Welche Stoffe gelten als Alkalien? Alkali. Herstellung von Alkalimetallen

Die meisten Menschen wissen sehr gut, was eine Säure oder ein Salz ist. Es ist schwierig, jemanden zu finden, der in seinem Leben keine Flasche Essig in der Hand gehalten oder kein Lebensmittel verwendet hat, ohne das fast jedes Essen langweilig und geschmacklos erscheint. Aber was ist Alkali? Ist das dasselbe wie eine Stiftung oder nicht? Wie unterscheidet es sich von Säure? Solche Fragen können jeden verwirren, und deshalb erlauben wir uns, das in der Schule erworbene Wissen aufzufrischen.

Alkali – was ist das?

Beginnen wir mit der Tatsache, dass Verbindungen von Metallen mit Wasser in der Chemie üblicherweise als Hydroxide bezeichnet werden. Ein solcher aus Ammonium gebildeter Stoff ist alkalisch oder wird Alkali genannt. Die Base wiederum ist ein Elektrolyt, der außer Hydroxidionen (OH-) keine weiteren Anionen enthält. Daher können wir sagen, dass ein Alkali jede lösliche Base ist. Nur Metalle der Untergruppen Ia und IIa (nach Kalzium) können ein solches Hydroxid bilden. Ein Beispiel für solche Verbindungen ist Natriumalkali (Formel NaOH), Ätzbaryat (Ba(OH) 2), Kaliumhydroxid (KOH), Cäsiumhydroxid (CsOH) usw. Es handelt sich um feste weiße Stoffe, die sich durch eine hohe Hygroskopizität auszeichnen.

Eigenschaften von Alkalien

Die Auflösung solcher Verbindungen in Wasser geht mit einer erheblichen Wärmeentwicklung einher. In Gruppe Ia ist das stärkste Alkali Cäsiumhydroxid und in Gruppe IIa Radiumhydroxid. Ein Beispiel für eine schwache Verbindung dieser Art sind Ätzalkalien, die sich in Ethanol und Methanol lösen können. Im festen Zustand nehmen alle diese Stoffe Wasser und Kohlendioxid aus der Luft auf und wandeln sich langsam in Carbonate um. Die wichtigste Eigenschaft von Alkali besteht darin, dass durch die Reaktion mit einer Säure ein Salz entsteht – diese Eigenschaft wird in der Industrie sehr häufig genutzt. Diese Verbindungen können elektrischen Strom leiten und werden daher häufig als Elektrolyte verwendet. Alkalien werden durch Elektrolyse von Chloriden oder durch die Wechselwirkung von Oxiden mit Wasser gewonnen. In der Industrie wird meist das erste Verfahren eingesetzt, das zweite vor allem bei der Herstellung von gelöschtem Kalk. Fett löst sich in einer alkalischen Umgebung auf und diese Eigenschaft wird häufig bei der Seifenherstellung genutzt. Eine Reihe von Basen können Pflanzenmaterial zerstören, die Haut reizen und Kleidung zerstören. Alkalien können mit einigen Metallen (z. B. Aluminium) reagieren und Stahl vor Korrosion schützen. Sie sind hitzebeständig – Natriumhydroxid kann geschmolzen und zum Kochen gebracht werden, zersetzt sich jedoch nicht.

Dadurch unterscheiden sich Alkalien stark von unlöslichen Basen, von denen sich einige (z. B. Silberhydroxid) bereits bei Raumtemperatur zersetzen. Diese Stoffe erfordern ebenso wie Säuren große Sorgfalt und hohe Sicherheitsanforderungen. Beim Arbeiten mit Alkali wird zum Schutz der Augen üblicherweise eine Schutzbrille getragen. Sie können nur in speziellen Behältern aufbewahrt werden – Trinkbehälter sind hierfür völlig ungeeignet.

Das Wort „Säure“ kommt vom lateinischen Wort für „sauer“. Einige Produkte aus unserem Tisch, zum Beispiel Essig oder Zitronensaft, sind Säuren. Eine Base ist eine Verbindung, die einer Säure chemisch entgegengesetzt ist und bei Reaktion mit einer Säure eine neutrale Verbindung erzeugt. In Wasser lösliche Basen werden Alkalien genannt. Zitrusfrüchte – Grapefruits, Orangen und Zitronen – enthalten Zitronen- und Ascorbinsäure. Bienengift ist säurehaltig. Es kann mit einer Base neutralisiert werden. Zitrusfrüchte – Grapefruits, Orangen, Zitronen – enthalten Zitronen- und Ascorbinsäure.

