Kelas utama zat anorganik, selain oksida, asam, dan garam, termasuk kelompok senyawa yang disebut basa atau hidroksida. Semuanya memiliki rencana struktur molekul tunggal: mereka harus mengandung satu atau lebih gugus hidroksil yang terhubung ke ion logam dalam komposisinya. Hidroksida dasar secara genetik terkait dengan oksida logam dan garam, yang menentukan tidak hanya sifat kimianya, tetapi juga metode perolehannya di laboratorium dan industri.
Ada beberapa bentuk klasifikasi basa, yang didasarkan baik pada karakteristik logam yang merupakan bagian dari molekul, maupun pada kemampuan zat untuk larut dalam air. Dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan fitur-fitur hidroksida ini, serta berkenalan dengan sifat kimianya, yang menjadi dasar penggunaan basa dalam industri dan kehidupan sehari-hari.
Sifat fisik
Semua basa yang dibentuk oleh logam aktif atau logam tipikal adalah padatan dengan berbagai titik leleh. Sehubungan dengan air, merekadibagi menjadi sangat larut - alkali dan tidak larut dalam air. Misalnya, hidroksida basa yang mengandung unsur golongan IA sebagai kation yang mudah larut dalam air dan merupakan elektrolit kuat. Mereka adalah sabun saat disentuh, menimbulkan korosi pada kain, kulit dan disebut alkali. Ketika mereka berdisosiasi dalam larutan, OH- ion terdeteksi, yang ditentukan dengan menggunakan indikator. Misalnya, fenolftalein yang tidak berwarna menjadi merah tua dalam media basa. Baik larutan dan lelehan natrium, kalium, barium, dan kalsium hidroksida adalah elektrolit; menghantarkan listrik dan dianggap sebagai konduktor jenis kedua. Basa larut, paling umum digunakan dalam industri, mencakup sekitar 11 senyawa, seperti hidroksida basa natrium, kalium, amonium, dll.
Struktur molekul basa
Ikatan ion terbentuk antara kation logam dan anion dari gugus hidroksil dalam molekul zat. Ini cukup kuat untuk hidroksida yang tidak larut dalam air, sehingga molekul air polar tidak dapat menghancurkan kisi kristal dari senyawa semacam itu. Alkali adalah zat yang stabil dan praktis tidak membentuk oksida dan air saat dipanaskan. Dengan demikian, hidroksida dasar kalium dan natrium mendidih pada suhu di atas 1000 ° C, sementara mereka tidak terurai. Dalam rumus grafik semua basa, terlihat jelas bahwa atom oksigen dari gugus hidroksil terikat oleh satu ikatan kovalen dengan atom logam, dan yang lainnya dengan atom hidrogen. Struktur molekul dan jenis ikatan kimia tidak hanya menentukan sifat fisik, tetapi jugadan semua karakteristik kimia zat. Mari kita bahas lebih detail.
Kalsium dan magnesium dan ciri-ciri sifat senyawanya
Kedua elemen adalah perwakilan khas dari logam aktif dan dapat berinteraksi dengan oksigen dan air. Produk dari reaksi pertama adalah oksida basa. Hidroksida terbentuk sebagai hasil dari proses eksotermik yang melepaskan sejumlah besar panas. Basa kalsium dan magnesium adalah zat bubuk putih yang sedikit larut. Nama-nama berikut sering digunakan untuk senyawa kalsium: susu kapur (jika merupakan suspensi dalam air) dan air kapur. Sebagai hidroksida basa yang khas, Ca(OH)2 berinteraksi dengan oksida asam dan amfoter, asam dan basa amfoter, seperti aluminium dan seng hidroksida. Tidak seperti alkali tahan panas yang khas, senyawa magnesium dan kalsium terurai menjadi oksida dan air di bawah pengaruh suhu. Kedua basa tersebut terutama Ca(OH)2 banyak digunakan dalam industri, pertanian dan kebutuhan rumah tangga. Mari kita pertimbangkan aplikasi mereka lebih lanjut.
Bidang aplikasi senyawa kalsium dan magnesium
Sudah diketahui bahwa konstruksi menggunakan bahan kimia yang disebut bulu halus atau kapur mati. Ini adalah basis kalsium. Paling sering diperoleh dengan reaksi air dengan kalsium oksida basa. Sifat kimia hidroksida dasar memungkinkan mereka untuk digunakan secara luas di berbagai cabang ekonomi nasional. Misalnya, untuk membersihkan kotoran dalam produksigula mentah, untuk mendapatkan pemutih, dalam pemutihan benang katun dan linen. Sebelum penemuan penukar ion - penukar kation, basa kalsium dan magnesium digunakan dalam teknologi pelunakan air, yang memungkinkan untuk menghilangkan hidrokarbon yang menurunkan kualitasnya. Untuk melakukan ini, air direbus dengan sedikit soda abu atau jeruk nipis. Suspensi berair magnesium hidroksida dapat digunakan sebagai obat untuk pasien dengan gastritis untuk mengurangi keasaman jus lambung.
