Hidroksidet acide janë komponime inorganike të grupit hidroksil –OH dhe një metal ose jometal me gjendje oksidimi +5, +6. Një emër tjetër është acidet inorganike që përmbajnë oksigjen. Karakteristika e tyre është eliminimi i një protoni gjatë disociimit.
Klasifikimi i hidroksideve
Hidroksidet quhen gjithashtu hidrokside dhe vodokside. Pothuajse të gjithë elementët kimikë i kanë ato, disa janë të përhapur gjerësisht në natyrë, për shembull, mineralet hydrargilite dhe bruciti janë përkatësisht hidroksidet e aluminit dhe magnezit.
Dalohen llojet e mëposhtme të hidroksideve:
- themelore;
- amfoterike;
- acid.
Klasifikimi bazohet në atë nëse oksidi që formon hidroksidin është bazik, acid ose amfoterik.
Prona të përgjithshme
Më interesantet janë vetitë acido-bazike të oksideve dhe hidroksideve, pasi mundësia e reaksioneve varet prej tyre. Nëse hidroksidi do të shfaqë veti acidike, bazike ose amfoterike varet nga forca e lidhjes midis oksigjenit, hidrogjenit dhe elementit.
Ndikohet forca e jonevepotencial, me një rritje në të cilën vetitë bazë të hidroksideve dobësohen dhe vetitë acide të hidroksideve rriten.
Hidrokside më të larta
Hidroksidet më të larta janë komponime në të cilat elementi formues është në gjendjen më të lartë të oksidimit. Këto janë ndër të gjitha llojet në klasë. Një shembull i një baze është hidroksidi i magnezit. Hidroksidi i aluminit është amfoterik, ndërsa acidi perklorik mund të klasifikohet si një hidroksid acid.
Ndryshimet në karakteristikat e këtyre substancave në varësi të elementit formues mund të gjurmohen sipas sistemit periodik të D. I. Mendeleev. Vetitë acidike të hidroksideve më të larta rriten nga e majta në të djathtë, ndërsa vetitë metalike, përkatësisht, dobësohen në këtë drejtim.
Hidroksidet bazë
Në një kuptim të ngushtë, ky lloj quhet bazë, pasi anioni OH ndahet gjatë shpërbërjes së tij. Më të famshmit nga këto përbërje janë alkalet, për shembull:
- Gëlqere e shkrirë Ca(OH)2 përdoret në zbardhjen e dhomave, për rrezitje të lëkurës, përgatitjen e lëngjeve antifungale, llaçeve dhe betonit, zbutës të ujit, prodhimin e sheqerit, zbardhuesit dhe plehrave, kausticizimin e karbonate natriumi dhe kaliumi, neutralizimi i tretësirave acidike, zbulimi i dioksidit të karbonit, dezinfektimi, zvogëlimi i rezistencës së tokës, si një shtesë ushqimore.
- KOH potas kaustik i përdorur në fotografi, rafinim të naftës, ushqim, letër dhe industri metalurgjike, si dhe një bateri alkaline, neutralizues acidi, katalizator, pastrues gazi, rregullator pH, elektrolit,përbërës i detergjenteve, lëngjeve shpuese, ngjyrave, plehrave, substancave organike dhe inorganike potasike, pesticideve, preparateve farmaceutike për trajtimin e lythave, sapunëve, gomës sintetike.
- Soda kaustike NaOH, e nevojshme për industrinë e pulpës dhe letrës, saponifikimin e yndyrave në prodhimin e detergjenteve, neutralizimin e acidit, prodhimin e bionaftës, tretjen e bllokimit, degazimin e substancave toksike, përpunimin e pambukut dhe leshit, larjen e mykut, prodhimin e ushqimit, kozmetologji, fotografi.
Hidroksidet bazë formohen si rezultat i ndërveprimit me ujin e oksideve metalike përkatëse, në shumicën dërrmuese të rasteve me gjendje oksidimi +1 ose +2. Këtu përfshihen elementet alkaline, toka alkaline dhe tranzicioni.
Përveç kësaj, bazat mund të merren në mënyrat e mëposhtme:
- ndërveprim i alkalit me një kripë të një metali me aktivitet të ulët;
- reagim midis një elementi alkalik ose alkalik tokësor dhe ujit;
- me elektrolizë të një tretësire ujore të kripës.
Hidroksidet acidike dhe bazike ndërveprojnë me njëri-tjetrin për të formuar kripë dhe ujë. Ky reaksion quhet neutralizim dhe ka rëndësi të madhe për analizën titrimetrike. Përveç kësaj, përdoret në jetën e përditshme. Kur derdhet acidi, një reagent i rrezikshëm mund të neutralizohet me sodë dhe uthulla përdoret për alkalin.
