Wodorotlenki
|
Wodorotlenkami nazywamy wszystkie związki nieorganiczne, których cząsteczki zawierają kationy metali i aniony wodorotlenowe (OH-)
Wzór ogólny - M(OH)n
gdzie: n - ilośc grup wodorotlenowych, równa wartościowości metalu
|
Wodorotlenki podobnie jak kwasy spotykamy w naszym otoczeniu. Tymi wodorotlenkami są:
- wodorotlenek sodu, znany pod handlową nazwą soda kaustyczna lub kret
- wodorotlenek wapnia, znany jako wapno gaszone
|
Wodorotlenek sodu i wapnia są substancjami żrącymi. Podczas pracy z tymi substancjami należy zachować szczególną ostrożność
|
Jak możemy wodorotlenki odróżnić od innych substancji?
Podobnie jak przy kwasach do wykrywania wodorotlenków wykorzystamy te same wskaźniki. Różnica będzie w zabarwieniu.
|
Fioletowe zabarwienie wywaru z czerwonej kapusty zmienia się na niebieskozielone w obecności wodorotlenku
|
Innymi wskaźnikami stosowanymi do wykrywania wodorotlenków są - tabela niżej.
Zabarwienie wskaźników
|
Nazwa wskaznika
|
BARWA WSKAZNIKA
|
|
w wodzie
|
w roztworze wodorotlenku
|
|
Oraż metylowy
|
pomarańczowa
|
pomarańczowa
|
|
Lakmus
|
fioletowa
|
niebieska
|
|
Błękit tymolowy
|
żółta
|
niebieska
|
|
Papierek uniwersalny
|
żółta
|
zielona
|
|
Wywar z czerwonej kapusty
|
fioletowa
|
niebieskozielona
|
Jaką budowe mają cząsteczki wodorotlenków?
Przedstawicielami wodorotlenków są następujące substancje chemiczne - tabela niżej
Wodorotlenki
|
Nazwa kwasu
|
Wzór chemiczny
|
|
wodorotlenek sodu
|
NaOH
|
|
wodorotlenek potasu
|
KOH
|
|
wodorotlenek wapnia
|
Ca(OH)2
|
|
wodorotlenek magnezu
|
Mg(OH)2
|
|
wodorotlenek glinu
|
Al(OH)3
|
|
wodorotlenek żelaza(III)
|
Fe(OH)3
|
|
wodorotlenek miedzi(II)
|
Cu(OH)2
|
|
W nazwach wodorotlenków w nawiasie cyframi rzymskimi podana jest wartościowość metalu. Obowiązek pisania w nawiasie wartościowości metalu dotyczy tych metali, które występują w związkach w kilku wartościowościach
Przykład: wodorotlenek żelaza(II) - Fe(OH)2, wodorotlenek żelaza(III) - Fe(OH)3
|
Wszystkie wodorotlenki zebrane w tabeli mają częśc wspólną, występującą we wszystkich wzorach. Tą częścią wspólną dla wszystkich kwasów jest grupa wodorotlenowa, która w zależności od rodzaju metalu i jego wartościowości występuje w różnych ilościach (patrz indeksy dolne przy grupach wodorotlenowych). Prosta analiza wzorów kwasów pokazuje, że można im przypisac wzór ogólny.