Säuren

Säuren sind Verbindungen, die Wasserstoffionen (H+) enthalten und bei Lösung darin produzieren. Ionen sind Teilchen mit elektrischer Ladung (siehe Artikel „“). Es sind die Ionen, die Säuren ihre Eigenschaften verleihen, sie können jedoch nur in Lösung existieren. Folglich kommen die Eigenschaften von Säuren ausschließlich in Lösungen zum Vorschein. Das Schwefelsäuremolekül (H 2 SO 4) besteht aus Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff. Salzsäure (HCl) enthält Wasserstoff und Chlor. Eine Säure gilt als stark, wenn die meisten ihrer Moleküle in Lösung zerfallen und dabei Wasserstoffionen freisetzen. Salz-, Schwefel- und Salpetersäure sind stark. Die Stärke einer Säure wird anhand der pH-Zahl gemessen – PH Wert. Starke Säuren sind sehr aggressiv; Sobald sie auf der Oberfläche eines Gegenstands oder auf der Haut sind, brennen sie durch diesen hindurch. Behälter mit starken Säuren sind mit international anerkannten Symbolen für „gefährlich“ und „hochwirksam“ gekennzeichnet.

Säuren wie Zitronen- oder Essigsäure, d.h. werden von lebenden Organismen produziert organisch. Säuren werden häufig in der chemischen und medizinischen Industrie sowie bei der Herstellung von Lebensmitteln und synthetischen Fasern eingesetzt. Traubenessig enthält eine schwache Säure namens Essigsäure. Tomaten enthalten organische Salicylsäure. Die farbigen Flecken auf der Haut von Meeresschnecken enthalten eine unangenehm schmeckende Säure, die Fressfeinde abwehrt. Alle Säuren zeigen ein ähnliches Verhalten. Wenn beispielsweise Säuren mit Basen reagieren, entsteht eine neutrale Verbindung – Salz und Wasser. Bei Reaktionen der Säuren mit den meisten entstehen Salz und Wasserstoff. Säuren reagieren mit Carbonaten und erzeugen Salz, Kohlendioxid und Wasser. Unter kulinarischen Experten bekanntes Backpulver enthält Natriumbicarbonat und Weinsäure. Wenn Wasser zu Mehl hinzugefügt wird, das Backpulver enthält, reagieren die Säure und das Karbonat im Pulver, wodurch Kohlendioxid aufsteigt und der Teig aufgeht.

Basen und Alkalien

Eine Base ist eine Verbindung, die das chemische Gegenteil einer Säure ist. Ein Alkali ist eine wasserlösliche Base. Beim Mischen mit einer Säure neutralisiert die Base ihre Eigenschaften und das Reaktionsprodukt ist ein Salz. Zahnpasta ist eine Base, die die nach dem Essen im Mund verbleibende Säure neutralisiert. Flüssige Haushaltsreiniger enthalten Alkalien, die Schmutz lösen. Magentabletten enthalten Alkalien, die die bei Verdauungsstörungen zirkulierende Säure neutralisieren. Aus chemischer Sicht sind Basen Stoffe, die Wasserstoffionen (H+) aus einer Säure hinzufügen können. Oxidionen (O 2-) und Hydroxidionen (OH -) können sich in einer Säure mit Wasserstoffionen verbinden. Dies bedeutet, dass Metalloxide wie Magnesiumoxid und Metallhydroxide wie Natriumhydroxid (Natronlauge) Basen sind. Natriumhydroxid (NaOH) besteht aus Natrium, Sauerstoff und Wasserstoff. Magnesiumhydroxid (Mg(OH) 2) besteht aus Magnesium, Sauerstoff und Wasserstoff.

Viele Basen und Laugen sind sehr ätzende Stoffe und daher gefährlich: Sie greifen Lebewesen an. Flüssigreiniger enthalten Alkalien, die Schmutz lösen. In der Papierindustrie löst Natriumhydroxid Baumharz auf und setzt die Zellulosefasern frei, aus denen Papier hergestellt wird. Natriumhydroxid (Natronlauge) wird in Reinigungsflüssigkeiten und (wie Kaliumhydroxid) zur Herstellung von Seife verwendet. Seife ist ein Salz, das durch die Reaktion von Alkalien mit Säuren pflanzlicher Fette entsteht. Der Wespenstich setzt ein Alkali frei, das mit einer Säure wie Essig neutralisiert werden kann.

pH-Wert und Indikatoren

Die Stärke von Säuren und Basen wird durch den pH-Wert bestimmt. Es ist ein Maß für die Konzentration von Wasserstoffionen in einer Lösung. Der pH-Wert variiert zwischen 0 und 14. Je niedriger der pH-Wert, desto höher ist die Konzentration an Wasserstoffionen. Eine Lösung, deren pH-Wert unter 7 liegt, ist sauer. Orangensaft hat einen pH-Wert von 4, was bedeutet, dass er sauer ist. Stoffe mit einem pH-Wert von 7 sind neutral, Stoffe mit einem pH-Wert über 7 sind Basen oder Alkalien. Der pH-Wert einer Säure oder Lauge kann mit einem Indikator bestimmt werden. Ein Indikator ist eine Substanz, die bei Kontakt mit einer Säure oder Lauge ihre Farbe ändert. So wird Lackmus in Säure rot und in Alkali blau. Säure färbt blaues Lackmuspapier rot und rotes Lackmuspapier in Alkali färbt sich blau oder violett. Lackmus wird aus sogenannten Urpflanzen gewonnen Flechten. Auch andere Pflanzen wie Hortensien und Rotkohl sind natürliche Indikatoren.

