Chemie ist eine Wissenschaft, die verschiedene in der Natur vorkommende Reaktionen sowie die Wechselwirkung einiger Verbindungen mit anderen untersucht. Die Hauptsubstanzen sind hier Säuren und Laugen, deren Reaktionen üblicherweise als Neutralisation bezeichnet werden. Sie führen zur Bildung eines wasserlöslichen Salzes.
Was ist Lauge
Alkalihydroxide (Metalle der ersten Gruppe der Hauptuntergruppe (A) im Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendelejew) und Erdalkalimetalle (Metalle der zweiten Gruppe der Hauptuntergruppe (A), einschließlich Calcium) Metalle, die heftig mit Wasser wechselwirken und sich darin vollständig auflösen, werden Alkalien genannt. Da sie organisches Material (Leder, Holz, Papier) zerstören können, werden sie als ätzend bezeichnet. Beispielsweise ist Kaliumhydroxid (KOH) Ätzkali, Barium (Ba(OH)2) ist Ätzbarium und so weiter.
Physikalische Eigenschaften starker Basen
Basierend auf der Definition dessen, was ein Alkali ist, können wir hinzufügen, dass diese Hydroxide auch fest hygroskopisch sind (in der Lage, Dämpfe aus der Luft zu absorbierenWasser) weiße Substanz. Die stärksten Alkalien sind Cäsiumhydroxide CsOH und Radium Ra(OH)2. Alkalireaktionen werden meistens von Wärmefreisetzung (exotherm) begleitet. Zu den physikalischen Eigenschaften solcher Basen gehört auch ihre Fähigkeit, sich in einigen organischen Verbindungen zu lösen, beispielsweise in Alkoholen: Methanol und Ethanol.
Chemische Eigenschaften
Alkalilösungen können verschiedene Reaktionen eingehen.
Starke Basen können mit sauren und amphoteren Oxiden interagieren:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 ist ein saures Oxid);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (Schmelzreaktion, findet beim Erhitzen statt, wobei Al2O3 ein amphoteres Oxid ist);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (die Reaktion verläuft unter Bildung eines löslichen Komplexsalzes - Kaliumtetrahydroxoaluminat).
Bei der Reaktion mit amphoteren Metallen (Zn, Al und andere) ist auch die Bildung sowohl einer Schmelze als auch des entsprechenden Komplexsalzes möglich. Außerdem werden beide Reaktionen von der Entwicklung von gasförmigem Wasserstoff begleitet:
- 2KOH + 2Al=2KAO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2.
Alkalien können auch mit Salzen reagieren, was zur Bildung einer weiteren Base und eines weiteren Salzes führt. Bedingung für den Ablauf der Reaktion ist, dass als Ergebnis einer der gebildeten Stoffe wasserunlöslich sein muss:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2.
Wie bereits erwähnt, gehen Laugen und Säuren einNeutralisationsreaktion, es bilden sich Salz und Wasser:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
Alkalien reagieren mit anderen Basen nur, wenn sie Hydroxide amphoterer Metalle sind:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4].
Einige von ihnen können mit vielen organischen Substanzen interagieren: Ester, Amide, mehrwertige Alkohole:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (das Reaktionsprodukt ist Natriumalkoholat).
Wie starke Unterteile gemacht werden
Alkalien werden sowohl in der Industrie als auch in Laboratorien auf verschiedene Weise gewonnen.
In der industriellen Industrie gibt es mehrere Verfahren zur Herstellung von Alkalien: Pyrolyse, Kalk, Ferrit, Elektrolyse, die in Diaphragma-, Membran- und Quecksilberverfahren an flüssigen und festen Kathoden unterteilt wird.
Dies ist die Elektrolyse von Natrium- und Kaliumchloridlösungen, wonach an Anode und Kathode Chlor und Wasserstoff freigesetzt werden und die entsprechenden Hydroxide erh alten werden:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
Bei der Pyrolyse bei 1000 Grad kommt es in der ersten Stufe zur Bildung von Natriumoxid:
Na2CO3=Na2O + CO2.
In der zweiten Stufe wird das resultierende abgekühlte Oxid in Wasser gelöst, wodurch das notwendige Alkali erh alten wird:
Na2O + H2O=2NaOH.
Labore verwenden auch Elektrolyse. Alkalien können auch erh alten werden, indem man die entsprechenden Metalle Wasser aussetzt oder indem man Salze dieser Metalle mit anderen Basen umsetzt, was zur Folge hatdas notwendige Alkali wird erh alten und das zweite Produkt der Reaktion, das in Wasser unlöslich ist, ist Salz.
Wenn Cäsium und Wasser zusammenwirken, entsteht Cäsiumhydroxid und Wasserstoff wird freigesetzt (die Reaktion läuft sogar bei einer Temperatur von -120 Grad ab):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
Durch Einwirkung von Wasser auf Lithiumoxid entsteht Alkali:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
Bewerbung
Basierend auf der Definition dessen, was Alkali ist, kann man verstehen, dass sie nicht nur in der Industrie, sondern auch im täglichen Leben weit verbreitet sind:
- Desinfektion von Angelteichen.
- Als Dünger.
- In Pharmazeutika.
- In der Papierherstellung.
- Herstellung von synthetischem Kautschuk.
- Seife und Waschmittel besorgen.
- Elektrolytbestandteile in Alkalibatterien.
- Kohlendioxidabsorber (Lithiumhydroxid).
- Produktion von Schmierstoffen.
- Farbstoffe in der Lebensmittelherstellung (Lebensmittelzusatzstoffe).
- Batterieelektrolyte (Kaliumhydroxid).
- Abwasserrohre und Waschbecken von Speiseverstopfungen reinigen.
- Säureneutralisation.
- Katalysatoren in der chemischen Industrie.
- Chemische Verarbeitung von Fotos.
Vorsichtsmaßnahmen
Es wird offensichtlich, dass Alkalien wie Hydroxide von Natrium, Lithium, Kalium, Cäsium und andere die Haut und die Schleimhäute der Augen schwer schädigen und verätzen können, selbst wenn die kleinsten Partikel der Verbindung dorthin gelangen. Um dies zu verhindernEs ist notwendig, Schutzbrillen, Gummihandschuhe und Overalls zu tragen, die mit speziellen Substanzen behandelt sind, die keine Wechselwirkung des Materials mit Alkalien zulassen.
