Lúgos oldat - kémia iskola
Lúgos oldat
Lúgos oldatok vagy ún Lúgok a legszűkebb értelemben a fém-hidroxidok vizes oldatai, például nátrium-hidroxid (maró nátrium-hidroxid) vagy kálium-hidroxid (kálium-hidroxid). Ezek a fém-hidroxidok az alkáli-hidroxidok közé tartoznak. Tágabb értelemben a kifejezést az alapok bármilyen megoldására is használják. Ide tartoznak az ammónia (ammónia-víz) és a szerves vegyületek, például az aminok. A tágabb értelemben vett lúgos oldatok lehetnek nem vizes oldatok is.
A vizes oldatok lúgosak, ha az OH hidroxidionok koncentrációja meghaladja a H3O + oxóniumionok koncentrációját. A pH-érték ekkor nagyobb, mint 7. Az erősen lúgos vizes oldatok pH-értéke nagyobb, mint 10, például a normál nátrium-hidroxid-oldat pH-értéke 14.
jellemzők
A savaknak és lúgos oldatoknak vannak közös tulajdonságaik. A mutatókkal ezek a megoldások jellegzetes színezékeket eredményeznek, és csúszósnak érzik a bőrt. Az oldatok maró hatásúak, ezért lúgos oldatokkal való munkavégzés során mindig védőszemüveget kell viselni. Elektromos vezetőképességet is mutatnak, ezért szabadon mozgó ionoknak kell lenniük.
Az erősen lúgos oldatok rendkívül maró hatásúak: fel tudják oldani a fémeket, például az alumíniumot és a fehérjéket, ezért kerülni kell a bőrrel való érintkezést. Az erősen lúgos oldatok kezelésekor ezért kesztyűt és védőszemüveget kell viselni. Megtámadhatják az üvegfelületeket is - különösen, ha hosszú ideig vannak kitéve a hőnek -, ez például a szemüveg elhomályosodásához vezethet. A maró nátrium stb. Kezelése olyan üvegedényekben, mint az Erlenmeyer-lombik, természetesen továbbra is lehetséges, amíg nem használnak őrölt üvegdugókat, mivel ezek hosszabb tároláskor elakadnak.
használat
Lúgos oldatokat használnak többek között az élelmiszerek gyógyítására és tartósítására annak érdekében, hogy azok hosszabb ideig tarthassanak. Perecet is használnak perec vagy perec tekercsének sütésére. A vegyi termelésben a lúgokat a savak semlegesítésére is használják.
Lúgos oldatok készítése
Alkálifém-hidroxid vizes oldatainak előállítása
A következő reakciók, amelyek mindegyikét egy példával mutatjuk be, alkálifém-hidroxidok vizes oldatainak kialakulásához vezetnek:
Oldjuk fel a megfelelő hidroxidot vízben
Ez a legegyszerűbb módszer a laboratóriumi megoldások felhasználására. Az oldódás (exoterm reakció) során keletkező hő azonban olyan erős lehet, hogy a víz forrni kezd, ezáltal a lúgos oldat fröccsenhet és égési sérüléseket okozhat. Példa:
Nátrium-hidroxid + víz $ \ rightarrow $ Nátrium-hidroxid-oldat vagy nátrium-hidroxid-oldat NaOH (s) + H2O (l) $ \ rightarrow $ Na + (aq) + OH - (aq) + H2O (l)
Alkálifém-oxid reakciója vízzel
Szilárd alkálifém-hidroxid keletkezik, ha sztöchiometrikusan megfelelő mennyiségű vizet adunk hozzá, és alkálifém-hidroxid-oldatot képezünk, ha felesleges vizet adunk hozzá. Az 1. gyártási változatban leírt oldási folyamat a reakció során képződött lítium-hidroxiddal megy végbe. Példa:
Lítium-oxid + víz $ \ rightarrow $ lítium-hidroxid Li2O (s) + H2O (l, sztöchiometrikus) $ \ rightarrow $ 2 LiOH (s) lítium-oxid + víz $ \ rightarrow $ lítium-hidroxid - oldat Li2O (s) + H2O (l, felesleg) $ \ rightarrow $ Li + (aq) + OH - (aq) + H2O (l)
Alkálifém reakciója vízzel
A második gyártási változathoz hasonlóan a hozzáadott víz mennyisége is meghatározó a termék létrehozása vagy megnevezése szempontjából. Példa:
Nátrium + víz $ \ rightarrow $ Nátrium-hidroxid + hidrogén 2 Na (s) + 2 H2O (l) $ \ rightarrow $ 2 NaOH (s) + H2 (g)
Ha felesleges vizet adunk hozzá, akkor az 1. gyártási változat nátrium-hidroxidja feloldódik. Az alkalmazott alkálifémetől és a kísérlet végrehajtásától függően a keletkező hidrogén meggyullad a felszabaduló reakcióhő miatt.
Fontos változat a nátrium-hidroxid-oldat technikai előállítása víz és nátrium-amalgám reakciójával, amelyet klór-alkáli elektrolízissel nyernek higany elektródokkal.
Alkálifém-halogén sóoldatok elektrolízise
A nátrium-hidroxid-oldatot ipari méretekben állítják elő sóoldat elektrolízissel, amelynek során a porózus válaszfalak (membrán) nagymértékben megakadályozza a sóoldat és a nátrium-hidroxid oldatának keveredését. Ez lehetővé teszi a folyamatos elektrolízist:
2 Na + (aq) + 2 Cl - (aq) + 2 H2O (l) $ \ jobb oldali $ 2 Na + (aq) + 2 OH - (aq) + Cl2 (g) + H2 (g)
Lúgosabb oldatok
A mészvizet legjobban a kalcium-oxid CaO-ból nyerhetjük, amely olcsón égetett mészként kapható.