Органик бус бодисын үндсэн ангилалд исэл, хүчил, давсаас гадна суурь эсвэл гидроксид гэж нэрлэгддэг нэгдлүүдийн бүлэг орно. Тэд бүгд нэг молекулын бүтцийн төлөвлөгөөтэй байдаг: тэдгээрийн найрлагад металлын ионтой холбогдсон нэг буюу хэд хэдэн гидроксил бүлгийг агуулсан байх ёстой. Үндсэн гидроксид нь металлын исэл ба давстай генетикийн хувьд холбоотой байдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн химийн шинж чанараас гадна лаборатори болон үйлдвэрлэлийн аргаар олж авах аргыг тодорхойлдог.
Суурийг ангилах хэд хэдэн хэлбэр байдаг бөгөөд эдгээр нь молекулын нэг хэсэг болох металлын шинж чанар, мөн бодисын усанд уусах чадвар дээр суурилдаг. Манай нийтлэлд бид гидроксидын эдгээр шинж чанаруудыг авч үзэхээс гадна тэдгээрийн химийн шинж чанаруудтай танилцах болно, үүнээс суурийг үйлдвэрлэл, өдөр тутмын амьдралд ашиглах нь хамаарна.
Физик шинж чанар
Идэвхтэй эсвэл ердийн металлаас үүссэн бүх суурь нь хайлах цэгийн өргөн хүрээтэй хатуу бодис юм. Устай холбоотойгоор тэдөндөр уусдаг - шүлтлэг, усанд уусдаггүй гэж хуваагддаг. Жишээлбэл, катион хэлбэрээр IA бүлгийн элементүүдийг агуулсан үндсэн гидроксидууд нь усанд амархан уусдаг ба хүчтэй электролит юм. Тэдгээр нь хүрэхэд савантай, даавуу, арьсыг зэврүүлж, шүлт гэж нэрлэдэг. Уусмалд задрах үед OH- ионууд илэрч, индикатор ашиглан тодорхойлно. Жишээлбэл, өнгөгүй фенолфталеин нь шүлтлэг орчинд час улаан өнгөтэй болдог. Натри, кали, бари, кальцийн гидроксидын уусмал ба хайлмал хоёулаа электролит; цахилгаан гүйдэл дамжуулах ба хоёр дахь төрлийн дамжуулагч гэж тооцогддог. Аж үйлдвэрт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг уусдаг суурь нь натри, кали, аммонийн үндсэн гидроксид гэх мэт 11 орчим нэгдлүүдийг агуулдаг.
Суурь молекулын бүтэц
Бодисын молекул дахь металлын катион ба гидроксил бүлгийн анионуудын хооронд ионы холбоо үүсдэг. Энэ нь усанд уусдаггүй гидроксидын хувьд хангалттай хүчтэй тул туйлын усны молекулууд ийм нэгдлийн болор торыг устгах чадваргүй байдаг. Шүлтүүд нь тогтвортой бодис бөгөөд халаахад исэл, ус үүсгэдэггүй. Тиймээс кали, натрийн үндсэн гидроксид нь 1000 ° C-аас дээш температурт буцалгаж, задардаггүй. Бүх суурийн график томъёонд гидроксил бүлгийн хүчилтөрөгчийн атом нь металлын атомтай, нөгөө нь устөрөгчийн атомтай нэг ковалент холбоогоор холбогддог нь тодорхой харагдаж байна. Молекулын бүтэц, химийн бондын төрөл нь зөвхөн физик төдийгүймөн бодисын бүх химийн шинж чанар. Тэдгээрийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярилцъя.
Кальци, магни ба тэдгээрийн нэгдлүүдийн шинж чанарууд
Хоёр элемент нь идэвхтэй металлын ердийн төлөөлөл бөгөөд хүчилтөрөгч, устай харилцан үйлчилж чаддаг. Эхний урвалын бүтээгдэхүүн нь үндсэн исэл юм. Гидроксид нь их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг экзотермик процессын үр дүнд үүсдэг. Кальци, магнийн суурь нь бага зэрэг уусдаг цагаан нунтаг бодис юм. Дараах нэрсийг ихэвчлэн кальцийн нэгдлүүдэд ашигладаг: шохойн сүү (хэрэв энэ нь усанд суспенз бол) болон шохойн ус. Ердийн үндсэн гидроксид болох Ca(OH)2 нь хөнгөн цагаан, цайрын гидроксид зэрэг хүчиллэг ба амфотерийн исэл, хүчил ба амфотер суурьтай харилцан үйлчилдэг. Ердийн халуунд тэсвэртэй шүлтлэгээс ялгаатай нь магни, кальцийн нэгдлүүд нь температурын нөлөөн дор исэл ба усанд задардаг. Хоёр суурь, ялангуяа Ca(OH)2 нь аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, дотоодын хэрэгцээнд өргөн хэрэглэгддэг. Тэдний өргөдлийг цааш нь авч үзье.
Кальци, магнийн нэгдлүүдийн хэрэглээний талбар
Барилга угсралтын ажилд хөвсгөр эсвэл унтраасан шохой гэж нэрлэгддэг химийн материалыг ашигладаг гэдгийг бүгд мэднэ. Энэ нь кальцийн суурь юм. Ихэнхдээ энэ нь усны үндсэн кальцийн исэлтэй урвалд ордог. Үндсэн гидроксидын химийн шинж чанар нь тэдгээрийг үндэсний эдийн засгийн янз бүрийн салбарт өргөнөөр ашиглах боломжийг олгодог. Тухайлбал, үйлдвэрлэл дэх хольцыг цэвэрлэххөвөн, маалинган утсыг цайруулахад цайруулагчийг олж авахын тулд түүхий элсэн чихэр. Ион солилцогчийг зохион бүтээхээс өмнө катион солилцуур, кальци, магнийн суурийг ус зөөлрүүлэх технологид ашигладаг байсан нь түүний чанарыг доройтуулж буй нүүрсустөрөгчөөс ангижрах боломжийг олгосон. Үүнийг хийхийн тулд усыг бага хэмжээний содын үнс эсвэл унтраасан шохойгоор буцалгана. Магнийн гидроксидын усан суспензийг ходоодны шүүсний хүчиллэгийг бууруулах зорилгоор гастриттай өвчтөнд эм болгон ашиглаж болно.
