Emäksiset hydroksidit

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 21. maaliskuuta 2016 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .

Emäksiset hydroksidit ovat monimutkaisia aineita, jotka koostuvat metalliatomeista tai ammoniumionista ja hydroksoryhmästä (-OH) ja hajoavat vesiliuoksessa muodostaen OH - anioneja - ja kationeja . Pohjan nimi koostuu yleensä kahdesta sanasta: sanasta "hydroksidi" ja metallin nimestä genitiivissä (tai sanasta "ammonium"). Emäksiä, jotka liukenevat helposti veteen, kutsutaan emäksiksi .

Haetaan

Voimakkaasti emäksisen oksidin vuorovaikutus veden kanssa tuottaa vahvan emäksen tai alkalin. ${\mathsf {CaO+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Ca(OH)_{2}}}$ Heikosti emäksiset ja amfoteeriset oksidit eivät reagoi veden kanssa, joten niitä vastaavia hydroksideja ei voida saada tällä tavalla.
Matala-aktiivisten metallien hydroksideja saadaan lisäämällä alkalia vastaavien suolojen liuoksiin. Koska heikosti emäksisten hydroksidien liukoisuus veteen on hyvin alhainen, hydroksidi saostuu liuoksesta hyytelömäisenä massana. ${\displaystyle {\mathsf {CuSO_{4}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4))))$
Emäs voidaan saada myös saattamalla alkali- tai maa-alkalimetalli reagoimaan veden kanssa. ${\mathsf {Ca+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Ca(OH)_{2}+H_{2}\uparrow }}$
Alkalimetallihydroksidit valmistetaan teollisesti suolojen vesiliuosten elektrolyysillä: ${\mathsf {2NaCl+2H_{2}O\ {\xrightarrow {e^{-}}}\ 2NaOH+H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow }}$
Joitakin emäksiä voidaan saada vaihtoreaktioilla: ${\mathsf {Li_{2}SO_{4}+Ba(OH)_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2LiOH+BaSO_{4}\downarrow }}$
Metallimäksiä löytyy luonnosta mineraalien muodossa, esimerkiksi: hydrargilliitti Al (OH) 3 , brusiitti Mg (OH) 2 .

Luokitus

Säätiöt luokitellaan useiden kriteerien mukaan.

Vesiliukoisuuden perusteella.
- Liukoiset emäkset ( emäkset ): litiumhydroksidi LiOH, natriumhydroksidi NaOH, kaliumhydroksidi KOH, bariumhydroksidi Ba (OH) 2 , strontiumhydroksidi Sr (OH) 2 , cesiumhydroksidi CsOH, rubidiumhydroksidi RbOH, talliumhydroksidi TlOH (kalsiumhydroksidi TlOH OH) 2
- Käytännössä liukenemattomat emäkset: Mg (OH) 2 , Zn (OH) 2 , Cu (OH) 2 , Al (OH) 3 , Fe (OH) 3 , Be (OH) 2 .
- Muut emäkset : NH3H2O _

Jako liukeneviin ja liukenemattomiin emäksiin osuu lähes täysin samaan jakamiseen vahvoihin ja heikkoihin emäksiin tai metallien ja siirtymäelementtien hydroksideihin . Poikkeuksena on litiumhydroksidi LiOH, joka liukenee hyvin veteen, mutta on heikko emäs.

Molekyylissä olevien hydroksyyliryhmien lukumäärän mukaan .
- Yksittäinen happo ( natriumhydroksidi NaOH)
- Dihappo ( kupari(II)hydroksidi Cu(OH) 2 )
- Trihappo ( rauta(III)hydroksidi Fe (OH) 3 )
Volatiliteetin mukaan.
- Haihtuvat: NH3 , CH3 - NH2
- Haihtumaton: alkalit, liukenemattomat emäkset.
Vakauden vuoksi.
- Stabiili: natriumhydroksidi NaOH, bariumhydroksidi Ba(OH) 2
- Epästabiili: ammoniumhydroksidi NH 3 H 2 O (ammoniakkihydraatti).
Elektrolyyttisen dissosiaatioasteen mukaan .
- Vahva (α > 30 %): alkalit.
- Heikko (α < 3 %): liukenemattomat emäkset.
Hapen läsnäolon ansiosta.
- Happea sisältävä: kaliumhydroksidi KOH, strontiumhydroksidi Sr(OH) 2
- Anoksinen : ammoniakki NH3 , amiinit .
Yhteystyypin mukaan:
- Epäorgaaniset emäkset: sisältävät yhden tai useamman -OH-ryhmän.
- Orgaaniset emäkset: orgaaniset yhdisteet, jotka ovat protonin vastaanottajia : amiinit , amidiinit ja muut yhdisteet.

