Ang acid hydroxides ay mga inorganic na compound ng hydroxyl group –OH at isang metal o non-metal na may oxidation state na +5, +6. Ang isa pang pangalan ay mga inorganic acid na naglalaman ng oxygen. Ang kanilang tampok ay ang pag-aalis ng isang proton sa panahon ng paghihiwalay.
Pag-uuri ng hydroxides
Ang
Hydoxides ay tinatawag ding hydroxides at vodoxides. Halos lahat ng elemento ng kemikal ay mayroon nito, ang ilan ay malawak na ipinamamahagi sa kalikasan, halimbawa, ang mga mineral na hydrargillite at brucite ay aluminum at magnesium hydroxides, ayon sa pagkakabanggit.
Ang mga sumusunod na uri ng hydroxides ay nakikilala:
- basic;
- amphoteric;
- acid.
Nakabatay ang klasipikasyon kung ang oxide na bumubuo sa hydroxide ay basic, acidic, o amphoteric.
Mga Pangkalahatang Katangian
Ang pinakakawili-wili ay ang mga katangian ng acid-base ng mga oxide at hydroxides, dahil nakasalalay sa kanila ang posibilidad ng mga reaksyon. Kung ang hydroxide ay magpapakita ng acidic, basic, o amphoteric properties ay depende sa lakas ng bond sa pagitan ng oxygen, hydrogen, at ng elemento.
Ang lakas ng ion ay apektadopotensyal, na may pagtaas kung saan humihina ang mga pangunahing katangian ng hydroxides at tumataas ang acidic na katangian ng hydroxides.
Higher hydroxides
Ang mas mataas na hydroxides ay mga compound kung saan ang bumubuong elemento ay nasa pinakamataas na estado ng oksihenasyon. Ang mga ito ay kabilang sa lahat ng uri sa klase. Ang isang halimbawa ng isang base ay magnesium hydroxide. Ang aluminyo hydroxide ay amphoteric, habang ang perchloric acid ay maaaring uriin bilang isang acidic hydroxide.
Ang pagbabago sa mga katangian ng mga sangkap na ito depende sa bumubuo ng elemento ay maaaring masubaybayan ayon sa periodic system ng D. I. Mendeleev. Ang mga acidic na katangian ng mas mataas na hydroxides ay tumataas mula kaliwa hanggang kanan, habang ang mga metal na katangian, ayon sa pagkakabanggit, ay humihina sa direksyong ito.
Basic hydroxides
Sa isang makitid na kahulugan, ang uri na ito ay tinatawag na base, dahil ang OH anion ay nahati sa panahon ng paghihiwalay nito. Ang pinakatanyag sa mga compound na ito ay alkalis, halimbawa:
- Slaked lime Ca(OH)2 ginagamit sa whitewashing room, tanning leather, paghahanda ng antifungal liquids, mortar at concrete, softening water, paggawa ng asukal, bleach at fertilizer, causticization ng sodium at potassium carbonates, neutralisasyon ng mga acidic na solusyon, pagtuklas ng carbon dioxide, pagdidisimpekta, pagbabawas ng resistivity ng lupa, bilang food additive.
- KOH caustic potash na ginagamit sa photography, oil refining, pagkain, papel at metallurgical na industriya, pati na rin ang alkaline na baterya, acid neutralizer, catalyst, gas purifier, pH regulator, electrolyte,bahagi ng mga detergent, drilling fluid, dyes, fertilizers, potash organic at inorganic substance, pesticides, pharmaceutical preparations para sa paggamot ng warts, sabon, synthetic rubber.
- Caustic soda NaOH, kinakailangan para sa industriya ng pulp at papel, saponification ng fats sa paggawa ng mga detergent, acid neutralization, biodiesel production, blockage dissolving, degassing ng mga nakakalason na substance, cotton at wool processing, mold washing, food production, cosmetology, photography.
Nabubuo ang mga pangunahing hydroxide bilang resulta ng pakikipag-ugnayan sa tubig ng mga katumbas na metal oxide, sa karamihan ng mga kaso na may estado ng oksihenasyon na +1 o +2. Kabilang dito ang alkaline, alkaline earth at mga elemento ng paglipat.