Sifat oksida basa dan hidroksida
Yang paling penting untuk zat dari kelompok ini adalah reaksi dengan asam oksida, asam, basa amfoter dan garam. Menariknya, basa tidak larut seperti tembaga, besi atau nikel hidroksida tidak dapat diperoleh dengan reaksi langsung oksida dengan air. Dalam hal ini, laboratorium menggunakan reaksi antara garam dan alkali yang sesuai. Akibatnya, terbentuklah basa yang mengendap. Misalnya, ini adalah bagaimana endapan biru tembaga hidroksida, endapan hijau dari basa besi, diperoleh. Selanjutnya, mereka diuapkan menjadi zat tepung padat yang terkait dengan hidroksida yang tidak larut dalam air. Ciri khas dari senyawa ini adalah bahwa, di bawah aksi suhu tinggi, mereka terurai menjadi oksida dan air yang sesuai, yang tidak dapat dikatakan tentang alkali. Bagaimanapun, basa yang larut dalam air stabil secara termal.
Kemampuan Elektrolisis
Melanjutkan mempelajari sifat dasar hidroksida, mari kita membahas satu fitur lagi yang dapat membedakan basa logam alkali dan logam alkali tanah dari senyawa yang tidak larut dalam air. Ini adalah ketidakmungkinan yang terakhir untuk memisahkan menjadi ion di bawah pengaruh arus listrik. Sebaliknya, lelehan dan larutan kalium, natrium, barium, dan strontium hidroksida mudah mengalami elektrolisis dan merupakan konduktor jenis kedua.
Mendapatkan alasan
Berbicara tentang sifat-sifat kelas zat anorganik ini, kami telah mendaftarkan sebagian reaksi kimia yang mendasari produksinya di laboratorium dan kondisi industri. Metode yang paling mudah diakses dan hemat biaya dapat dianggap sebagai dekomposisi termal batu kapur alami, sebagai akibatnya diperoleh kapur. Jika Anda melakukan reaksi dengan air, maka ia membentuk hidroksida basa - Ca (OH) 2. Campuran zat ini dengan pasir dan air disebut mortar. Ini terus digunakan untuk plesteran dinding, untuk mengikat batu bata, dan dalam jenis pekerjaan bangunan lainnya. Alkali juga dapat diperoleh dengan mereaksikan oksida yang sesuai dengan air. Contoh: K2O + H2O=2KON. Prosesnya eksotermik dengan pelepasan panas dalam jumlah besar.
Interaksi alkali dengan oksida asam dan amfoter
Sifat kimia yang khas dari basa yang larut dalam air termasuk kemampuannya untuk membentuk garam dalam reaksi dengan oksida yang mengandung atom non-logam dalam molekul,misalnya, seperti karbon dioksida, sulfur dioksida atau silikon oksida. Secara khusus, kalsium hidroksida digunakan untuk mengeringkan gas, dan natrium dan kalium hidroksida untuk mendapatkan karbonat yang sesuai. Oksida seng dan aluminium, terkait dengan zat amfoter, dapat berinteraksi dengan asam dan basa. Dalam kasus terakhir, senyawa kompleks dapat dibentuk, seperti natrium hidroksozinkat.
Reaksi Netralisasi
Salah satu sifat basa yang paling penting, baik yang tidak larut dalam air maupun alkali, adalah kemampuannya untuk bereaksi dengan asam anorganik atau organik. Reaksi ini direduksi menjadi interaksi antara dua jenis ion: gugus hidrogen dan hidroksil. Ini mengarah pada pembentukan molekul air: HCI + KOH=KCI + H2O. Dari sudut pandang teori disosiasi elektrolit, seluruh reaksi direduksi menjadi pembentukan elektrolit lemah, sedikit terdisosiasi - air.
Dalam contoh di atas, garam rata-rata terbentuk - kalium klorida. Jika hidroksida basa diambil untuk reaksi dalam jumlah yang kurang dari yang diperlukan untuk netralisasi lengkap asam polibasa, maka pada penguapan produk yang dihasilkan, kristal garam asam ditemukan. Reaksi netralisasi memainkan peran penting dalam proses metabolisme yang terjadi dalam sistem kehidupan - sel dan memungkinkan mereka, dengan bantuan kompleks buffer mereka sendiri, untuk menetralkan kelebihan jumlah ion hidrogen yang terakumulasi dalam reaksi disimilasi.