Der sogenannte Universalindikator ist eine Mischung aus mehreren Farben. Je nach pH-Wert der Substanz ändert es seine Farbe. In Säuren verfärbt es sich rot, orange oder gelb, in neutralen Lösungen grün oder gelb und in Laugen blau oder violett.

Schwefelsäure

Schwefelsäure spielt in der Industrie eine wichtige Rolle, vor allem bei der Herstellung von Düngemitteln auf Basis von Superphosphaten und Ammoniumsulfat. Es wird auch bei der Herstellung von Kunstfasern, Farbstoffen, Kunststoffen, Medikamenten, Sprengstoffen, Reinigungsmitteln und Autobatterien verwendet. Früher wurde Schwefelsäure genannt Mineralsäure, da es aus Schwefel gewonnen wurde, einer Substanz, die in Form eines Minerals in der Erdkruste vorkommt. Schwefelsäure ist sehr aktiv und aggressiv. Beim Auflösen in Wasser gibt es viel Wärme ab, daher muss es in Wasser gegossen werden, aber nicht umgekehrt – dann löst sich die Säure auf und das Wasser nimmt die Wärme auf. Es ist ein starkes Oxidationsmittel, d.h. Bei Oxidationsreaktionen gibt es Sauerstoff an andere Stoffe ab. Schwefelsäure ist auch ein Trockenmittel, d.h. nimmt Wasser auf, das an eine andere Substanz gebunden ist. Wenn Zucker (C 12 H 22 O 11) in konzentrierter Schwefelsäure gelöst wird, entzieht die Säure dem Zucker das Wasser und hinterlässt den Zucker als schäumende Masse aus Steinkohle.

Säuren im Boden

Der Säuregehalt des Bodens hängt von der Beschaffenheit des Gesteins, aus dem er besteht, und von den darauf wachsenden Pflanzen ab. Auf Kreide- und Kalksteinfelsen ist der Boden meist alkalisch, während er auf Wiesen, Sand- und Waldflächen eher sauer ist. Auch saurer Regen erhöht den Säuregehalt. Neutrale oder leicht saure Böden mit einem pH-Wert von 6,5 bis 7 eignen sich am besten für die Landwirtschaft. Durch die Zersetzung abgestorbener Blätter bilden sich organische Huminsäuren, die den Säuregehalt des Bodens erhöhen. Bei zu sauren Böden wird ihnen zerkleinerter Kalkstein oder gelöschter Kalk (Kalziumhydroxid) zugesetzt, d. h. Basen, die Bodensäuren neutralisieren. Pflanzen wie Rhododendren und Azaleen gedeihen gut in sauren Böden. Hortensienblüten sind in sauren Böden blau und in alkalischen Böden rosa. Hortensie ist ein natürlicher Indikator. Auf sauren Böden sind die Blüten blau, auf alkalischen Böden rosa.

Basen bestehen aus positiv geladenen Metallionen und Hydroxidionen OH-. Alkalien sind Basen, die in Wasser gut löslich sind.

Informationen zur Löslichkeit in Wasser können der Löslichkeitstabelle entnommen werden. P – lösliche Basen, also Alkalien, m – schwer löslich, n – unlöslich, die Zeile „–“ bedeutet, dass eine solche Base nicht existiert.

Unter normalen Bedingungen sind sie Feststoffe. Sie sehen aus wie weiße Pulver, die leicht Feuchtigkeit aufnehmen. Erfordert die Lagerung in dicken Gläsern mit weitem Hals oder Kunststoffbehältern.

Gründe bekommen

Alkali entsteht durch die Reaktion von Metall und Wasser unter großer Wärmefreisetzung.
2Na + 2H2O>2NaOH + H2
CaO + H2O>Ca(OH)2.

Natrium- und Kaliumhydroxide entstehen, wenn eine Lösung elektrischem Strom ausgesetzt wird:
KCl + 2H2O>2KOH + H2 + Cl2.

Eigenschaften von Basen

Alkalien reagieren
1. Mit Säureoxiden:
2KOH+SO3>K2SO4+H2O.
Alkalien sind in der Lage, den Oxidfilm von Aluminium (amphoteres Oxid) aufzulösen:

2. Mit Säuren:
NaOH+HCl>NaCl+HOH.
Ob noch Alkali vorhanden ist, können Sie durch Zugabe von 1-2 Tropfen Phenolphthaleinlösung feststellen. Wenn die purpurrote Farbe der Lösung nicht zum Vorschein kommt, ist das Alkali vollständig reagiert.

Die Reaktion zwischen einer Base und einer Säure ist eine Neutralisationsreaktion. Solche Reaktionen werden häufig zur Reinigung von Industrieabwässern von Laugen und Säuren eingesetzt. Die Produkte solcher Reaktionen sind Salze, die für die Umwelt sicherer sind. Die Neutralisierung von Abwässern aus verschiedenen Industriezweigen ist sehr effektiv und kostengünstig.