Wzór ogólny - M(OH)n
gdzie: n - ilośc grup wodorotlenowych, równa wartościowości metalu
Przykłady
Wodorotlenki
|
Nazwa wodorotlenku
|
Metal
|
Ilość grup wodorotlenowych
|
Wartościowość metalu
|
|
wodorotlenek potasu
KOH
|
K
|
OH - 1
|
I
|
|
wodorotlenek żelaza(II)
Fe(OH)2
|
Fe
|
OH - 2
|
II
|
|
wodorotlenek glinu
Al(OH)3
|
Al
|
OH - 3
|
III
|
|
Ze względu na rozpuszczalność w wodzie, wodorotlenki dzielimy na:
- rozpuszczalne w wodzie i noszą one nazwę zasad
- nierozpuszczalne - nazwy zasada nie możemy stosować w stosunku do trudnorozpuszczalnych wodorotlenków, np. Al(OH)3
|
Najważniejsze metody otrzymywania wodorotlenków to;
- reakcja aktywnych metali z wodą
- reakcja odpowiedniego tlenku metalu z wodą
Wodorotleniki nierozpuszczalne w wodzie można w reakcji wytrącania osadu
FeCl3 + 3 NaOH ---> Fe(OH)3 + 3NaCl
Reakcja aktywnych metali z wodą
Tymi aktywnymi metalami są metale I grupy układu okresowego i część metali II grupy układu okresowego. Pierwiastki te w zetknięciu z wodą reagują z wydzieleniem wodoru.
|
2Na + 2H2O ---> 2NaOH + H2
2K + 2H2O ---> 2KOH + H2
Ca + 2H2O ---> Ca(OH)2 + H2
|
Reakcja odpowiedniego tlenku
|
K2O + H2O ---> 2KOH
CaO + H2O ---> Ca(OH)2
|
Wodorotlenki to z reguły substancje aktywne chemicznie. Najbardziej charakterystyczną reakcją dla wodorotlenków jest reakcja z kwasami. Podobnie jak kwasy, roztwory wodne przewodzą prąd elektryczny. Jeżeli roztwory wodorotlenków przewodzą prąd elektryczny, to dowodzi że w roztworze muszą znajdować się nośniki prądu elektrycznego.
Co jest nośnikiem prądu elektrycznego w roztworze kwasów
|
Podobnie jak kwasy, wodorotlenki które rozpuszczają się w wodzie rozpadają sie na jony, tj. kation metalu i grupę wodorotlenową. Rozpad następuje wskutek wzajemnego oddziaływania cząsteczek wody i cząsteczek wodorotlenku
NaOH ---> Na+ + OH-
Ca(OH)2 ---> Ca2+ + 2 OH-
_____________________
M(OH)n ---> Mn+ + nOH-
|
Wniosek - nośnikiem prądu w roztworze wodorotlenków jest kation metalu i anion grupy wodorotlenowej.
|
Mając na uwadze powyższe stwierdzenia możemy dla zasad podać nową definicję.
Wodorotlenki, które ulegają dysocjacji pod wpływem wody, nazywamy zasadami.
|
Najważniejszymi wodorotlenkami są;
- wodorotlenek sodu
- wodorotlenek wapnia
Wodorotlenek sodu
Wodorotlenek sodowy NaOH mazywany jest sodą kaustyczną. Jest to biała substancja, która pochłania wilgoć z powietrza i łatwo rozpuszcza się w wodzie.
Roztwory jej są w dotyku śliskie jak mydło i działają wybitnie niszcząco na naskórek.
Wodorotlenek sodowy jest cennym odczynnikiem i należy do ważnych chemikaliów przemysłowych. Używa się go do wytwarzania:
- mydła
- rafinacji ropy naftowej
- produkcji papieru, tekstyliów
- szkła
Wodorotlenek wapniowy
Wodorotlenek wapniowy znany jest pod nazwą wapno gaszone i otrzymywany jest w reakcji tlenku wapnia (wapno palone) z wodą.
CaO + H2O ---> Ca(OH)2
Otrzymane w ten sposób wapno gaszone jest białym proszkiem, który po zmieszaniu z wodą i piaskiem daje zaprawę murarską. Zaprawa tężeje w wyniku reakcji chemicznej dwutlenku węgla z powietrza z wodorotlenkiem wapnia. Powstaje węglan wapnia (sól), który spaja ziarna piasku.
Ca(OH)2 + CO2 ---> CaCO3 + H2O
Wodorotlenek wapnia w przemyśle wykorzystuje się do:
- produkcji matertiałów budowlanych
- produkcji leków
- produkcji środków odkażających i dezynfekcyjnych
- w przemyśle cukierniczym