Përveç kësaj, hidroksidet bazë zhvendosin ekuilibrin jonik gjatë shpërbërjes në tretësirë, i cili manifestohet në ndryshimin e ngjyrave të treguesve dhe hyjnë në reaksione shkëmbimi.
Kur nxehen, përbërësit e patretshëm dekompozohen në oksid dhe ujë, dhe alkalet shkrihen. Një hidroksid bazë dhe një oksid acid formojnë një kripë.
Hidroksidet amfoterike
Disa elementë, në varësi të kushteve, shfaqin veti bazike ose acidike. Hidroksidet e bazuara në to quhen amfoterike. Ato janë të lehta për t'u identifikuar nga metali i përfshirë në përbërje, i cili ka një gjendje oksidimi prej +3, +4. Për shembull, një substancë xhelatinoze e bardhë - hidroksidi i aluminit Al(OH)3, i përdorur në pastrimin e ujit për shkak të kapacitetit të tij të lartë absorbues, në prodhimin e vaksinave si një substancë që rrit përgjigjen imune., në mjekësi për trajtimin e sëmundjeve të varura nga acidet e traktit gastrointestinal. Gjithashtu, shpesh përfshihet në plastika rezistente ndaj flakës dhe vepron si një bartës për katalizatorët.
Por ka përjashtime kur vlera e gjendjes së oksidimit të elementit është +2. Kjo është tipike për beriliumin, kallajin, plumbin dhe zinkun. Hidroksidi i metalit të fundit Zn(OH)2 përdoret gjerësisht në industritë kimike, kryesisht për sintezën e komponimeve të ndryshme.
Ju mund të merrni hidroksid amfoterik duke reaguar një tretësirë të një kripe metali kalimtar me alkali të holluar.
Hidroksidi amfoterik dhe oksidi i acidit, alkali ose acidi formojnë një kripë kur ndërveprojnë. Ngrohja e hidroksidit çon në dekompozimin e tij në ujë dhe metahidroksid, i cili, pas ngrohjes së mëtejshme, shndërrohet në oksid.
Amfoterike dhehidroksidet acidike sillen në të njëjtën mënyrë në një mjedis alkalik. Kur ndërveprojnë me acidet, hidroksidet amfoterike veprojnë si baza.
Hidroksidet e acidit
Ky lloj karakterizohet nga prania e një elementi në gjendje oksidimi nga +4 në +7. Në tretësirë, ata janë në gjendje të dhurojnë një kation hidrogjeni ose të pranojnë një çift elektronik dhe të formojnë një lidhje kovalente. Më shpesh ato kanë një gjendje grumbullimi të një lëngu, por midis tyre ka edhe lëndë të ngurta.
Formon një oksid acidik hidroksid të aftë për formimin e kripës dhe që përmban një metal jometal ose në tranzicion. Oksidi fitohet si rezultat i oksidimit të një jometali, dekompozimit të një acidi ose të një kripe.
Vetitë acidike të hidroksideve manifestohen në aftësinë e tyre për të ngjyrosur treguesit, për të tretur metalet aktive me evolucionin e hidrogjenit, për të reaguar me bazat dhe oksidet bazike. Karakteristika e tyre dalluese është pjesëmarrja në reaksionet redoks. Gjatë procesit kimik, ata i bashkojnë vetes grimcat elementare të ngarkuara negativisht. Aftësia për të vepruar si një pranues elektronesh dobësohet nga hollimi dhe shndërrimi në kripëra.
Kështu, është e mundur të dallohen jo vetëm vetitë acido-bazike të hidroksideve, por edhe ato oksiduese.
Acidi nitrik
HNO3 konsiderohet një acid i fortë monobazik. Është shumë helmues, lë ulçera në lëkurë me njolla të verdha të mbulesës dhe avujt e tij irritojnë menjëherë mukozën e frymëmarrjes. Emri i vjetër është vodka e fortë. I referohet hidroksideve acide, në solucione ujoreshpërbëhet plotësisht në jone. Nga pamja e jashtme, duket si një lëng i pangjyrë që tymos në ajër. Një tretësirë ujore e përqendruar konsiderohet të jetë 60 - 70% e substancës, dhe nëse përmbajtja tejkalon 95%, quhet acid nitrik tymi.
Sa më i lartë të jetë përqendrimi, aq më i errët shfaqet lëngu. Mund të ketë edhe një ngjyrë kafe për shkak të dekompozimit në oksid, oksigjen dhe ujë në dritë ose me ngrohje të lehtë, kështu që duhet të ruhet në një enë qelqi të errët në një vend të freskët.
