WODOROTLENKI 
|
|
WODOROTLENKI |
Wodorotlenkami nazywamy związki chemiczne, zbudowane z kationu metalu (Me) i anionu wodorotlenowego (OH - )
Wzór ogólny:
Me(OH)n
gdzie: n - ilośc grup wodorotlenowych, równa wartościowości metalu.
Grupa wodorotlenowa jest zawsze "- 1" wartościowa.
Zmiany barw wskaźników pod wpływem wodorotlenków:
fenoloftaleina z bezbarwnej na malinową
oranż metylowy z pomarańczowej na żółtą
papierek uniwersalny z żółtej na niebieski.
Wodorotlenki, które rozpuszczają się w wodzie, nazywamy zasadami.
Każda zasada jest wodorotlenkiem, ale nie każdy wodorotlenek może być zasadą!
Zasady należą do elektrolitów - przewodzą prąd elektryczny.
W roztworach wodnych dysocjują na kationy metalu i aniony wodorotlenowe.
Wodorotlenki można podzielić na: zasadowe i amfoteryczne.
Wodorotlenki zasadowe (np.: NaOH, KOH, Ca(OH)2), reagują z kwasami tworząc sole, a nie reagują z zasadami. Wodorotlenki te są ciałami stałymi, krystalicznymi, zwykle dobrze rozpuszczalnymi w wodzie.
Wodorotlenki amfoteryczne (np.: Al(OH)3, Zn(OH)2), reagują z mocnymi kwasami i mocnymi zasadami.
W obu reakcjach powstają sole, przy czym w reakcji z zasadami tworzą się związki kompleksowe (metal pochodzący od wodorotlenku amfoterycznego wchodzi w skład anionu soli np. [Al(OH)4] - ).
Wodorotlenki amfoteryczne nie mają budowy krystalicznej, tworzą osady o charakterze koloidalnym i nie rozpuszczają się w wodzie.
WZORY I NAZEWNICTWO WODOROTLENKÓW
Nazwy wodorotlenków tworzy się po przez dodanie do słowa "wodorotlenek", nazwy pierwiastka tworzącego dany związek. Jeżeli metal tworzy dwa różne wodorotlenki, to do nazwy dodaje się (w nawiasie cyframi rzymskimi) wartościowość metalu np. wodorotlenek żelaza (II) i wodorotlenek żelaza (III). Jeśli metal tworzy tylko jeden wodorotlenek, wartościowość metalu w nazwie sie pomija.
Wzory i nazwy niektórych wodorotlenków
Na OH - wodorotlenek sodu
KOH - wodorotlenek potasu
Ca (OH)2 - wodorotlenek wapnia
Mg (OH)2- wodorotlenek magnezu
Cu (OH)2 - wodorotlenek miedzi (II)
Al(OH)3 - wodorotlenek glinu
Zn (OH)2 - wodorotlenek cynku
Fe (OH)2 - wodorotlenek żelaza (II)
Fe (OH)3 - wodorotlenek żelaza (III)
Ba (OH)2 - wodorotlenek baru
OTRZYMYWANIE WODOROTLENKÓW
1. W reakcji aktywnych metali z wodą (aktywnymi metalami są metale I grupy i część metali II grupy układu okresowego, które reagują z wodą z wydzieleniem wodoru), np.:
2 Na + 2H2O --> 2Na OH + H2
Ca + 2H2O --> Ca(OH)2 + H2
2. Reakcja odpowiedniego tlenku metalu z wodą (tak otrzymuje się wodorotlenki litowców i berylowców), np.:
Na2O + H2O --> 2 Na OH
CaO + H2O --> Ca(OH)2
3. Wodorotleniki nierozpuszczalne w wodzie, otrzymuje się w reakcji mocnej zasady i soli danego metalu - wytrąca się osad odpowiedniego wodorotlenku, np.:
Fe Cl3 + 3 Na OH ---> Fe(OH)3 + 3 Na Cl
Cu SO4 + 2 Na OH ---> Cu(OH)2 + Na2SO4
WŁAŚCIWOŚCI WODOROTLENKÓW
Wodorotlenki są w większości ciałami stałymi.
Wodorotlenki litowców i berylowców (za wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2), są rozpuszczalne w wodzie i te należą do mocnych elektrolitów. Pozostałe wodorotlenki są słabymi elektrolitami.
Wodorotlenki są z reguły substancjami aktywnymi chemicznie.
Najbardziej charakterystyczną reakcją dla wodorotlenków jest reakcja z kwasami, w wyniku której tworzą się sole. Reakcja ta nazywana jest reakcją zobojętniania, np.
Na OH + HCl ---> Na Cl + H2O
WODOROTLENEK SODU (ZASADA SODOWA)
Wzór sumaryczny: Na OH
Wzór strukturalny: Na - O - H
Otrzymywanie
W reakcji metalicznego sodu z wodą:
2 Na + 2H2O --> 2Na OH + H2
W reakcji tlenku sodu z wodą:
Na2O + H2O --> 2 Na OH
Metodą kaustyfikacji sody (na sodę kalcynowaną działa się świeżym wapnem gaszonym):
Ca(OH)2 + Na2CO3 -> 2 Na OH + CaCO3
W procesie elektrolizy wodnych roztworów chlorku sodu (metoda elektorlizy przeponowej).