Sa karagdagan, ang mga base ay maaaring makuha sa mga sumusunod na paraan:
- interaksyon ng alkali na may asin ng mababang-aktibong metal;
- reaksyon sa pagitan ng alkaline o alkaline earth element at tubig;
- sa pamamagitan ng electrolysis ng isang may tubig na solusyon ng asin.
Acidic at basic hydroxides ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa upang bumuo ng asin at tubig. Ang reaksyong ito ay tinatawag na neutralisasyon at may malaking kahalagahan para sa pagsusuri ng titrimetric. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa pang-araw-araw na buhay. Kapag nabuhos ang acid, ang isang mapanganib na reagent ay maaaring neutralisahin ng soda, at ang suka ay ginagamit para sa alkali.
Bilang karagdagan, inililipat ng mga pangunahing hydroxides ang ionic equilibrium sa panahon ng dissociation sa solusyon, na makikita sa pagbabago sa mga kulay ng mga indicator, at pumapasok sa exchange reactions.
Kapag pinainit, ang mga hindi matutunaw na compound ay nabubulok sa oxide at tubig, at ang mga alkali ay natutunaw. Ang isang pangunahing hydroxide at isang acidic oxide ay bumubuo ng isang asin.
Amphoteric hydroxides
Ang ilang mga elemento, depende sa mga kondisyon, ay nagpapakita ng alinman sa basic o acidic na mga katangian. Ang hydroxides batay sa kanila ay tinatawag na amphoteric. Ang mga ito ay madaling makilala sa pamamagitan ng metal na kasama sa komposisyon, na may estado ng oksihenasyon ng +3, +4. Halimbawa, isang puting gelatinous substance - aluminum hydroxide Al(OH)3, na ginagamit sa paglilinis ng tubig dahil sa mataas nitong adsorbing capacity, sa paggawa ng mga bakuna bilang isang substance na nagpapahusay sa immune response., sa gamot para sa paggamot ng mga sakit na umaasa sa acid gastrointestinal tract. Madalas din itong isinasama sa mga flame retardant plastic at nagsisilbing carrier para sa mga catalyst.
Ngunit may mga pagbubukod kapag ang halaga ng estado ng oksihenasyon ng elemento ay +2. Ito ay tipikal para sa beryllium, lata, lead at zinc. Ang hydroxide ng huling metal na Zn(OH)2 ay malawakang ginagamit sa mga industriya ng kemikal, pangunahin para sa synthesis ng iba't ibang compound.
Maaari kang makakuha ng amphoteric hydroxide sa pamamagitan ng pag-react sa solusyon ng isang transition metal s alt na may dilute alkali.
Amphoteric hydroxide at acid oxide, alkali o acid ay bumubuo ng asin kapag nakikipag-ugnayan. Ang pag-init ng hydroxide ay humahantong sa pagkabulok nito sa tubig at metahydroxide, na, sa karagdagang pag-init, ay nagiging oxide.
Amphoteric atAng acidic hydroxides ay kumikilos sa parehong paraan sa isang alkaline medium. Kapag nakikipag-ugnayan sa mga acid, ang amphoteric hydroxides ay nagsisilbing mga base.
Acid hydroxides
Ang uri na ito ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang elemento sa estado ng oksihenasyon mula +4 hanggang +7. Sa solusyon, nagagawa nilang mag-abuloy ng hydrogen cation o tumanggap ng pares ng elektron at bumuo ng covalent bond. Kadalasan mayroon silang estado ng pagsasama-sama ng isang likido, ngunit mayroon ding mga solido sa kanila.
Bumubuo ng hydroxide acidic oxide na may kakayahang bumuo ng asin at naglalaman ng non-metal o transition metal. Ang oxide ay nakukuha bilang resulta ng oksihenasyon ng isang non-metal, ang decomposition ng isang acid o isang asin.
