janë të sapunit në prekje, gërryejnë pëlhurën, lëkurën dhe quhen alkale. Kur ato shpërndahen në tretësirë, zbulohen jone OH-, të cilat përcaktohen duke përdorur tregues. Për shembull, fenolftaleina e pangjyrë bëhet e kuqe në një mjedis alkalik. Të dy tretësirat dhe shkrirjet e hidroksideve të natriumit, kaliumit, bariumit dhe kalciumit janë elektrolite; përcjellin elektricitetin dhe konsiderohen përçues të llojit të dytë. Bazat e tretshme, të përdorura më së shpeshti në industri, përfshijnë rreth 11 komponime, të tilla si hidroksidet bazë të natriumit, kaliumit, amonit, etj.
Struktura e molekulës bazë
Një lidhje jonike formohet midis një kationi metalik dhe anioneve të grupeve hidroksil në një molekulë të substancës. Është mjaft i fortë për hidroksidet e patretshme në ujë, kështu që molekulat polare të ujit nuk janë në gjendje të shkatërrojnë rrjetën kristalore të një përbërje të tillë. Alkalet janë substanca të qëndrueshme dhe praktikisht nuk formojnë oksid dhe ujë kur nxehen. Kështu, hidroksidet bazë të kaliumit dhe natriumit zihen në temperatura mbi 1000 ° C, ndërsa ato nuk dekompozohen. Në formulat grafike të të gjitha bazave, shihet qartë se atomi i oksigjenit i grupit hidroksil është i lidhur me një lidhje kovalente me atomin e metalit, dhe tjetra me atomin e hidrogjenit. Struktura e molekulës dhe lloji i lidhjes kimike përcaktojnë jo vetëm fizike, pordhe të gjitha karakteristikat kimike të substancave. Le të ndalemi në to më në detaje.
Kalciumi dhe magnezi dhe veçoritë e përbërjeve të tyre
Të dy elementët janë përfaqësues tipikë të metaleve aktive dhe mund të ndërveprojnë me oksigjenin dhe ujin. Produkti i reaksionit të parë është një oksid bazë. Hidroksidi formohet si rezultat i një procesi ekzotermik që çliron një sasi të madhe nxehtësie. Bazat e kalciumit dhe magnezit janë substanca pluhur të bardhë pak të tretshme. Emrat e mëposhtëm përdoren shpesh për përbërjet e kalciumit: qumësht gëlqereje (nëse është një pezullim në ujë) dhe ujë gëlqere. Duke qenë një hidroksid bazik tipik, Ca(OH)2 ndërvepron me oksidet acide dhe amfoterike, acidet dhe bazat amfoterike, të tilla si hidroksidet e aluminit dhe zinkut. Ndryshe nga alkalet tipike rezistente ndaj nxehtësisë, komponimet e magnezit dhe kalciumit dekompozohen në oksid dhe ujë nën ndikimin e temperaturës. Të dyja bazat, veçanërisht Ca(OH)2, përdoren gjerësisht në industri, bujqësi dhe nevoja shtëpiake. Le të shqyrtojmë aplikimin e tyre më tej.
Fushat e aplikimit të përbërjeve të kalciumit dhe magnezit
Dihet mirë se ndërtimi përdor një material kimik të quajtur push ose gëlqere e shuar. Është një bazë kalciumi. Më së shpeshti përftohet nga reaksioni i ujit me oksidin bazë të kalciumit. Vetitë kimike të hidroksideve bazë lejojnë që ato të përdoren gjerësisht në degë të ndryshme të ekonomisë kombëtare. Për shembull, për të pastruar papastërtitë në prodhimsheqer i papërpunuar, për të marrë zbardhues, në zbardhjen e fijeve të pambukut dhe lirit. Para shpikjes së shkëmbyesve të joneve - shkëmbyesit e kationeve, bazat e kalciumit dhe magnezit u përdorën në teknologjitë e zbutjes së ujit, gjë që bëri të mundur heqjen e hidrokarbureve që degradojnë cilësinë e tij. Për ta bërë këtë, uji zihej me një sasi të vogël sode hiri ose gëlqereje të shuar. Një suspension ujor i hidroksidit të magnezit mund të përdoret si një ilaç për pacientët me gastrit për të reduktuar aciditetin e lëngut gastrik.
