Asam hidroksida adalah senyawa anorganik dari gugus hidroksil –OH dan logam atau non-logam dengan bilangan oksidasi +5, +6. Nama lain adalah asam anorganik yang mengandung oksigen. Fitur mereka adalah penghapusan proton selama disosiasi.
Klasifikasi hidroksida
Hidroksida juga disebut hidroksida dan vodoksida. Hampir semua unsur kimia memilikinya, beberapa tersebar luas di alam, misalnya mineral hydrargillite dan brucite masing-masing adalah aluminium dan magnesium hidroksida.
Jenis hidroksida berikut dibedakan:
- dasar;
- amfoter;
- asam.
Klasifikasi didasarkan pada apakah oksida yang membentuk hidroksida bersifat basa, asam, atau amfoter.
Properti Umum
Yang paling menarik adalah sifat asam-basa dari oksida dan hidroksida, karena kemungkinan reaksi bergantung pada keduanya. Apakah hidroksida akan menunjukkan sifat asam, basa, atau amfoter tergantung pada kekuatan ikatan antara oksigen, hidrogen, dan elemen.
Kekuatan ion terpengaruhpotensial, dengan peningkatan di mana sifat dasar hidroksida melemah dan sifat asam hidroksida meningkat.
hidroksida lebih tinggi
Hidroksida yang lebih tinggi adalah senyawa yang unsur pembentuknya berada pada tingkat oksidasi tertinggi. Ini adalah di antara semua jenis di kelas. Contoh basa adalah magnesium hidroksida. Aluminium hidroksida bersifat amfoter, sedangkan asam perklorat dapat diklasifikasikan sebagai hidroksida asam.
Perubahan sifat zat ini tergantung pada unsur pembentuknya dapat ditelusuri menurut sistem periodik D. I. Mendeleev. Sifat asam dari hidroksida yang lebih tinggi meningkat dari kiri ke kanan, sedangkan sifat logam, masing-masing, melemah dalam arah ini.
hidroksida dasar
Dalam arti sempit, jenis ini disebut basa, karena anion OH-nya terpecah selama disosiasi. Yang paling terkenal dari senyawa ini adalah alkali, misalnya:
- Kapur kapur Ca(OH)2 digunakan di kamar kapur, penyamakan kulit, menyiapkan cairan antijamur, mortar dan beton, air pelunakan, memproduksi gula, pemutih dan pupuk, kaustikisasi natrium dan kalium karbonat, netralisasi larutan asam, deteksi karbon dioksida, desinfeksi, pengurangan resistivitas tanah, sebagai bahan tambahan makanan.
- KOH caustic potash digunakan dalam fotografi, penyulingan minyak, makanan, kertas dan industri metalurgi, serta baterai alkaline, penetral asam, katalis, pembersih gas, pengatur pH, elektrolit,komponen deterjen, cairan pengeboran, pewarna, pupuk, zat organik dan anorganik kalium, pestisida, sediaan farmasi untuk pengobatan kutil, sabun, karet sintetis.
- Caustic soda NaOH, diperlukan untuk industri pulp dan kertas, saponifikasi lemak dalam produksi deterjen, netralisasi asam, produksi biodiesel, pelarutan penyumbatan, penghilangan gas zat beracun, pemrosesan kapas dan wol, pencucian cetakan, produksi makanan, tata rias, fotografi.
hidroksida basa terbentuk sebagai hasil interaksi dengan air dari oksida logam yang sesuai, dalam sebagian besar kasus dengan keadaan oksidasi +1 atau +2. Ini termasuk unsur alkali, alkali tanah dan transisi.
Selain itu, basis dapat diperoleh dengan cara berikut:
- interaksi alkali dengan garam dari logam aktif rendah;
- reaksi antara unsur alkali atau alkali tanah dan air;
- dengan elektrolisis larutan garam dalam air.
Hidroksida asam dan basa berinteraksi satu sama lain untuk membentuk garam dan air. Reaksi ini disebut netralisasi dan sangat penting untuk analisis titrimetri. Selain itu, digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Ketika asam tumpah, reagen berbahaya dapat dinetralkan dengan soda, dan cuka digunakan untuk alkali.
Selain itu, hidroksida basa menggeser kesetimbangan ionik selama disosiasi dalam larutan, yang dimanifestasikan dalam perubahan warna indikator, dan masuk ke dalam reaksi pertukaran.