3. Mit Salzen. Das sind Austauschreaktionen. Sie kommen in Lösung vor und das ursprüngliche Salz muss wasserlöslich sein. Und die resultierende Substanz ist unlöslich:
2NaOH+Mn(NO3)2=Mn(OH)2v+2NaNO3

4. Mit Halogenen.
In der Kälte: Cl2 + 2NaOH = NaClO+NaCl+H2O.
Beim Erhitzen: 3Cl2+6NaOH = NaClO3+5NaCl+3H2O.

Es können nur Natrium- und Kaliumhydroxide geschmolzen werden (die Schmelzpunkte der Verbindungen liegen bei 322° bzw. 405°).

Sicherheit beim Umgang mit Laugen

Verätzungen durch Laugen, einschließlich Natronlauge und Kaliumlauge, sind weitaus gefährlicher als Verätzungen durch Säuren. Die Verbrennung wird verschlimmert, wenn ein Stück der kristallinen Substanz an der Haut haften bleibt.

Alkalien können viele Materialien angreifen, schwere Verätzungen der Haut und Schleimhäute verursachen und die Augen schädigen. Daher wird Natriumhydroxid als „Natronlauge“ und Kaliumhydroxid als „Kalilauge“ bezeichnet. Beim Umgang mit Laugen und deren Lösungen ist Vorsicht geboten. Wenn eine Alkalilösung auf Ihre Haut gelangt, sollten Sie diese sofort mit viel Wasser abwaschen. Behandeln Sie die Stelle anschließend mit einer schwachen Lösung aus Essig- oder Borsäure. Und nochmals mit Wasser abspülen.

Was für ein Stoff ist „Ammoniak“?

Die Flüssigkeit namens „Ammoniak“ ist eine wässrige Lösung des Ammoniakgases NH3. Es wird als Arzneimittel verwendet. Ammoniak enthält die Base NH4OH (Ammoniumhydroxid). Als Ergebnis der Reaktion entsteht:
NH3+H2O- NH4OH.

Eine kleine Menge gelöstes Ammoniak interagiert und zerfällt gleichzeitig in die ursprünglichen Substanzen, was durch das „-“-Zeichen in der Gleichung angezeigt wird. Ammoniumhydroxid verändert wie Alkalien die Farbe des Indikators und interagiert mit sauren Oxiden, Säuren und Salzen.
2NH4OH+СО2>(NH4)2СО3+H2O
NH4OH+HCl>NH4Cl+H2O
NH4OH+Pb(NO3)2>Pb(OH)2v+2NH4NO3.

Anwendung von Gründen

Ammoniak wird nicht nur verwendet, um einen Menschen zu Bewusstsein zu bringen. Mit seiner Hilfe können Sie Fenster perfekt putzen, indem Sie 1 Esslöffel des Arzneimittels pro 1 Liter Wasser verwenden. Anschließend müssen Sie die Oberfläche mit Papiertüchern abwischen.

Wenn Sie 1 Teil Ammoniak mit 1 Teil Essig mischen und dann die Oberfläche des Bügeleisens mit der resultierenden Lösung abwischen, wird es sauber. Aber denken Sie nicht, dass Sie einen sofortigen Effekt erzielen werden. Die Oberfläche muss sanft gerieben werden.

Zunächst werden häufig Calcium- und Natriumhydroxide verwendet. Gelöschter Kalk ist Calciumhydroxid Ca(OH)2. Es wird als Bindemittel im Bauwesen verwendet. Mit Sand und Wasser mischen. Die resultierende Mischung wird auf den Ziegel aufgetragen und die Wände werden verputzt. Durch die Wechselwirkung der Base mit Kohlendioxid und Silizium(IV)-oxid härtet die Mischung aus. Kalk ist in der Lage, saure Gase zu absorbieren. Es kann auch giftige Stoffe aufnehmen, daher ist aus gesundheitlichen Gründen das Aufhellen des Raumes dem Streichen vorzuziehen.

Calciumhydroxid wird auch in der Zuckerindustrie, in der Landwirtschaft, bei der Herstellung von Zahnpasten und bei der Herstellung vieler Stoffe eingesetzt.

Natriumhydroxid (Natronlauge) wird bei der Herstellung von Seife bei der Reaktion von Alkali mit Fett, bei der Herstellung von Arzneimitteln, in der Lederindustrie und zur Ölreinigung verwendet. Zur Reinigung von Ölflecken wird Natronlauge verwendet. Der bekannte „Maulwurf“ für Pfeifen ist eine Natronlauge, die Fette und sogar Haare auflösen kann.

Alkalien greifen Glas und Porzellan an. Löst Proteine ​​auf.

Sie werden in der Medizin als Antiseptika, Reizmittel und Kauterisationsmittel eingesetzt. Bei Erkrankungen des Verdauungssystems haben basische Mineralwässer eine heilende Wirkung. Wirksam bei der Behandlung von Gicht, Stomatitis und bei Erkrankungen der Atemwege. Sie sind ein Diuretikum. Neutralisiert Säurevergiftungen.

Wichtig ist auch die Beteiligung von Alkalien bei der Herstellung von Gummi, Kunstfasern, Farbstoffen, der Reinigung von Metallgegenständen und der Bearbeitung von Holzoberflächen. Sie sind ein Kältemittel für Kühlaggregate. Wird in der Landwirtschaft, Leichtindustrie und Metallurgie verwendet.