Vetitë kimike të hidroksidit të acidit janë të tilla që mund të distilohet pa dekompozim vetëm nën presion të reduktuar. Të gjitha metalet reagojnë me të, përveç arit, disa përfaqësues të grupit të platinit dhe tantalit, por produkti përfundimtar varet nga përqendrimi i acidit.
Për shembull, një substancë 60%, kur ndërvepron me zinkun, jep dioksid azoti si nënprodukt mbizotërues, 30% - monoksid, 20% - oksid ditrogjeni (gaz qeshjeje). Përqendrimet edhe më të ulëta prej 10% dhe 3% japin një substancë të thjeshtë azot në formën e gazit dhe nitratit të amonit, përkatësisht. Kështu, nga acidi mund të përftohen komponime të ndryshme nitro. Siç shihet nga shembulli, sa më i ulët të jetë përqendrimi, aq më i thellë është reduktimi i azotit. Aktiviteti i metalit gjithashtu ndikon në këtë.
Një substancë mund të shpërndajë arin ose platinin vetëm në përbërjen e aqua regia - një përzierje e tre pjesëve të acidit klorhidrik dhe një acidi nitrik. Xhami dhe PTFE janë rezistente ndaj tij.
Përveç metaleve, substanca reagon meoksidet bazike dhe amfoterike, bazat, acidet e dobëta. Në të gjitha rastet, rezultati është kripërat, me jometalet - acidet. Jo të gjitha reaksionet ndodhin në mënyrë të sigurt, për shembull, aminet dhe terpentina ndizen spontanisht kur janë në kontakt me hidroksidin në një gjendje të koncentruar.
Kripërat quhen nitrate. Kur nxehen, ato dekompozohen ose shfaqin veti oksiduese. Në praktikë, ato përdoren si plehra. Ato praktikisht nuk ndodhin në natyrë për shkak të tretshmërisë së lartë, prandaj të gjitha kripërat përveç kaliumit dhe natriumit merren artificialisht.
Vetë acidi përftohet nga amoniaku i sintetizuar dhe, nëse është e nevojshme, përqendrohet në disa mënyra:
- ndryshimi i ekuilibrit duke rritur presionin;
- me ngrohje në prani të acidit sulfurik;
- distilim.
Më tej, përdoret në prodhimin e plehrave minerale, ngjyrave dhe ilaçeve, industrisë ushtarake, grafika kavaleti, bizhuteri, sintezë organike. Herë pas here, acidi i holluar përdoret në fotografi për të acidifikuar solucionet e ngjyrosjes.
Acidi sulfurik
N2SO4 është një acid dibazik i fortë. Duket si një lëng i rëndë me vaj pa ngjyrë, pa erë. Emri i vjetëruar është vitriol (tretësirë ujore) ose vaj vitriol (një përzierje me dioksid squfuri). Ky emër u dha për faktin se në fillim të shekullit të 19-të squfuri prodhohej në bimët vitriol. Në nderim të traditës, hidratet sulfate quhen ende vitriol edhe sot e kësaj dite.
Prodhimi i acidit është krijuar në shkallë industriale dheështë rreth 200 milionë tonë në vit. Përftohet duke oksiduar dioksidin e squfurit me oksigjen ose dioksid azoti në prani të ujit, ose duke reaguar sulfurin e hidrogjenit me bakër, argjend, plumb ose sulfat merkur. Substanca e përqendruar që rezulton është një agjent i fortë oksidues: ai zhvendos halogjenet nga acidet përkatëse, shndërron karbonin dhe squfurin në okside acide. Hidroksidi më pas reduktohet në dioksid squfuri, sulfur hidrogjeni ose squfur. Një acid i holluar zakonisht nuk shfaq veti oksiduese dhe formon kripëra ose estere mesatare dhe acidike.
Substanca mund të zbulohet dhe identifikohet me anë të reagimit me kripërat e tretshme të bariumit, si rezultat i së cilës precipiton një precipitat i bardhë sulfati.
Acidi përdoret më tej në përpunimin e xeheve, prodhimin e plehrave minerale, fibrave kimike, ngjyrave, tymit dhe eksplozivëve, industri të ndryshme, sintezën organike, si elektrolit, për marrjen e kripërave minerale.
Por përdorimi është i mbushur me rreziqe të caktuara. Substanca gërryese shkakton djegie kimike në kontakt me lëkurën ose mukozën. Kur thithet, fillimisht shfaqet një kollë, dhe më pas - sëmundjet inflamatore të laringut, trakesë dhe bronkeve. Tejkalimi i përqendrimit maksimal të lejuar prej 1 mg për metër kub është vdekjeprurës.