Saat dipanaskan, senyawa yang tidak larut terurai menjadi oksida dan air, dan alkali meleleh. Hidroksida basa dan oksida asam membentuk garam.
hidroksida amfoter
Beberapa unsur, tergantung pada kondisinya, menunjukkan sifat basa atau asam. Hidroksida berdasarkan mereka disebut amfoter. Mereka mudah diidentifikasi oleh logam yang termasuk dalam komposisi, yang memiliki bilangan oksidasi +3, +4. Misalnya, zat agar-agar putih - aluminium hidroksida Al(OH)3, digunakan dalam pemurnian air karena kapasitas penyerapannya yang tinggi, dalam pembuatan vaksin sebagai zat yang meningkatkan respons imun, dalam pengobatan untuk pengobatan penyakit yang bergantung pada asam, saluran pencernaan. Itu juga sering dimasukkan ke dalam plastik tahan api dan bertindak sebagai pembawa katalis.
Tetapi ada pengecualian ketika nilai bilangan oksidasi unsur adalah +2. Ini khas untuk berilium, timah, timbal dan seng. Hidroksida dari logam terakhir Zn(OH)2 banyak digunakan dalam industri kimia, terutama untuk sintesis berbagai senyawa.
Anda bisa mendapatkan hidroksida amfoter dengan mereaksikan larutan garam logam transisi dengan alkali encer.
Amfoter hidroksida dan asam oksida, alkali atau asam membentuk garam saat berinteraksi. Pemanasan hidroksida menyebabkan dekomposisinya menjadi air dan metahidroksida, yang setelah dipanaskan lebih lanjut, diubah menjadi oksida.
Amfoter danhidroksida asam berperilaku dengan cara yang sama dalam media basa. Ketika berinteraksi dengan asam, hidroksida amfoter bertindak sebagai basa.
Asam hidroksida
Jenis ini ditandai dengan adanya unsur dalam keadaan oksidasi dari +4 hingga +7. Dalam larutan, mereka dapat menyumbangkan kation hidrogen atau menerima pasangan elektron dan membentuk ikatan kovalen. Paling sering mereka memiliki keadaan agregasi cairan, tetapi ada juga padatan di antara mereka.
Membentuk oksida asam hidroksida yang mampu membentuk garam dan mengandung nonlogam atau logam transisi. Oksida diperoleh sebagai hasil dari oksidasi non-logam, penguraian asam atau garam.
Sifat asam hidroksida dimanifestasikan dalam kemampuannya untuk mewarnai indikator, melarutkan logam aktif dengan evolusi hidrogen, bereaksi dengan basa dan oksida basa. Ciri khas mereka adalah partisipasi dalam reaksi redoks. Selama proses kimia, mereka menempelkan partikel elementer bermuatan negatif ke diri mereka sendiri. Kemampuan untuk bertindak sebagai akseptor elektron dilemahkan oleh pengenceran dan konversi menjadi garam.
Dengan demikian, dimungkinkan untuk membedakan tidak hanya sifat asam-basa dari hidroksida, tetapi juga sifat pengoksidasi.
asam nitrat
HNO3 dianggap sebagai asam monobasa kuat. Ini sangat beracun, meninggalkan borok pada kulit dengan pewarnaan kuning pada integumen, dan uapnya langsung mengiritasi mukosa pernapasan. Nama lama adalah vodka kuat. Ini mengacu pada hidroksida asam, dalam larutan berairterdisosiasi sempurna menjadi ion. Dari luar, itu tampak seperti cairan tak berwarna yang berasap di udara. Larutan berair pekat dianggap 60 - 70% dari zat, dan jika isinya melebihi 95%, itu disebut asam nitrat berasap.
Semakin tinggi konsentrasinya, semakin gelap cairan yang muncul. Bahkan mungkin memiliki warna coklat karena penguraian menjadi oksida, oksigen dan air dalam cahaya atau dengan sedikit pemanasan, jadi harus disimpan dalam wadah kaca gelap di tempat yang sejuk.
Sifat kimia asam hidroksida sedemikian rupa sehingga hanya dapat disuling tanpa dekomposisi di bawah tekanan tereduksi. Semua logam bereaksi dengannya kecuali emas, beberapa perwakilan dari kelompok platinum dan tantalum, tetapi produk akhir tergantung pada konsentrasi asam.
