Алкални: формула, свойства, приложение

Всеки се сблъсква с такава концепция като алкална, но не всеки може да каже със сигурност какво е то. Това важи особено за тези, които отдавна са завършили училище и са започнали да забравят уроците по химия. Какво е това вещество? Каква е алкалната формула в химията? Какви са неговите свойства? Разгледайте всички тези въпроси в тази статия.

Определение и основна формула

Да започнем с дефиницията. Алкали е вещество, което е високо разтворимо във вода, алкален хидроксид (1-ва група, основна подгрупа в таблица на Менделеев) или алкалозем (втора група, основна подгрупа в таблицата на Менделеев). Заслужава да се отбележи, че берилий и магнезий, въпреки че принадлежат към алкални метали, не образуват основи. Техните хидроксиди принадлежат към основите.

Алкалите са най-силните основи, чието разтваряне във вода се придружава от отделяне на топлина. Пример за това е бурната реакция с вода на натриев хидроксид. От всички основи калциевият хидроксид е най-малко разтворим във вода (известен също като хидратна вар), който в чист вид е бял прах.

От определението може да се заключи, че химичната формула на алкалите е ROH, където R е алкалоземна (калций, стронций, радий, барий) или алкален (натриев, калиев, литиев, цезиев, франциев, рубидиев) метал. Ето някои примери за алкали: NaOH, КОН, CsOH, RbOH.

реакция

Абсолютно всички алкали реагират с киселини. Реакцията протича по същия начин като киселини и основи - с образуването на сол и вода. например:

NaOH + НС1 = NaCl + Н20

Горната реакция е солна киселина + основи. Формули за реакция на различни алкали с киселини:

КОН + НС1 = КС1 + Н20

NaOH + HNO3 = NaN03 + Н20

В допълнение към киселините, основите реагират и с киселинни оксиди (SO ₂ , SO ₃ , CO ₂ ). Реакцията протича по същия механизъм като алкалната с киселина - в резултат на взаимодействието се образуват сол и вода.

Алкалите взаимодействат с и амфотерни оксиди (ZnO, А1203). В този случай се образуват нормални или сложни соли. Най-типичните от тези реакции цинков оксид + каустична основа. Формулата за тази реакция е:

2NaOH + ZnO = Na2 ZnO2 + H20

В показаната реакция се образуват нормална натриева сол Na2 ZnO2 и вода.

Реакциите на алкали с амфотерни метали протичат по същия механизъм. Да вземем за пример реакцията на алуминий + алкали. Формула за реакция:

2KOH + 2Al + 6H20 = 2К (А1 (ОН) ₄ ) + ЗН2

Това е пример за реакция с образуването на комплексна сол.

Взаимодействие с показатели

За определяне на рН на тестовия разтвор се използват специални химикали - индикатори, които променят цвета си в зависимост от стойността на индикатора за водород в околната среда. Най-често използваният показател в химическите изследвания е лакмус. В алкална среда тя ще придобие интензивен син цвят.

Друг наличен индикатор, фенолфталеин, придобива пурпурен цвят в алкална среда. Въпреки това, в много концентриран разтвор (водородният индекс е близо до 14), фенолфталеинът остава безцветен, както в неутрална среда. Затова е за предпочитане да се използва лакмус при работа с концентрирани основи.

Индикаторът на метиловия портокал в алкална среда придобива жълт цвят, а при понижаване на рН на средата цветът се променя от жълт на оранжев и червен.

Физични свойства на основите

Освен това, алкалите също се разтварят добре в етанол. Концентрираните и меки разтвори имат рН 7,1 и повече. Разтвори алкални сапунен на допир. Концентрираните състави са доста корозивни химични съединения, контактът с които причинява химически изгаряния на кожата, очите и всякакви лигавици, така че е необходимо да се работи внимателно с тях. Излагането на разяждащи вещества може да бъде неутрализирано с киселинен разтвор.

Алкалите могат да бъдат както в твърдо, така и в течно състояние. Натриев хидроксид - най-честата алкална (формула NaOH), която в твърдо състояние е вещество от бяла светлина.

Калциев хидроксид при нормални условия е бял прах. Радиевите и бариевите хидроксиди в агрегирано състояние са безцветни кристали. Стронциевите и литиевите хидроксиди също са безцветни. Всички твърди основи абсорбират вода от въздуха. Цезиевият хидроксид е най-силният алкал (формула CsOH). Алкалните свойства на металите от първата група на основната подгрупа се увеличават от горе до долу. Тези вещества са използвани в химическата промишленост. Те се използват главно в алкални батерии като електролити. Най-често се използва калиев хидроксид и натрий.

Алкално химическо изгаряне

Когато се използват неразредени алкали, винаги си струва да си припомним, че те са корозивни вещества, които, когато са изложени на открити части на тялото, причиняват зачервяване, сърбеж, парене, подуване и при тежки случаи образуват мехури. При продължителен контакт на такъв опасен състав с лигавицата на органите на зрението може да се появи слепота.

В случай на химическо изгаряне с алкали, е необходимо да се измие засегнатата област с вода и много слаб разтвор на киселина - лимонена или оцетна киселина. Дори малко количество каустик може да причини значителни увреждания на кожата и изгаряния на лигавиците, така че тези вещества трябва да се третират внимателно и да се държат далеч от деца.