Właściwości
Wodorotlenek sodu znany jest pod nazwą soda kaustyczna, soda żrąca,a wodne roztwory wodorotlenku sodu nazywa się ługiem sodowym.
Jest ciałem stałym, o barwie białej. Pochłania wilgoć i dwutlenek węgla z powietrza - jest higroskopijny: rozpływa się i pokrywa kruchą warstwą węglanu sodu. Rozpuszcza się w wodzie z wydzieleniem ciepła - reakcja egzotermiczna.
NaOH w stanie stałym i w postaci roztworu przechowywany jest w plastikowych pojemnikach i butelkach.
Posiada właściwości żrące. Niszczy bibułę, podobnie działa na skórę. Stopiony, niszczy szkło i porcelanę.
Zastosowanie
Wodorotlenek sodu wykorzystuje się do wyrobu mydła i środków piorących, celulozy, papieru, jedwabiu wiskozowego, barwników detergentów, w przemyśle włókienniczym, do wyrobu szkła wodnego, regeneracji kauczuku. Jest ważnym odczynnikiem stosowanym w laboratoriach chemicznych. Jest wykorzystywany w przemyśle petrochemicznym oraz do produkcji gumy. Jest składnikiem różnych płynów czyszczących i wybielaczy np.:Domestosu.
WODOROTLENEK POTASU (ZASADA POTASOWA)
Wzór sumaryczny: K OH
Wzór strukturalny: K - O - H
Otrzymywanie
W reakcji metalicznego potasu z wodą:
2 K + 2H2O --> 2 KOH + H2
W reakcji tlenku potasu z wodą:
K2O + H2O --> 2 KOH
Właściwości
Wodorotlenek potasu wykazuje duże podobieństwo we właściwościach do wodorotlenku sodu. Jest substancją stałą, barwy białej, higroskopijną. Dobrze rozpuszcza się w wodzie z wydzieleniem ciepła. Jest substancją żrącą.
Zastosowanie
Wodorotlenek potasu służy do produkcji mydła. Wykorzystuje się go jako środek suszący, w laboratoriach jako odczynnik, w litografii, grawernictwie i rytownictwie.
WODOROTLENEK WAPNIA
Wzór sumaryczny: Ca(OH)2
Wzór strukturalny: H - O - Ca - O - H
Otrzymywanie
W reakcji wapnia z wodą:
Ca + 2H2O --> Ca (OH)2 + H2
W reakcji tlenku wapnia z wodą:
Ca O + H2O --> Ca (OH)2
Właściwości i zastosowanie
Wodorotlenek wapnia niezbyt dobrze rozpuszcza się w wodzie. Zawiesina Ca (OH)2 opada na dno,
a przezroczysta ciecz nad osadem, to woda wapienna, wykorzystywana do wykrywania obecności dwutlenku węgla.
Ca (OH)2 jest mocną i tanią zasadą.
Wodorotlenek wapnia otrzymuje się z tlenku wapnia, nazywanego potocznie wapnem palonym. Reakcja Ca O z wodą nazywana jest gaszeniem wapna i przebiega z wydzielenie dużej ilości ciepła.
Wapno gaszone, to gęsta substancja, która po zmieszaniu z piaskiem i wodą tworzy zaprawę wapienną stosowaną w budownictwie.
Wapno gaszone po zmieszaniu z wodą tworzy mleko wapienne, które służy jako środek dezynfekcyjny do bielenia wnętrz mieszkalnych, budynków gospodarczych, zwalczania szkodników w sadownictwie.
Wodorotlenek wapnia jest stosowany w przemyśle garbarskim, cukrowniczym, do zmiękczania wody, w procesie produkcji sody.
Jest stosowany jako sztuczny nawóz do gleb kwaśnych.
ZASADA AMONOWA
Wzory sumaryczne: NH3.H2O lub NH4+OH- lub NH4OH
Cząsteczki wodorotlenku amonu nie zawierają atomów metalu.
Istnieje tylko w roztworze wodnym, jest to bezbarwna ciecz (trwała tylko w roztworze wodnym), o ostrym i duszącym zapachu.
Dysocjuje podobnie jak inne wodorotlenki, odszczepiając anion OH - i kation amonowy NH4+.
Powstaje przez rozpuszczenie amoniaku w wodzie.
Zasada amonowa jest powszechnie nazywana wodą amoniakalną.
Jest bardzo dobrze przyswajalna przez rośliny i stosowana jako nawóz sztuczny, tzw. nawóz ciekły.
Woda amoniakalna jest stosowana również do otrzymywania gazowego amoniaku, w przemyśle gumowym, do produkcji barwników, półproduktów organicznych i w analizie chemicznej.