Basische Lebensmittel

Es gibt saure, basische und neutrale Lebensmittel. Zu den basischen Lebensmitteln gehören Gemüse, Rüben, Gurken, Meerrettich, Sellerie, Zitronen, Rüben, Karotten, Kohl, Zitrusfrüchte, Johannisbeeren, Weintrauben, Kirschen, Trockenfrüchte, Kartoffeln, Paprika, Tomaten, Knoblauch.

Bemerkenswert ist, dass neutrale Produkte sowohl Säuren als auch Laugen enthalten. Das ist Pflanzenöl.

Interessanterweise ist Milch ein alkalisches Produkt. Aber warme oder gekochte Milch ist ein saures Produkt.

Alkalien werden vom Menschen aktiv genutzt. In diesem Fall sollten Sie die Sicherheitsregeln beachten und unbedingt befolgen.

(Ätznatron), KOH (Ätzkalium), Ba(OH) 2 (Ätzbarium). Als Ausnahme kann einwertiges Thalliumhydroxid TlOH, das gut wasserlöslich und stark basisch ist, als Alkali eingestuft werden. Ätzalkalien sind die gebräuchliche Bezeichnung für die Lithiumhydroxide LiOH, Natrium NaOH, Kalium KOH, Rubidium RbOH und Cäsium CsOH.

Physikalische Eigenschaften

Alkalihydroxide (Ätzalkalien) sind feste, weiße, sehr hygroskopische Stoffe. Alkalien sind starke Basen, sehr gut wasserlöslich und die Reaktion geht mit einer erheblichen Wärmeentwicklung einher. Basenstärke und Wasserlöslichkeit nehmen mit zunehmendem Kationenradius in jeder Gruppe des Periodensystems zu. Die stärksten Alkalien sind Cäsiumhydroxid (da Franciumhydroxid aufgrund der sehr kurzen Halbwertszeit nicht in makroskopischen Mengen anfällt) in der Gruppe Ia und Radiumhydroxid in der Gruppe IIa. Darüber hinaus sind Ätzalkalien in Ethanol und Methanol löslich.

Chemische Eigenschaften

Alkalien weisen basische Eigenschaften auf. Im festen Zustand nehmen alle Alkalien H 2 O aus der Luft sowie CO 2 (auch in Lösung) aus der Luft auf und wandeln sich dabei nach und nach in Carbonate um. Alkalien werden in der Industrie häufig eingesetzt.

Qualitative Reaktionen auf Alkalien

Wässrige Alkalilösungen verändern die Farbe von Indikatoren.

Wechselwirkung mit Säuren

Alkalien reagieren als Basen mit Säuren unter Bildung von Salz und Wasser (Neutralisationsreaktion). Dies ist eine der wichtigsten chemischen Eigenschaften von Alkalien.

Alkali + Säure → Salz + Wasser

$\backslash mathsf(NaOH\; +\; HCl\; \backslash longrightarrow\; NaCl\; +\; H\_2O)$; $\backslash mathsf(NaOH\; +\; HNO\_3\; \backslash longrightarrow\; NaNO\_3\; +\; H\_2O)$.

Wechselwirkung mit Säureoxiden

Alkalien reagieren mit sauren Oxiden unter Bildung von Salz und Wasser:

Alkali + Säureoxid → Salz + Wasser

$\backslash mathsf(Ca(OH)\_2\; +\; CO\_2\; \backslash longrightarrow\; CaCO\_3\; \backslash downarrow\; +\; H\_2O)$;

Wechselwirkung mit amphoteren Oxiden

Wechselwirkung mit Übergangsmetallen

Alkalilösungen reagieren mit Metallen, die amphotere Oxide und Hydroxide bilden ( $\backslash mathsf\; (Zn,\; Al)$ usw). Die Gleichungen dieser Reaktionen können in vereinfachter Form wie folgt geschrieben werden:

$\backslash mathsf(Zn\; +\; 2NaOH\; \backslash longrightarrow\; Na\_2ZnO\_2\; +\; H\_2\; \backslash uparrow)$; $\backslash mathsf(2Al\; +\; 2KOH\; +\; 2H\_2O\; \backslash longrightarrow\; 2KAlO\_2\; +\; 3H\_2\; \backslash uparrow)$.

Tatsächlich entstehen bei diesen Reaktionen Hydroxokomplexe (Hydratationsprodukte der oben genannten Salze) in Lösungen:

$\backslash mathsf(Zn\; +\; 2NaOH\; +\; 2H\_2O\; \backslash longrightarrow\; Na\_2\; +\; H\_2\; \backslash uparrow)$; $\backslash mathsf(2Al\; +\; 2KOH\; +\; 6H\_2O\; \backslash longrightarrow\; 2K\; +\; 3H\_2\; \backslash uparrow)$;

Wechselwirkung mit Salzlösungen

Alkalilösungen reagieren mit Salzlösungen, wenn eine unlösliche Base oder ein unlösliches Salz entsteht:

Alkalilösung + Salzlösung → Neue Base + Neues Salz

$\backslash mathsf(2NaOH\; +\; CuSO\_4\; \backslash longrightarrow\; Cu(OH)\_2\; \backslash downarrow\; +\; Na\_2SO\_4)$; $\backslash mathsf(Ba(OH)\_2\; +\; Na\_2SO\_4\; \backslash longrightarrow\; 2NaOH\; +\; BaSO\_4\; \backslash downarrow)$;

Quittung

Lösliche Basen werden auf verschiedene Weise hergestellt

Hydrolyse von Alkali-/Erdalkalimetallen

Es wird durch Elektrolyse von Alkalimetallchloriden oder durch Einwirkung von Wasser auf Alkalimetalloxide gewonnen.