Ang mga acidic na katangian ng hydroxides ay makikita sa kanilang kakayahang magkulay ng mga indicator, matunaw ang mga aktibong metal na may hydrogen evolution, tumutugon sa mga base at basic oxide. Ang kanilang natatanging tampok ay ang pakikilahok sa mga reaksyon ng redox. Sa panahon ng proseso ng kemikal, ikinakabit nila ang mga elementong elementarya na negatibong sisingilin sa kanilang sarili. Ang kakayahang kumilos bilang isang electron acceptor ay humihina sa pamamagitan ng dilution at conversion sa s alts.
Kaya, posibleng makilala hindi lamang ang mga katangian ng acid-base ng mga hydroxides, kundi pati na rin ang mga nag-o-oxidize.
Nitric acid
Ang
HNO3 ay itinuturing na isang malakas na monobasic acid. Ito ay napakalason, nag-iiwan ng mga ulser sa balat na may dilaw na paglamlam ng integument, at ang mga singaw nito ay agad na inisin ang respiratory mucosa. Ang lumang pangalan ay malakas na vodka. Ito ay tumutukoy sa acid hydroxides, sa mga may tubig na solusyonganap na naghihiwalay sa mga ion. Sa panlabas, ito ay parang walang kulay na likidong umuusok sa hangin. Ang concentrated aqueous solution ay itinuturing na 60 - 70% ng substance, at kung ang nilalaman ay lumampas sa 95%, ito ay tinatawag na fuming nitric acid.
Kung mas mataas ang konsentrasyon, mas madilim ang lalabas na likido. Maaaring magkaroon pa ito ng kayumangging kulay dahil sa pagkabulok sa oxide, oxygen at tubig sa liwanag o may bahagyang pag-init, kaya dapat itong itago sa isang madilim na lalagyan ng salamin sa isang malamig na lugar.
Ang mga kemikal na katangian ng acid hydroxide ay tulad na maaari lamang itong distilled nang walang decomposition sa ilalim ng pinababang presyon. Ang lahat ng mga metal ay tumutugon dito maliban sa ginto, ilang mga kinatawan ng pangkat ng platinum at tantalum, ngunit ang huling produkto ay nakasalalay sa konsentrasyon ng acid.
Halimbawa, ang isang 60% na substance, kapag nakikipag-ugnayan sa zinc, ay nagbibigay ng nitrogen dioxide bilang pangunahing by-product, 30% - monoxide, 20% - dinitrogen oxide (laughing gas). Kahit na ang mas mababang mga konsentrasyon ng 10% at 3% ay nagbibigay ng isang simpleng sangkap na nitrogen sa anyo ng gas at ammonium nitrate, ayon sa pagkakabanggit. Kaya, ang iba't ibang mga nitro compound ay maaaring makuha mula sa acid. Tulad ng makikita mula sa halimbawa, mas mababa ang konsentrasyon, mas malalim ang pagbawas ng nitrogen. Naaapektuhan din ito ng aktibidad ng metal.
Ang isang substance ay maaaring matunaw ang ginto o platinum lamang sa komposisyon ng aqua regia - isang pinaghalong tatlong bahagi ng hydrochloric at isang nitric acid. Ang salamin at PTFE ay lumalaban dito.
Bilang karagdagan sa mga metal, ang sangkap ay tumutugon sabasic at amphoteric oxides, base, mahina acids. Sa lahat ng mga kaso, ang resulta ay mga asing-gamot, na may mga di-metal - mga acid. Hindi lahat ng reaksyon ay nangyayari nang ligtas, halimbawa, ang mga amine at turpentine ay kusang nag-aapoy kapag nakikipag-ugnayan sa hydroxide sa isang concentrated na estado.
Ang mga asin ay tinatawag na nitrates. Kapag pinainit, nabubulok o nagpapakita ng mga katangian ng pag-oxidizing. Sa pagsasagawa, ginagamit ang mga ito bilang mga pataba. Halos hindi sila nangyayari sa kalikasan dahil sa mataas na solubility, samakatuwid, ang lahat ng mga asin maliban sa potassium at sodium ay kinukuha nang artipisyal.