Misalnya, zat 60%, ketika berinteraksi dengan seng, menghasilkan nitrogen dioksida sebagai produk sampingan yang dominan, 30% - monoksida, 20% - dinitrogen oksida (gas tertawa). Bahkan konsentrasi yang lebih rendah dari 10% dan 3% memberikan nitrogen zat sederhana dalam bentuk gas dan amonium nitrat, masing-masing. Dengan demikian, berbagai senyawa nitro dapat diperoleh dari asam. Seperti dapat dilihat dari contoh, semakin rendah konsentrasi, semakin dalam reduksi nitrogen. Aktivitas logam juga mempengaruhi ini.
Suatu zat dapat melarutkan emas atau platinum hanya dalam komposisi aqua regia - campuran tiga bagian klorida dan satu asam nitrat. Kaca dan PTFE tahan terhadapnya.
Selain logam, zat bereaksi denganbasa dan oksida amfoter, basa, asam lemah. Dalam semua kasus, hasilnya adalah garam, dengan non-logam - asam. Tidak semua reaksi terjadi dengan aman, misalnya amina dan terpentin menyala secara spontan ketika kontak dengan hidroksida dalam keadaan pekat.
Garam disebut nitrat. Ketika dipanaskan, mereka terurai atau menunjukkan sifat pengoksidasi. Dalam praktiknya, mereka digunakan sebagai pupuk. Mereka praktis tidak terjadi di alam karena kelarutan yang tinggi, oleh karena itu, semua garam kecuali kalium dan natrium diperoleh secara artifisial.
Asam itu sendiri diperoleh dari amonia yang disintesis dan, jika perlu, dipekatkan dengan beberapa cara:
- menggeser keseimbangan dengan meningkatkan tekanan;
- dengan pemanasan dengan adanya asam sulfat;
- destilasi.
Selanjutnya, digunakan dalam produksi pupuk mineral, pewarna dan obat-obatan, industri militer, grafik kuda-kuda, perhiasan, sintesis organik. Terkadang, asam encer digunakan dalam fotografi untuk mengasamkan larutan pewarnaan.
asam sulfat
Н2SO4 adalah asam dibasa kuat. Itu terlihat seperti cairan berminyak berat yang tidak berwarna, tidak berbau. Nama usang adalah vitriol (larutan berair) atau minyak vitriol (campuran dengan sulfur dioksida). Nama ini diberikan karena fakta bahwa pada awal abad ke-19 belerang diproduksi di pabrik vitriol. Untuk menghormati tradisi, hidrat sulfat masih disebut vitriol hingga hari ini.
Produksi asam dilakukan pada skala industri danadalah sekitar 200 juta ton per tahun. Ini diperoleh dengan mengoksidasi sulfur dioksida dengan oksigen atau nitrogen dioksida dengan adanya air, atau dengan mereaksikan hidrogen sulfida dengan tembaga, perak, timbal atau merkuri sulfat. Zat pekat yang dihasilkan adalah zat pengoksidasi kuat: ia menggantikan halogen dari asam yang sesuai, mengubah karbon dan belerang menjadi oksida asam. Hidroksida kemudian direduksi menjadi belerang dioksida, hidrogen sulfida atau belerang. Asam encer biasanya tidak menunjukkan sifat pengoksidasi dan membentuk garam atau ester sedang dan asam.
Bahan dapat dideteksi dan diidentifikasi melalui reaksi dengan garam barium terlarut, sebagai akibatnya endapan putih sulfat mengendap.
Asam selanjutnya digunakan dalam pengolahan bijih, produksi pupuk mineral, serat kimia, pewarna, asap dan bahan peledak, berbagai industri, sintesis organik, sebagai elektrolit, untuk mendapatkan garam mineral.
Tapi penggunaannya penuh dengan bahaya tertentu. Zat korosif menyebabkan luka bakar kimia pada kontak dengan kulit atau selaput lendir. Saat terhirup, batuk pertama kali muncul, dan kemudian - penyakit radang laring, trakea, dan bronkus. Melebihi konsentrasi maksimum yang diperbolehkan yaitu 1 mg per meter kubik sangat mematikan.
Anda dapat menemukan asap asam sulfat tidak hanya di industri khusus, tetapi juga di atmosfer kota. Ini terjadi ketika bahan kimia dan metalurgiperusahaan mengeluarkan oksida belerang, yang kemudian jatuh sebagai hujan asam.
