الكيمياء علم يدرس التفاعلات المختلفة التي تحدث في الطبيعة وكذلك تفاعل بعض المركبات مع البعض الآخر. المواد الرئيسية هنا هي الأحماض والقلويات ، وعادة ما تسمى التفاعلات بينها بالتعادل. تؤدي إلى تكوين ملح قابل للذوبان في الماء.
ما هو الغسول
هيدروكسيدات القلوية (معادن المجموعة الأولى من المجموعة الفرعية الرئيسية (أ) في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية لـ D. I. Mendeleev) والأرض القلوية (معادن المجموعة الثانية من المجموعة الفرعية الرئيسية (A) ، بما في ذلك الكالسيوم) المعادن التي تتفاعل بعنف مع الماء وتذوب فيه تمامًا ، تسمى القلويات. نظرًا لأنهم قادرون على تدمير المواد العضوية (الجلود ، والخشب ، والورق) ، يطلق عليهم اسم مادة كاوية. على سبيل المثال ، هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) عبارة عن بوتاس كاوي ، والباريوم (Ba (OH)2) عبارة عن باريوم كاوي ، وهكذا.
الخصائص الفيزيائية للقواعد القوية
بناءً على تعريف ماهية القلويات ، يمكننا أن نضيف أن هذه الهيدروكسيدات هي أيضًا مادة صلبة رطبة (قادرة على امتصاص الأبخرة من الهواءالماء) مادة بيضاء. أقوى القلويات هي هيدروكسيدات السيزيوم CsOH والراديوم Ra (OH)2. غالبًا ما تكون التفاعلات القلوية مصحوبة بإطلاق حرارة (طاردة للحرارة). أيضًا ، تشمل الخصائص الفيزيائية لهذه القواعد قدرتها على الذوبان في بعض المركبات العضوية ، على سبيل المثال ، في الكحول: الميثانول والإيثانول.
الخصائص الكيميائية
حلول القلويات قادرة على الدخول في تفاعلات مختلفة.
القواعد القوية لديها القدرة على التفاعل مع الأكاسيد الحمضية والمتذبذبة:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 هو أكسيد حمضي) ؛
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (تفاعل الاندماج ، يحدث عند التسخين ، حيث Al2O3 هو أكسيد مذبذب) ؛
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K [Al (OH) 4] (يستمر التفاعل بتكوين ملح مركب قابل للذوبان - رباعي هيدروكسي ألومينات البوتاسيوم).
عند التفاعل مع معادن مذبذبة (Zn و Al وغيرها) ، يكون تكوين كل من الملح المصهور والملح المعقد المقابل ممكنًا أيضًا. علاوة على ذلك ، يصاحب كلا التفاعلين تطور الهيدروجين الغازي:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2 ؛
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K [Al (OH) 4] + 3H2.
القلويات أيضًا قادرة على التفاعل مع الأملاح ، مما يؤدي إلى تكوين قاعدة أخرى وملح آخر. شرط استمرار التفاعل هو أنه نتيجة لذلك ، يجب أن تكون إحدى المواد المكونة غير قابلة للذوبان في الماء:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu (OH) 2.
كما ذكرنا سابقًا ، تدخل القلويات والأحماضتفاعل التعادل والملح والماء تتشكل:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
تتفاعل القلويات مع القواعد الأخرى فقط إذا كانت هيدروكسيدات معادن مذبذبة:
NaOH + Al (OH) 3=Na [Al (OH) 4].
بعضها يمكن أن يتفاعل مع العديد من المواد العضوية: الإسترات ، الأميدات ، الكحولات متعددة الهيدروكسيل:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (منتج التفاعل هو ألكوكسيد الصوديوم).
كيف تصنع قيعان قوية
يتم الحصول على القلويات بطرق مختلفة في كل من الصناعة والمختبرات.
في الصناعة الصناعية ، هناك عدة طرق لإنتاج القلويات: الانحلال الحراري ، الجير ، الفريت ، التحليل الكهربائي ، والتي تنقسم إلى طرق الحجاب الحاجز والغشاء والزئبق على الكاثودات السائلة والصلبة.
هذا هو التحليل الكهربائي لمحاليل كلوريد الصوديوم والبوتاسيوم ، وبعد ذلك يتم إطلاق الكلور والهيدروجين عند الأنود والكاثود ، ويتم الحصول على الهيدروكسيدات المقابلة:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH ؛
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH.
عند الانحلال الحراري عند 1000 درجة ، يحدث تكوين أكسيد الصوديوم في المرحلة الأولى:
Na2CO3=Na2O + CO2.
في المرحلة الثانية ، يتم إذابة الأكسيد المبرد الناتج في الماء ، ونتيجة لذلك يتم الحصول على القلويات اللازمة:
Na2O + H2O=2NaOH.
تستخدم المختبرات أيضًا التحليل الكهربائي. يمكن أيضًا الحصول على القلويات عن طريق تعريض المعادن المقابلة للماء أو عن طريق تفاعل أملاح هذه المعادن مع قواعد أخرى ، ونتيجة لذلكيتم الحصول على القلويات اللازمة والمنتج الثاني للتفاعل غير القابل للذوبان في الماء هو الملح.
عندما يتفاعل السيزيوم والماء ، يتم الحصول على هيدروكسيد السيزيوم ويتم إطلاق الهيدروجين (يستمر التفاعل حتى عند درجة حرارة -120 درجة):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
نتيجة لتأثير الماء على أكسيد الليثيوم ، يتم الحصول على القلويات:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
التطبيق
بناءً على التعريف الدقيق لماهية القلويات ، يمكن للمرء أن يفهم أنها تستخدم على نطاق واسع ليس فقط في الصناعة ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية:
- تطهير برك الصيد
- كسماد
- في المستحضرات الصيدلانية.
- في انتاج الورق
- إنتاج المطاط الصناعي.
- الحصول على الصابون والمنظفات
- مكونات المنحل بالكهرباء في البطاريات القلوية.
- ممتص ثاني أكسيد الكربون (هيدروكسيد الليثيوم).
- إنتاج مواد التشحيم.
- الأصباغ في إنتاج الغذاء (المضافات الغذائية).
- إلكتروليتات البطارية (هيدروكسيد البوتاسيوم).
- تنظيف أنابيب الصرف الصحي والمغاسل من انسداد الطعام.
- تحييد الحمض
- محفزات في الصناعات الكيماوية.
- المعالجة الكيميائية للصور.
الاحتياطات
يتضح أن القلويات مثل هيدروكسيدات الصوديوم والليثيوم والبوتاسيوم والسيزيوم وغيرها يمكن أن تلحق أضرارًا بالغة وتحرق الجلد والأغشية المخاطية للعينين ، حتى لو وصلت أصغر جزيئات المركب إلى هناك. لمنع هذامن الضروري ارتداء النظارات الواقية والقفازات المطاطية والسترات التي يتم معالجتها بمواد خاصة لا تسمح للمواد بالتفاعل مع القلويات.