Anwendung

Alkalien werden in verschiedenen Industriezweigen und in der Medizin häufig verwendet. auch zur Teichdesinfektion in der Fischzucht und als Dünger, als Elektrolyt für Alkalibatterien.

Schreiben Sie eine Bewertung zum Artikel „Alkalien“

Anmerkungen

Literatur

• Kolotov S.S.// Enzyklopädisches Wörterbuch von Brockhaus und Efron: in 86 Bänden (82 Bände und 4 weitere). - St. Petersburg. , 1890-1907.
• Glossar der Chemiebegriffe // J. Opeida, O. Schweika. Institut für Physikalisch-Organische Chemie und Kohlenstoffchemie. L.M. Litwinenko NAS der Ukraine, Nationale Universität Donezk – Donezk: „Weber“, 2008. – 758 S. - ISBN 978-966-335-206-0

Auszug zur Charakterisierung von Alkalien

In der verlassenen Taverne, vor der das Zelt des Arztes stand, befanden sich bereits etwa fünf Beamte. Marya Genrichowna, eine rundliche, blonde deutsche Frau in Bluse und Nachtmütze, saß in der vorderen Ecke auf einer breiten Bank. Ihr Mann, ein Arzt, schlief hinter ihr. Rostow und Iljin betraten, mit fröhlichen Ausrufen und Gelächter begrüßt, den Raum.
- UND! „Was für ein Spaß Sie haben“, sagte Rostow lachend.
- Warum gähnst du?
- Gut! So fließt es aus ihnen! Machen Sie unser Wohnzimmer nicht nass.
„Man darf Marya Genrichownas Kleid nicht schmutzig machen“, antworteten die Stimmen.
Rostow und Iljin beeilten sich, eine Ecke zu finden, wo sie ihr nasses Kleid wechseln konnten, ohne Marya Genrichownas Bescheidenheit zu stören. Sie gingen hinter die Trennwand, um sich umzuziehen; aber in einem kleinen Schrank, der ihn völlig füllte, mit einer Kerze auf einer leeren Kiste, saßen drei Offiziere, spielten Karten und wollten ihren Platz für nichts hergeben. Marya Genrichowna verzichtete für eine Weile auf ihren Rock, um ihn anstelle eines Vorhangs zu verwenden, und hinter diesem Vorhang zogen Rostow und Iljin mit Hilfe von Lawruschka, die Rucksäcke mitbrachte, das nasse Kleid aus und zogen ein trockenes Kleid an.
Im kaputten Ofen wurde ein Feuer angezündet. Sie holten ein Brett heraus, stützten es auf zwei Sättel, bedeckten es mit einer Decke, holten einen Samowar, einen Keller und eine halbe Flasche Rum heraus und baten Marya Genrichowna, die Gastgeberin zu sein, und alle drängten sich um sie. Manche boten ihr ein sauberes Taschentuch an, um ihre schönen Hände abzuwischen, manche legten ihr einen ungarischen Mantel unter die Füße, damit es nicht feucht wurde, manche verhängten einen Vorhang vor dem Fenster, damit es nicht wehte, manche wischten die Fliegen von ihrem Mann Gesicht, damit er nicht aufwachte.
„Lass ihn in Ruhe“, sagte Marya Genrichowna und lächelte schüchtern und glücklich, „er schläft schon gut nach einer schlaflosen Nacht.“
„Das geht nicht, Marya Genrichowna“, antwortete der Beamte, „Sie müssen dem Arzt dienen.“ Das ist es, vielleicht wird er Mitleid mit mir haben, wenn er anfängt, mein Bein oder meinen Arm aufzuschneiden.
Es gab nur drei Gläser; das Wasser war so schmutzig, dass man nicht entscheiden konnte, ob der Tee stark oder schwach war, und im Samowar reichte das Wasser nur für sechs Gläser, aber es war umso angenehmer, abwechselnd und je nach Dienstalter sein Glas zu erhalten von Marya Genrikhovnas dicken Händen mit kurzen, nicht ganz sauberen Nägeln. Alle Offiziere schienen an diesem Abend wirklich in Marya Genrichowna verliebt zu sein. Sogar die Offiziere, die hinter der Trennwand Karten spielten, gaben bald das Spiel auf und gingen zum Samowar über, der allgemeinen Stimmung gehorchend, Marya Genrichowna zu umwerben. Marya Genrichowna, die sich von solch einer brillanten und höflichen Jugend umgeben sah, strahlte vor Glück, egal wie sehr sie versuchte, es zu verbergen, und egal wie offensichtlich schüchtern sie bei jeder schläfrigen Bewegung ihres Mannes war, der hinter ihr schlief.