Үндсэн исэл ба гидроксидын шинж чанар
Энэ бүлгийн бодисын хувьд хамгийн чухал нь хүчиллэг исэл, хүчил, амфотер суурь, давстай урвалд ордог. Сонирхолтой нь, зэс, төмөр, никелийн гидроксид зэрэг уусдаггүй суурийг оксидыг устай шууд урвалд оруулснаар олж авах боломжгүй юм. Энэ тохиолдолд лаборатори нь харгалзах давс ба шүлтийн хоорондох урвалыг ашигладаг. Үүний үр дүнд тунадас үүсгэдэг суурь үүсдэг. Жишээлбэл, төмрийн суурийн ногоон тунадас болох зэсийн гидроксидын цэнхэр тунадасыг ингэж авдаг. Дараа нь тэдгээр нь усанд уусдаггүй гидроксидтой холбоотой хатуу нунтаг бодис болж ууршдаг. Эдгээр нэгдлүүдийн нэг онцлог шинж чанар нь өндөр температурын нөлөөн дор тэдгээр нь шүлтлэг бодисын талаар ярих боломжгүй харгалзах исэл ба ус болж задардаг явдал юм. Эцсийн эцэст усанд уусдаг суурь нь дулааны хувьд тогтвортой байдаг.
Электролизийн чадвар
Гидроксидын үндсэн шинж чанарыг үргэлжлүүлэн судалснаар шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металлын үндсийг усанд уусдаггүй нэгдлээс ялгаж болох бас нэг шинж чанарт анхаарлаа хандуулцгаая. Энэ нь цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор сүүлийнх нь ион болгон задрах боломжгүй юм. Эсрэгээрээ кали, натри, бари, стронцийн гидроксидын хайлмал болон уусмал нь электролизэнд амархан өртдөг ба хоёр дахь төрлийн дамжуулагч болно.
Үндэслэл олж байна
Органик бус бодисын энэ ангийн шинж чанаруудын талаар ярихдаа бид лабораторийн болон үйлдвэрлэлийн нөхцөлд тэдгээрийг үйлдвэрлэхэд нөлөөлдөг химийн урвалуудыг хэсэгчлэн жагсаав. Хамгийн хүртээмжтэй, хэмнэлттэй аргыг байгалийн шохойн чулууны дулааны задрал гэж үзэж болох бөгөөд үүний үр дүнд шохойн шохойг олж авдаг. Хэрэв та устай урвалд орвол энэ нь үндсэн гидроксид үүсгэдэг - Ca (OH) 2. Энэ бодисыг элс, устай хольсон хольцыг зуурмаг гэж нэрлэдэг. Энэ нь ханыг шавардуулах, тоосго холбох, бусад төрлийн барилгын ажилд ашиглагдаж байна. Устай харгалзах ислийг урвалд оруулснаар шүлтийг гаргаж авч болно. Жишээ нь: K2O + H2O=2KON. Энэ процесс нь их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг экзотермик юм.
Шүлтүүдийн хүчиллэг ба амфотерийн ислүүдтэй харилцан үйлчлэл
Усанд уусдаг суурийн химийн онцлог шинж чанарууд нь молекул дахь металл бус атом агуулсан ислүүдтэй урвалд орж давс үүсгэх чадвар,жишээ нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хүхрийн давхар исэл эсвэл цахиурын исэл гэх мэт. Ялангуяа кальцийн гидроксидыг хий хатаахад, натри, калийн гидроксидыг харгалзах карбонатыг авахад ашигладаг. Амфотер бодисуудтай холбоотой цайр, хөнгөн цагааны оксид нь хүчил ба шүлттэй харилцан үйлчилж болно. Сүүлчийн тохиолдолд натрийн гидроксозинкат гэх мэт нарийн төвөгтэй нэгдлүүд үүсч болно.
Саармагжуулах урвал
Ус болон шүлтэнд уусдаггүй суурийн хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг нь органик бус болон органик хүчилтэй урвалд орох чадвар юм. Энэ урвал нь устөрөгч ба гидроксил бүлгийн хоёр төрлийн ионуудын харилцан үйлчлэлд буурдаг. Энэ нь усны молекул үүсэхэд хүргэдэг: HCI + KOH=KCI + H2O. Электролитийн диссоциацийн онолын үүднээс авч үзвэл бүх урвал нь сул, бага зэрэг диссоциацлагдсан электролит болох ус үүсэх хүртэл буурдаг.
Дээрх жишээнд дундаж давс үүссэн - калийн хлорид. Хэрэв үндсэн гидроксидыг урвалд оруулахын тулд олон суурьт хүчлийг бүрэн саармагжуулахад шаардагдах хэмжээнээс бага хэмжээгээр авсан бол үүссэн бүтээгдэхүүнийг ууршуулах үед хүчиллэг давсны талстууд олддог. Саармагжуулах урвал нь амьд систем болох эсүүдэд тохиолддог бодисын солилцооны үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрт өөрсдийн буферийн цогцолборуудын тусламжтайгаар ялгах урвалд хуримтлагдсан устөрөгчийн ионуудын илүүдэлийг саармагжуулах боломжийг олгодог.
