Alkalické riešenie - chemická škola
Alkalický roztok
Alkalické roztoky alebo tzv Zásady sú v najužšom zmysle vodné roztoky hydroxidov kovov, ako je hydroxid sodný (lúh sodný) alebo hydroxid draselný (hydroxid draselný). Tieto hydroxidy kovov patria medzi alkalické hydroxidy. V širšom zmysle sa tento výraz používa aj pre akékoľvek riešenie zásad. Patria sem amoniak (amoniak voda) a organické zlúčeniny, ako sú amíny. Alkalické roztoky v najširšom zmysle môžu byť tiež nevodné roztoky.
Vodné roztoky sú zásadité, ak koncentrácia hydroxidových iónov OH - prevyšuje koncentráciu oxóniových iónov H3O +. Hodnota pH je potom vyššia ako 7. Silne alkalické vodné roztoky majú hodnotu pH vyššiu ako 10, napríklad normálny roztok hydroxidu sodného má hodnotu pH 14.
charakteristiky
Kyseliny a alkalické roztoky majú niektoré spoločné vlastnosti. Vďaka indikátorom vytvárajú tieto roztoky charakteristické sfarbenie a na pokožke sú klzké. Roztoky sú korozívne, preto pri práci s alkalickými roztokmi musíte vždy nosiť ochranné okuliare. Vykazujú tiež elektrickú vodivosť, takže musia byť prítomné voľne sa pohybujúce ióny.
Silne alkalické roztoky sú extrémne korozívne: môžu rozpúšťať kovy, ako je hliník a bielkoviny, takže je potrebné zabrániť ich kontaktu s pokožkou. Pri manipulácii so silne zásaditými roztokmi by preto mali byť nasadené rukavice a ochranné okuliare. Môžu tiež napadnúť sklenené povrchy - najmä ak sú dlhodobo vystavené teplu - to môže viesť napríklad k zakaleniu okuliarov. Manipulácia s lúhom sodným atď. V sklenených nádobách, ako sú Erlenmeyerove banky, je samozrejme stále možná, pokiaľ sa nepoužívajú zátky zo skleneného skla, ktoré sa zaseknú v dlhšom skladovaní.
použitie
Alkalické roztoky sa používajú okrem iného na ošetrenie a konzerváciu potravín, aby boli dlhšie trvanlivé. Praclíky sa tiež používajú na pečenie praclíkov alebo praclíkov. Pri chemickej výrobe sa alkálie používajú aj na neutralizáciu kyselín.
Príprava alkalických roztokov
Výroba vodných roztokov hydroxidov alkalických kovov
Nasledujúce reakcie, z ktorých každá je uvedená na príklade, vedú k tvorbe vodných roztokov hydroxidov alkalických kovov:
Zodpovedajúci hydroxid sa rozpustí vo vode
Toto je najjednoduchší spôsob použitia riešení v laboratóriu. Teplo generované počas rozpúšťania (exotermická reakcia) však môže byť také silné, že voda začne vrieť, pričom alkalický roztok môže vystreknúť a spôsobiť popáleniny. Príklad:
Hydroxid sodný + voda $ \ rightarrow $ Hydroxid sodný - roztok alebo roztok hydroxidu sodného NaOH (s) + H2O (l) $ \ rightarrow $ Na + (aq) + OH - (aq) + H2O (l)
Reakcia oxidu alkalického kovu s vodou
Tuhý hydroxid alkalického kovu sa vytvorí, keď sa pridá stechiometricky vhodné množstvo vody, a roztok hydroxidu alkalického kovu sa vytvorí, keď sa pridá nadbytok vody. Proces rozpúšťania opísaný vo variante výroby 1 sa uskutočňuje s hydroxidom lítnym, ktorý sa vytvorí počas reakcie. Príklad:
Oxid lítny + voda $ \ rightarrow $ hydroxid lítny Li2O (s) + H2O (l, stechiometrický) $ \ rightarrow $ 2 LiOH (y) oxid lítny + voda $ \ rightarrow $ hydroxid lítny - roztok Li2O (s) + H2O (l, prebytok) $ \ pravá šípka $ Li + (aq) + OH - (aq) + H2O (l)
Reakcia alkalického kovu s vodou
Rovnako ako v prípade druhého variantu výroby je rozhodujúce pre vytvorenie alebo pomenovanie produktu množstvo pridanej vody. Príklad:
Sodík + voda $ \ rightarrow $ Hydroxid sodný + vodík 2 Na (s) + 2 H2O (l) $ \ rightarrow $ 2 NaOH (s) + H2 (g)
Ak sa pridá nadbytok vody, rozpustí sa hydroxid sodný z výrobného variantu 1. V závislosti od použitého alkalického kovu a spôsobu vykonania experimentu sa výsledný vodík vznieti v dôsledku uvoľneného reakčného tepla.
Dôležitým variantom je technická výroba hydroxidu sodného reakciou vody s amalgámom sodným, ktorý sa získava chlór-alkalickou elektrolýzou s ortuťovými elektródami.
Elektrolýza roztokov halogénových solí alkalických kovov
Roztok hydroxidu sodného sa vyrába v priemyselnom meradle elektrolýzou soľného roztoku, pričom pórovitá priečka (membrána) do značnej miery bráni zmiešaniu soľného roztoku a hydroxidu sodného. To umožňuje nepretržitú elektrolýzu:
2 Na + (aq) + 2 Cl - (aq) + 2 H2O (l) $ \ rightarrow $ 2 Na + (aq) + 2 OH - (aq) + Cl2 (g) + H2 (g)
Viac zásaditých roztokov
Vápennú vodu je najlepšie získať z oxidu vápenatého CaO, ktorý je lacno dostupný ako nehasené vápno.