Nimikkeistö

IUPAC- nimikkeistössä -OH-ryhmiä sisältäviä epäorgaanisia yhdisteitä kutsutaan hydroksideiksi . Esimerkkejä hydroksidien systemaattisista nimistä:

NaOH - natriumhydroksidi
TlOH - tallium(I)hydroksidi
Fe(OH) 2 - rauta(II)hydroksidi

Jos yhdiste sisältää samanaikaisesti oksidi- ja hydroksidianioneja, nimissä käytetään numeerisia etuliitteitä :

TiO (OH) 2 - titaanidihydroksidioksidi
MoO (OH) 3 - molybdeenitrihydroksidioksidi

O(OH)-ryhmän sisältäville yhdisteille käytetään perinteisiä nimiä etuliitteellä meta- :

AlO(OH) - alumiinimetahydroksidi
CrO(OH) - kromimetahydroksidi

Oksideille, jotka on hydratoitu määrittelemättömällä määrällä vesimolekyylejä, esimerkiksi Tl 2 O 3 • n H 2 O, ei ole hyväksyttävää kirjoittaa kaavoja, kuten Tl(OH) 3 . Tällaisten yhdisteiden kutsumista hydroksidiksi ei myöskään suositella . Esimerkkejä otsikoista:

Tl 2 O 3 • n H 2 O - tallium(III)oksidipolyhydraatti
MnO 2 • n H 2 O - mangaani(IV)oksidipolyhydraatti

Erityisen huomionarvoista on yhdiste NH 3 •H 2 O, joka aiemmin kirjoitettiin nimellä NH 4 OH ja jolla on emäksen ominaisuuksia vesiliuoksissa. Tätä ja vastaavia yhdisteitä tulee kutsua hydraatiksi :

NH 3 • H 2 O - ammoniakkihydraatti
N 2 H 4 • H 2 O - hydratsiinihydraatti

Kemialliset ominaisuudet

Vesiliuoksissa emäkset hajoavat, mikä muuttaa ionitasapainoa:

{\displaystyle {\mathsf {NaOH\ \rightleftarrows \ Na^{+}+OH^{-))))

tämä muutos näkyy joidenkin happo-emäs-indikaattoreiden väreissä :

lakmus muuttuu siniseksi
metyylioranssi - keltainen
fenoliftaleiini saa fuksiavärin .

Vuorovaikutuksessa hapon kanssa tapahtuu neutralointireaktio ja muodostuu suolaa ja vettä:

{\mathsf {NaOH+HCl\ {\xrightarrow {}}\ NaCl+H_{2}O}}

Huomautus: Reaktio ei etene, jos sekä happo että emäs ovat heikkoja .

Ylimäärällä happoa tai emästä neutralointireaktio ei mene loppuun ja muodostuu vastaavasti happamia tai emäksisiä suoloja:

{\mathsf {NaOH+H_{3}PO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ NaH_{2}PO_{4}+H_{2}O}}

{\mathsf {2Cu(OH)_{2}+H_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ (CuOH)_{2}CO_{3}+2H_{2}O} }

Amfoteeriset emäkset voivat reagoida alkalien kanssa muodostaen hydroksokomplekseja:

{\mathsf {Zn(OH)_{2}+2KOH\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}[Zn(OH)_{4}]}}

Emäkset reagoivat happamien tai amfoteeristen oksidien kanssa muodostaen suoloja:

{\mathsf {2NaOH+SiO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O))

{\mathsf {2NaOH+Al_{2}O_{3}\ {\xrightarrow {}}\ 2NaAlO_{2}+H_{2}O}}

Emäkset osallistuvat vaihtoreaktioihin (reagoivat suolaliuosten kanssa):

{\mathsf {Ba(OH)_{2}+Na_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ 2NaOH+BaSO_{4}\downarrow }}

Heikot ja liukenemattomat emäkset hajoavat oksidiksi ja vedeksi kuumennettaessa:

{\mathsf {Cu(OH)_{2}\ {\xrightarrow {T))\ CuO+H_{2}O))

Jotkut emäkset (Cu(I), Ag, Au(I)) hajoavat jopa huoneenlämpötilassa.

Alkalimetalliemäkset ( paitsi litium ) sulavat kuumennettaessa, sulatteet ovat elektrolyyttejä .

Katso myös

Kirjallisuus

Chemical Encyclopedia / Toim.: Knunyants I.L. ja muut - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1. - 623 s.
Chemical Encyclopedia / Toim.: Knunyants I.L. ja muut - M . : Soviet Encyclopedia, 1992. - T. 3. - 639 s. - ISBN 5-82270-039-8 .
Lidin R.A. jne . Epäorgaanisten aineiden nimikkeistö. - M. : KolosS, 2006. - 95 s. — ISBN 5-9532-0446-9 .