Ang acid mismo ay nakukuha mula sa synthesized ammonia at, kung kinakailangan, concentrated sa ilang paraan:
- paglilipat ng balanse sa pamamagitan ng pagtaas ng presyon;
- sa pamamagitan ng pagpainit sa pagkakaroon ng sulfuric acid;
- distillation.
Dagdag pa, ginagamit ito sa paggawa ng mga mineral na pataba, tina at gamot, industriya ng militar, easel graphics, alahas, organic synthesis. Paminsan-minsan, ginagamit ang dilute acid sa photography para i-acidify ang mga solusyon sa tinting.
Sulfuric acid
Ang
Н2SO4 ay isang malakas na dibasic acid. Mukhang isang walang kulay na mabigat na mamantika na likido, walang amoy. Ang hindi na ginagamit na pangalan ay vitriol (may tubig na solusyon) o vitriol oil (isang halo na may sulfur dioxide). Ang pangalan na ito ay ibinigay dahil sa ang katunayan na sa simula ng ika-19 na siglo ang asupre ay ginawa sa mga halaman ng vitriol. Bilang pagpupugay sa tradisyon, ang sulfate hydrates ay tinatawag pa ring vitriol hanggang ngayon.
Ang produksyon ng acid ay itinatag sa isang pang-industriya na sukat atay humigit-kumulang 200 milyong tonelada bawat taon. Nakukuha ito sa pamamagitan ng pag-oxidize ng sulfur dioxide na may oxygen o nitrogen dioxide sa presensya ng tubig, o sa pamamagitan ng pag-react ng hydrogen sulfide sa tanso, pilak, tingga o mercury sulfate. Ang resultang puro substance ay isang malakas na oxidizing agent: pinapalitan nito ang mga halogens mula sa kaukulang mga acid, binago ang carbon at sulfur sa acid oxides. Ang hydroxide ay nabawasan sa sulfur dioxide, hydrogen sulfide o sulfur. Ang isang dilute acid ay karaniwang hindi nagpapakita ng mga katangian ng pag-oxidizing at bumubuo ng mga medium at acidic na s alts o ester.
Maaaring matukoy at matukoy ang substance sa pamamagitan ng reaksyon sa mga natutunaw na barium s alts, bilang resulta kung saan namuo ang isang puting precipitate ng sulfate.
Ang acid ay higit na ginagamit sa pagproseso ng mga ores, ang paggawa ng mga mineral na pataba, mga hibla ng kemikal, mga tina, usok at mga pampasabog, iba't ibang industriya, organic synthesis, bilang isang electrolyte, upang makakuha ng mga mineral na asing-gamot.
Ngunit ang paggamit ay puno ng ilang mga panganib. Ang kinakaing sangkap ay nagdudulot ng mga kemikal na paso kapag nadikit sa balat o mga mucous membrane. Kapag nilalanghap, ang isang ubo ay unang lumilitaw, at kasunod nito - mga nagpapaalab na sakit ng larynx, trachea, at bronchi. Ang paglampas sa maximum na pinapayagang konsentrasyon na 1 mg bawat metro kubiko ay nakamamatay.
Maaari kang makatagpo ng sulfuric acid fumes hindi lamang sa mga espesyal na industriya, kundi pati na rin sa kapaligiran ng lungsod. Nangyayari ito kapag kemikal at metalurhikonaglalabas ang mga negosyo ng sulfur oxide, na bumabagsak bilang acid rain.
Lahat ng mga panganib na ito ay humantong sa katotohanan na ang sirkulasyon ng sulfuric acid na naglalaman ng higit sa 45% mass concentration sa Russia ay limitado.
Sulfurous acid
Н2SO3 - mas mahinang acid kaysa sa sulfuric acid. Ang formula nito ay nag-iiba lamang ng isang oxygen atom, ngunit ginagawa nitong hindi matatag. Hindi ito nakahiwalay sa malayang estado; ito ay umiiral lamang sa mga dilute aqueous solution. Maaari silang makilala sa pamamagitan ng isang tiyak na masangsang na amoy, na nakapagpapaalaala sa isang nasunog na posporo. At upang kumpirmahin ang pagkakaroon ng isang sulfite ion - sa pamamagitan ng reaksyon sa potassium permanganate, bilang isang resulta kung saan ang red-violet solution ay nagiging walang kulay.