Vetitë e oksideve bazë dhe hidroksideve
Më të rëndësishmet për substancat e këtij grupi janë reaksionet me oksidet acide, acidet, bazat amfoterike dhe kripërat. Është interesante se bazat e patretshme si hidroksidet e bakrit, hekurit ose nikelit nuk mund të përftohen nga reagimi i drejtpërdrejtë i oksidit me ujë. Në këtë rast, laboratori përdor reaksionin midis kripës dhe alkalit përkatës. Si rezultat, formohen baza që precipitojnë. Për shembull, kështu fitohet një precipitat blu i hidroksidit të bakrit, një precipitat jeshil i një baze hekuri. Më pas, ato avullohen në substanca të ngurta pluhur që lidhen me hidroksidet e patretshme në ujë. Një tipar dallues i këtyre përbërjeve është se, nën veprimin e temperaturave të larta, ato dekompozohen në oksidin dhe ujin përkatës, gjë që nuk mund të thuhet për alkalet. Në fund të fundit, bazat e tretshme në ujë janë termikisht të qëndrueshme.
Aftësia e elektrolizës
Duke vazhduar të studiojmë vetitë bazë të hidroksideve, le të ndalemi në një veçori tjetër me anë të së cilës mund të dallohen bazat e metaleve alkaline dhe alkaline tokësore nga përbërjet e patretshme në ujë. Kjo është pamundësia e këtij të fundit që të shpërndahet në jone nën ndikimin e një rryme elektrike. Përkundrazi, shkrirjet dhe tretësirat e hidroksideve të kaliumit, natriumit, bariumit dhe stronciumit i nënshtrohen lehtësisht elektrolizës dhe janë përçues të llojit të dytë.
Arsyet
Duke folur për vetitë e kësaj klase substancash inorganike, ne kemi renditur pjesërisht reaksionet kimike që qëndrojnë në themel të prodhimit të tyre në kushte laboratorike dhe industriale. Metoda më e arritshme dhe me kosto efektive mund të konsiderohet dekompozimi termik i gurit gëlqeror natyror, si rezultat i të cilit fitohet gëlqere e gjallë. Nëse kryeni një reaksion me ujë, atëherë ai formon një hidroksid bazë - Ca (OH) 2. Një përzierje e kësaj substance me rërë dhe ujë quhet llaç. Vazhdon të përdoret për suvatimin e mureve, për ngjitjen e tullave dhe në lloje të tjera punimesh ndërtimi. Alkalet mund të përftohen edhe duke reaguar oksidet përkatëse me ujin. Për shembull: K2O + H2O=2KON. Procesi është ekzotermik me çlirimin e një sasie të madhe nxehtësie.
Ndërveprimi i alkaleve me oksidet acidike dhe amfoterike
Vetitë kimike karakteristike të bazave të tretshme në ujë përfshijnë aftësinë e tyre për të formuar kripëra në reaksione me oksidet që përmbajnë atome jometale në molekula,për shembull, si dioksidi i karbonit, dioksidi i squfurit ose oksidi i silikonit. Në veçanti, hidroksidi i kalciumit përdoret për të tharë gazrat, dhe hidroksidet e natriumit dhe kaliumit për të marrë karbonatet përkatëse. Oksidet e zinkut dhe aluminit, të lidhura me substanca amfoterike, mund të ndërveprojnë si me acidet ashtu edhe me alkalet. Në rastin e fundit, mund të formohen komponime komplekse, si hidroksozinkati i natriumit.
Reagimi i neutralizimit
Një nga vetitë më të rëndësishme të bazave, të pazgjidhshme në ujë dhe alkale, është aftësia e tyre për të reaguar me acide inorganike ose organike. Ky reaksion reduktohet në ndërveprimin midis dy llojeve të joneve: grupet e hidrogjenit dhe hidroksilit. Ajo çon në formimin e molekulave të ujit: HCI + KOH=KCI + H2O. Nga pikëpamja e teorisë së disociimit elektrolitik, i gjithë reaksioni reduktohet në formimin e një elektroliti të dobët, pak të disociuar - uji.
Në shembullin e mësipërm, u formua një kripë mesatare - klorur kaliumi. Nëse hidroksidet bazë merren për reaksion në një sasi më të vogël se sa është e nevojshme për neutralizimin e plotë të acidit polibazik, atëherë pas avullimit të produktit që rezulton, gjenden kristale të kripës së acidit. Reaksioni i neutralizimit luan një rol të rëndësishëm në proceset metabolike që ndodhin në sistemet e gjalla - qelizat dhe i lejon ato, me ndihmën e komplekseve të tyre tampon, të neutralizojnë sasinë e tepërt të joneve të hidrogjenit të grumbulluara në reaksionet e disimilimit.