Semua bahaya ini menyebabkan peredaran asam sulfat yang mengandung lebih dari 45% konsentrasi massa di Rusia terbatas.
asam belerang
Н2SO3 - asam yang lebih lemah dari asam sulfat. Rumusnya berbeda hanya dengan satu atom oksigen, tetapi ini membuatnya tidak stabil. Itu belum diisolasi dalam keadaan bebas; itu hanya ada dalam larutan berair encer. Mereka dapat diidentifikasi dengan bau menyengat tertentu, mengingatkan pada korek api yang terbakar. Dan untuk mengkonfirmasi keberadaan ion sulfit - melalui reaksi dengan kalium permanganat, akibatnya larutan merah-ungu menjadi tidak berwarna.
Suatu zat dalam kondisi yang berbeda dapat bertindak sebagai zat pereduksi dan zat pengoksidasi, membentuk garam asam dan garam sedang. Ini digunakan untuk pengawetan makanan, memperoleh selulosa dari kayu, serta untuk pemutihan halus wol, sutra, dan bahan lainnya.
asam ortofosfat
H3PO4 adalah asam kekuatan sedang yang terlihat seperti kristal tidak berwarna. Asam ortofosfat juga disebut larutan 85% dari kristal ini dalam air. Ini muncul sebagai cairan manis yang tidak berbau yang rentan terhadap hipotermia. Pemanasan di atas 210 derajat Celcius menyebabkannya berubah menjadi asam pirofosfat.
Asam fosfat larut dengan baik dalam air, dinetralkan dengan alkali dan amonia hidrat, bereaksi dengan logam,membentuk senyawa polimer.
Anda bisa mendapatkan zat dengan cara yang berbeda:
- Melarutkan fosfor merah dalam air di bawah tekanan, pada suhu 700-900 derajat, menggunakan platinum, tembaga, titanium atau zirkonium;
- mendidih fosfor merah dalam asam nitrat pekat;
- dengan menambahkan asam nitrat pekat panas ke fosfin;
- oksidasi oksigen fosfin pada 150 derajat;
- mengekspos tetraphosphorus decaooxide ke suhu 0 derajat, kemudian secara bertahap meningkatkannya hingga 20 derajat dan transisi yang mulus ke mendidih (air diperlukan di semua tahap);
- melarutkan pentaklorida atau fosfor triklorida oksida dalam air.
Penggunaan produk yang dihasilkan luas. Dengan bantuannya, tegangan permukaan berkurang dan oksida dihilangkan dari permukaan yang disiapkan untuk penyolderan, logam dibersihkan dari karat dan lapisan pelindung dibuat pada permukaannya yang mencegah korosi lebih lanjut. Selain itu, asam ortofosfat digunakan dalam freezer industri dan untuk penelitian dalam biologi molekuler.
Juga, senyawa ini merupakan bagian dari cairan hidrolik penerbangan, aditif makanan, dan pengatur keasaman. Ini digunakan dalam peternakan untuk pencegahan urolitiasis pada cerpelai dan dalam kedokteran gigi untuk manipulasi sebelum pengisian.
asam pirofosfat
H4R2O7 - asam yang dicirikan sebagai kuat pada awalnya panggung dan lemah pada orang lain. Dia meleleh tanpadekomposisi, karena proses ini membutuhkan pemanasan dalam ruang hampa atau adanya asam kuat. Ini dinetralkan oleh alkali dan bereaksi dengan hidrogen peroksida. Dapatkan dengan salah satu cara berikut:
- menguraikan tetrafosfor dekaoksida dalam air pada suhu nol dan kemudian memanaskannya hingga 20 derajat;
- dengan memanaskan asam fosfat hingga 150 derajat;
- reaksi asam fosfat pekat dengan tetrafosfat dekaoksida pada 80-100 derajat.
Digunakan terutama untuk produksi pupuk.
Selain ini, ada banyak perwakilan lain dari hidroksida asam. Masing-masing dari mereka memiliki karakteristik dan karakteristiknya sendiri, tetapi secara umum, sifat asam dari oksida dan hidroksida terletak pada kemampuannya untuk memisahkan hidrogen, terurai, berinteraksi dengan alkali, garam dan logam.