Tymrat e acidit sulfurik mund t'i hasni jo vetëm në industri të specializuara, por edhe në atmosferën e qytetit. Kjo ndodh kur kimike dhe metalurgjikendërmarrjet lëshojnë okside squfuri, të cilat më pas bien si shi acid.
Të gjitha këto rreziqe kanë çuar në faktin se qarkullimi i acidit sulfurik që përmban më shumë se 45% përqendrim masiv në Rusi është i kufizuar.
Acidi sulfurik
N2SO3 - acid më i dobët se acidi sulfurik. Formula e tij ndryshon vetëm nga një atom oksigjeni, por kjo e bën atë të paqëndrueshëm. Nuk është izoluar në gjendje të lirë, ekziston vetëm në tretësirat ujore të holluara. Ato mund të identifikohen nga një erë specifike e mprehtë, që të kujton një shkrepëse të djegur. Dhe për të konfirmuar praninë e një joni sulfit - me reagim me permanganat kaliumi, si rezultat i të cilit tretësira e kuqe-vjollcë bëhet e pangjyrë.
Një substancë në kushte të ndryshme mund të veprojë si një agjent reduktues dhe një agjent oksidues, duke formuar kripëra acidike dhe mesatare. Përdoret për ruajtjen e ushqimit, marrjen e celulozës nga druri, si dhe për zbardhjen delikate të leshit, mëndafshit dhe materialeve të tjera.
Acidi ortofosforik
H3PO4 është një acid me forcë mesatare që duket si kristale pa ngjyrë. Acidi ortofosforik quhet gjithashtu një zgjidhje 85% e këtyre kristaleve në ujë. Duket si një lëng pa erë, shurup, i prirur për hipotermi. Ngrohja mbi 210 gradë Celsius e bën atë të kthehet në acid pirofosforik.
Acidi fosforik tretet mirë në ujë, neutralizohet me alkalet dhe hidrat amoniaku, reagon me metalet,formon komponime polimere.
Mund ta merrni substancën në mënyra të ndryshme:
- tretja e fosforit të kuq në ujë nën presion, në temperaturë 700-900 gradë, duke përdorur platin, bakër, titan ose zirkon;
- zierje e fosforit të kuq në acid nitrik të koncentruar;
- duke shtuar acid nitrik të nxehtë të koncentruar në fosfinë;
- oksidimi i oksigjenit fosfin në 150 gradë;
- ekspozimi i dekaooksidit të tetrafosforit në një temperaturë prej 0 gradë, më pas duke e rritur gradualisht atë në 20 gradë dhe një kalim i qetë në zierje (uji është i nevojshëm në të gjitha fazat);
- tretja e pentaklorurit ose oksidit të triklorurit të fosforit në ujë.
Përdorimi i produktit që rezulton është i gjerë. Me ndihmën e tij, tensioni sipërfaqësor zvogëlohet dhe oksidet hiqen nga sipërfaqet që përgatiten për saldim, metalet pastrohen nga ndryshku dhe në sipërfaqen e tyre krijohet një film mbrojtës që parandalon korrozionin e mëtejshëm. Përveç kësaj, acidi ortofosforik përdoret në ngrirësit industrialë dhe për kërkime në biologjinë molekulare.
Gjithashtu, përbërja është pjesë e lëngjeve hidraulike të aviacionit, aditivëve ushqimorë dhe rregullatorëve të aciditetit. Përdoret në blegtori për parandalimin e urolithiasis në minks dhe në stomatologji për manipulime para mbushjes.
Acidi pirofosforik
H4R2O7 - një acid i karakterizuar si i fortë në të parën skenë dhe të dobët në të tjerët. Ajo shkrihet padekompozimi, pasi ky proces kërkon ngrohjen në vakum ose praninë e acideve të forta. Ai neutralizohet nga alkalet dhe reagon me peroksid hidrogjeni. Merrni atë në një nga mënyrat e mëposhtme:
- dekompozimi i dekaoksidit të tetrafosforit në ujë në temperaturë zero dhe më pas ngrohja e tij në 20 gradë;
- duke ngrohur acidin fosforik në 150 gradë;
- reagimi i acidit fosforik të koncentruar me dekaoksid tetrafosfori në 80-100 gradë.
Përdoret kryesisht për prodhimin e plehrave.
Përveç këtyre, ka shumë përfaqësues të tjerë të hidroksideve acidike. Secila prej tyre ka karakteristikat dhe karakteristikat e veta, por në përgjithësi, vetitë acidike të oksideve dhe hidroksideve qëndrojnë në aftësinë e tyre për të ndarë hidrogjenin, për t'u dekompozuar, për të bashkëvepruar me alkalet, kripërat dhe metalet.