Es gab nur einen Löffel, der größte Teil des Zuckers war da, aber es blieb keine Zeit, ihn umzurühren, und deshalb wurde beschlossen, dass sie den Zucker nacheinander für alle umrühren würde. Nachdem Rostow sein Glas erhalten und Rum hineingegossen hatte, bat er Maria Genrichowna, es umzurühren.
- Aber du hast keinen Zucker? - sagte sie lächelnd, als ob alles, was sie sagte, und alles, was andere sagten, sehr lustig wäre und eine andere Bedeutung hätte.
- Ja, ich brauche keinen Zucker, ich möchte nur, dass du ihn mit deinem Stift umrührst.
Marya Genrichowna stimmte zu und begann, nach einem Löffel zu suchen, den sich bereits jemand geschnappt hatte.
„Dein Finger, Marya Genrichowna“, sagte Rostow, „es wird noch angenehmer.“
- Es ist heiß! - sagte Marya Genrikhovna und errötete vor Vergnügen.
Iljin nahm einen Eimer Wasser, träufelte etwas Rum hinein, kam zu Maria Genrichowna und bat ihn, ihn mit dem Finger umzurühren.
„Das ist meine Tasse“, sagte er. - Steck einfach deinen Finger rein, ich trinke alles aus.
Als der Samowar völlig ausgetrunken war, nahm Rostow die Karten und bot an, mit Maria Genrichowna Könige zu spielen. Sie entschieden per Los, wer zu Marya Genrichownas Gruppe gehören würde. Die Spielregeln lauten nach Rostows Vorschlag, dass derjenige, der König werden würde, das Recht hätte, Marya Genrichowna die Hand zu küssen, und dass derjenige, der ein Schurke bleiben würde, hingehen und dem Arzt einen neuen Samowar stellen würde, wenn er aufgewacht.
- Was wäre, wenn Marya Genrichowna König wird? – fragte Iljin.
- Sie ist bereits eine Königin! Und ihre Befehle sind Gesetz.
Das Spiel hatte gerade begonnen, als plötzlich der verwirrte Kopf des Arztes hinter Marya Genrichowna hervorkam. Er hatte lange nicht geschlafen und zugehört, was gesagt wurde, und anscheinend fand er in allem, was gesagt und getan wurde, nichts Fröhliches, Lustiges oder Amüsantes. Sein Gesicht war traurig und mutlos. Er begrüßte die Beamten nicht, kratzte sich und bat um Erlaubnis zum Verlassen, da ihm der Weg versperrt war. Sobald er herauskam, brachen alle Offiziere in lautes Gelächter aus, und Marya Genrichowna errötete zu Tränen und wurde dadurch in den Augen aller Offiziere noch attraktiver. Als der Arzt vom Hof ​​zurückkehrte, sagte er zu seiner Frau (die aufgehört hatte, so glücklich zu lächeln und ihn ansah und ängstlich auf das Urteil wartete), dass der Regen vorüber sei und sie die Nacht im Zelt verbringen müsse, sonst wäre alles gut gestohlen.
- Ja, ich schicke einen Boten ... zwei! - sagte Rostow. - Kommen Sie, Doktor.
– Ich werde selbst auf die Uhr achten! - sagte Iljin.
„Nein, meine Herren, Sie haben gut geschlafen, aber ich habe zwei Nächte lang nicht geschlafen“, sagte der Arzt und setzte sich düster neben seine Frau, während er auf das Ende des Spiels wartete.
Beim Anblick des düsteren Gesichts des Arztes, der seine Frau schief ansah, wurden die Beamten noch fröhlicher, und viele konnten sich ein Lachen nicht verkneifen, für das sie hastig nach plausiblen Ausreden suchten. Als der Arzt ging, seine Frau mitnahm und sich mit ihr im Zelt niederließ, legten sich die Offiziere in die Taverne, bedeckt mit nassen Mänteln; Aber sie schliefen lange nicht, redeten entweder, erinnerten sich an den Schrecken und die Belustigung des Arztes oder rannten auf die Veranda und berichteten, was im Zelt passierte. Mehrmals wollte Rostow, den Kopf umdrehend, einschlafen; aber wieder unterhielt ihn jemandes Bemerkung, ein Gespräch begann von neuem und wieder war grundloses, fröhliches, kindisches Gelächter zu hören.

