Kimia është një shkencë që studion reaksione të ndryshme që ndodhin në natyrë, si dhe ndërveprimin e disa përbërjeve me të tjerët. Substancat kryesore këtu janë acidet dhe alkalet, reaksionet midis të cilave zakonisht quhen neutralizim. Ato çojnë në formimin e një kripe të tretshme në ujë.
Çfarë është salca
Hidroksidet e alkalinës (metalet e grupit të parë të nëngrupit kryesor (A) në tabelën periodike të elementeve kimike të D. I. Mendeleev) dhe tokës alkaline (metalet e grupit të dytë të nëngrupit kryesor (A), duke përfshirë kalcium) metalet që ndërveprojnë dhunshëm me ujin dhe treten plotësisht në të quhen alkale. Meqenëse janë në gjendje të shkatërrojnë materialin organik (lëkurë, dru, letër), ato quhen kaustike. Për shembull, hidroksidi i kaliumit (KOH) është potas kaustik, bariumi (Ba(OH)2) është barium kaustik, e kështu me radhë.
Vetitë fizike të bazave të forta
Bazuar në përkufizimin se çfarë është një alkali, mund të shtojmë se këto hidrokside janë gjithashtu të ngurta higroskopike (të afta të thithin avujt nga ajriujë) substancë e bardhë. Alkalet më të forta janë hidroksidet e ceziumit CsOH dhe radiumi Ra(OH)2. Reaksionet alkali shoqërohen më shpesh me lëshimin e nxehtësisë (ekzotermike). Gjithashtu, vetitë fizike të këtyre bazave përfshijnë aftësinë e tyre për t'u tretur në disa përbërje organike, për shembull, në alkoole: metanol dhe etanol.
Vetitë kimike
Tretësirat e alkaleve janë të afta të hyjnë në reaksione të ndryshme.
Bazat e forta kanë aftësinë të ndërveprojnë me oksidet acide dhe amfoterike:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 është një oksid acid);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (reaksioni i shkrirjes, ndodh kur nxehet, ku Al2O3 është një oksid amfoterik);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (reaksioni vazhdon me formimin e një kripe komplekse të tretshme - tetrahidroksoaluminat kaliumi).
Kur reagon me metale amfoterike (Zn, Al dhe të tjerë), është gjithashtu i mundur formimi i një shkrirjeje dhe i kripës komplekse përkatëse. Për më tepër, të dy reagimet shoqërohen nga evolucioni i hidrogjenit të gaztë:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Alkalët janë gjithashtu në gjendje të reagojnë me kripërat, duke rezultuar në formimin e një baze tjetër dhe një kripë tjetër. Kushti që reaksioni të vazhdojë është që, si rezultat, një nga substancat e formuara duhet të jetë e patretshme në ujë:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Siç u përmend më herët, alkalet dhe acidet hyjnë brendareaksioni i neutralizimit, formohet kripa dhe uji:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Alkalet reagojnë me bazat e tjera vetëm nëse janë hidrokside të metaleve amfoterike:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Disa prej tyre mund të ndërveprojnë me shumë substanca organike: estere, amide, alkoole polihidrike:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (produkti i reaksionit është alkoksidi i natriumit).
Sa të forta bëhen fundet
Alkalet përftohen në mënyra të ndryshme, si në industri ashtu edhe në laborator.
Në industrinë industriale ekzistojnë disa metoda për prodhimin e alkaleve: pirolizë, gëlqere, ferrit, elektrolizë, e cila ndahet në metoda me diafragmë, membranë dhe merkur në katoda të lëngëta dhe të ngurta.
Kjo është elektroliza e tretësirave të klorureve të natriumit dhe kaliumit, pas së cilës lirohet klori dhe hidrogjeni në anodë dhe katodë dhe përftohen hidroksidet përkatëse:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
Kur piroliza në 1000 gradë, formimi i oksidit të natriumit ndodh në fazën e parë:
Na2CO3=Na2O + CO2.
Në fazën e dytë, oksidi i ftohur që rezulton tretet në ujë, si rezultat i të cilit fitohet alkali i nevojshëm:
Na2O + H2O=2NaOH.
Laboratorët përdorin gjithashtu elektrolizë. Alkalet mund të përftohen gjithashtu duke ekspozuar metalet përkatëse në ujë ose duke reaguar kripërat e këtyre metaleve me baza të tjera, si rezultat i të cilavefitohet alkali i nevojshëm dhe produkti i dytë i reaksionit, i patretshëm në ujë, është kripa.
Kur ceziumi dhe uji ndërveprojnë, përftohet hidroksidi i ceziumit dhe lirohet hidrogjen (reaksioni vazhdon edhe në një temperaturë prej -120 gradë):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Si rezultat i veprimit të ujit në oksidin e litiumit, fitohet alkali:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Aplikacion
Bazuar në vetë përkufizimin se çfarë është alkali, mund të kuptohet se ato përdoren gjerësisht jo vetëm në industri, por edhe në jetën e përditshme:
- Dezinfektimi i pellgjeve për peshkim.
- Si një pleh.
- Në farmaceutikë.
- Në prodhimin e letrës.
- Prodhimi i gomës sintetike.
- Marrja e sapunit dhe detergjenteve.
- Përbërësit e elektrolitit në bateritë alkaline.
- Athortuesi i dioksidit të karbonit (hidroksid litiumi).
- Prodhimi i lubrifikantëve.
- Ngjyra në prodhimin e ushqimit (aditivë ushqimor).
- Elektrolitet e baterisë (hidroksid kaliumi).
- Pastrimi i tubave të kanalizimeve dhe lavamanëve nga bllokimet e ushqimit.
- Neutralizimi acid.
- Katalizatorët në industritë kimike.
- Përpunimi kimik i fotove.
Masa paraprake
Bëhet e qartë se alkalet si hidroksidet e natriumit, litiumit, kaliumit, ceziumit dhe të tjerë mund të dëmtojnë dhe djegin rëndë lëkurën dhe mukozën e syve, edhe nëse grimcat më të vogla të përbërjes arrijnë atje. Për të parandaluar këtëështë e nevojshme të vishni syze, doreza gome dhe kominoshe që trajtohen me substanca të veçanta që nuk lejojnë që materiali të ndërveprojë me alkalet.