Ang isang substance sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ay maaaring kumilos bilang isang reducing agent at isang oxidizing agent, bumuo ng acidic at medium s alts. Ginagamit ito para sa pag-iimbak ng pagkain, pagkuha ng selulusa mula sa kahoy, gayundin para sa pinong pagpapaputi ng lana, seda at iba pang materyales.
Orthophosphoric acid
Ang
H3PO4 ay isang medium strength na acid na mukhang walang kulay na mga kristal. Ang orthophosphoric acid ay tinatawag ding 85% na solusyon ng mga kristal na ito sa tubig. Lumilitaw ito bilang isang walang amoy, syrupy na likido na madaling kapitan ng hypothermia. Ang pag-init sa itaas 210 degrees Celsius ay nagiging sanhi ng pagiging pyrophosphoric acid.
Ang Phosphoric acid ay natutunaw nang mabuti sa tubig, nagne-neutralize sa alkalis at ammonia hydrate, tumutugon sa mga metal,bumubuo ng mga polymer compound.
Makukuha mo ang substance sa iba't ibang paraan:
- pagtunaw ng pulang posporus sa tubig sa ilalim ng presyon, sa temperaturang 700-900 degrees, gamit ang platinum, tanso, titanium o zirconium;
- kumukulo na pulang phosphorus sa concentrated nitric acid;
- sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mainit na concentrated nitric acid sa phosphine;
- oxidation ng phosphine oxygen sa 150 degrees;
- paglalantad ng tetraphosphorus decaooxide sa temperaturang 0 degrees, pagkatapos ay unti-unting tataas ito sa 20 degrees at isang maayos na paglipat sa pagkulo (kailangan ng tubig sa lahat ng yugto);
- pagtunaw ng pentachloride o phosphorus trichloride oxide sa tubig.
Malawak ang paggamit ng resultang produkto. Sa tulong nito, nababawasan ang pag-igting sa ibabaw at ang mga oksido ay tinanggal mula sa mga ibabaw na naghahanda para sa paghihinang, ang mga metal ay nililinis ng kalawang at isang proteksiyon na pelikula ay nilikha sa kanilang ibabaw na pumipigil sa karagdagang kaagnasan. Bilang karagdagan, ginagamit ang orthophosphoric acid sa mga pang-industriyang freezer at para sa pananaliksik sa molecular biology.
Gayundin, ang compound ay bahagi ng aviation hydraulic fluid, food additives at acidity regulators. Ginagamit ito sa pag-aalaga ng hayop para sa pag-iwas sa urolithiasis sa minks at sa dentistry para sa mga manipulasyon bago ang pagpuno.
Pyrophosphoric acid
H4R2O7 - isang acid na nailalarawan bilang malakas sa una yugto at mahina sa iba. Natutunaw siya nang walaagnas, dahil ang prosesong ito ay nangangailangan ng pag-init sa isang vacuum o ang pagkakaroon ng malakas na acids. Ito ay neutralisado ng alkalis at tumutugon sa hydrogen peroxide. Kunin ito sa isa sa mga sumusunod na paraan:
- decomposing tetraphosphorus decaoxide sa tubig sa zero temperature at pagkatapos ay iinit ito sa 20 degrees;
- sa pamamagitan ng pag-init ng phosphoric acid sa 150 degrees;
- reaksyon ng concentrated phosphoric acid na may tetraphosphorus decaoxide sa 80-100 degrees.
Ginagamit pangunahin para sa paggawa ng pataba.
Bukod sa mga ito, marami pang ibang kinatawan ng acidic hydroxides. Ang bawat isa sa kanila ay may sariling mga katangian at katangian, ngunit sa pangkalahatan, ang mga acidic na katangian ng mga oxide at hydroxides ay nakasalalay sa kanilang kakayahang hatiin ang hydrogen, mabulok, makipag-ugnayan sa mga alkali, asin at metal.