Um drei Uhr war noch niemand eingeschlafen, als der Sergeant mit dem Befehl erschien, in die Stadt Ostrovne zu marschieren.
Mit dem gleichen Geplapper und Gelächter machten sich die Offiziere hastig bereit; Wieder stellten sie den Samowar auf schmutziges Wasser. Aber Rostow ging, ohne auf den Tee zu warten, zum Geschwader. Es dämmerte bereits; der Regen hörte auf, die Wolken lösten sich auf. Es war feucht und kalt, besonders in einem nassen Kleid. Als Rostow und Iljin die Taverne verließen, schauten beide in der Dämmerung der Morgendämmerung in das vom Regen glänzende Lederzelt des Arztes, aus dessen Schürze die Beine des Arztes hervorragten und in dessen Mitte sich die Mütze des Arztes befand auf dem Kissen sichtbar und schläfriges Atmen war zu hören.
- Wirklich, sie ist sehr nett! - sagte Rostow zu Iljin, der mit ihm ging.
- Was für eine Schönheit diese Frau ist! – Iljin antwortete mit sechzehnjährigem Ernst.
Eine halbe Stunde später stand das aufgereihte Geschwader auf der Straße. Der Befehl war zu hören: „Setz dich! – Die Soldaten bekreuzigten sich und begannen sich zu setzen. Rostow ritt vorwärts und befahl: „März! - und die Husaren, zu viert aufgereiht, machten sich auf den Weg über die große, von Birken gesäumte Straße und folgten der vorausgehenden Infanterie und Batterie, wobei sie das Klatschen von Hufen auf der nassen Straße, das Klirren von Säbeln und leise Gespräche erklangen.
Zerrissene blauviolette Wolken, die sich bei Sonnenaufgang rot färbten, wurden schnell vom Wind vertrieben. Es wurde immer leichter. Deutlich zu erkennen war das lockige Gras, das immer an Landstraßen wächst, noch nass vom gestrigen Regen; Die herabhängenden Äste der Birken, ebenfalls nass, schwankten im Wind und ließen leichte Tropfen zu ihren Seiten fallen. Die Gesichter der Soldaten wurden immer klarer. Rostow ritt mit Iljin, der nicht hinter ihm zurückblieb, am Straßenrand zwischen einer doppelten Birkenreihe.
Während des Feldzugs nahm sich Rostow die Freiheit, nicht auf einem Frontpferd, sondern auf einem Kosakenpferd zu reiten. Er ist sowohl ein Experte als auch ein Jäger und hat sich kürzlich einen schneidigen Don zugelegt, ein großes und freundliches Wildpferd, auf das ihn noch niemand aufgesprungen war. Für Rostow war es eine Freude, dieses Pferd zu reiten. Er dachte an das Pferd, an den Morgen, an den Arzt und dachte nicht ein einziges Mal an die drohende Gefahr.

Jeder kennt den Begriff Alkali, aber nicht jeder kann genau sagen, was es ist. Dies gilt insbesondere für diejenigen, die die Schule schon vor langer Zeit abgeschlossen haben und begonnen haben, den Chemieunterricht zu vergessen. Was ist das für ein Stoff? Wie lautet die Formel für Alkali in der Chemie? Was sind seine Eigenschaften? Schauen wir uns alle diese Fragen in diesem Artikel an.

Definition und Grundformel

Beginnen wir mit einer Definition. Ein Alkali ist eine in Wasser gut lösliche Substanz, das Hydroxid eines Alkalimetalls (1. Gruppe, Hauptnebengruppe im Periodensystem) oder Erdalkalimetalls (2. Gruppe, Hauptnebengruppe im Periodensystem). Es ist erwähnenswert, dass Beryllium und Magnesium, obwohl sie zu den Alkalimetallen gehören, keine Alkalien bilden. Ihre Hydroxide werden als Basen klassifiziert.

Alkalien sind die stärksten Basen, deren Auflösung in Wasser mit Wärmeentwicklung einhergeht. Ein Beispiel hierfür ist die heftige Reaktion von Natriumhydroxid mit Wasser. Von allen Alkalien ist Calciumhydroxid (auch als gelöschter Kalk bekannt) das am wenigsten wasserlösliche, das in seiner reinen Form ein weißes Pulver ist.

Aus der Definition können wir schließen, dass die chemische Formel von Alkali ROH lautet, wobei R ein Erdalkalimetall (Kalzium, Strontium, Radium, Barium) oder ein Alkalimetall (Natrium, Kalium, Lithium, Cäsium, Francium, Rubidium) ist. Hier sind einige Beispiele für Alkalien: NaOH, KOH, CsOH, RbOH.

Reaktionen

Absolut alle Laugen reagieren mit Säuren. Die Reaktion verläuft wie bei Säuren und Basen – unter Bildung von Salz und Wasser. Beispiel:

NaOH+HCl=NaCl+H 2 O

Die angegebene Reaktion ist Salzsäure + Alkali. Formeln für Reaktionen verschiedener Laugen mit Säuren:

KOH+HCl=KCl+H 2 O

NaOH+HNO 3 =NaNO 3 +H 2 O

Neben Säuren reagieren Laugen auch mit sauren Oxiden (SO 2, SO 3, CO 2). Die Reaktion folgt dem gleichen Mechanismus wie eine Lauge mit einer Säure – durch die Wechselwirkung entstehen Salz und Wasser.

Alkalien interagieren auch mit amphoteren Oxiden (ZnO, Al 2 O 3). Dabei entstehen normale oder komplexe Salze. Die typischste dieser Reaktionen ist Zinkoxid + Ätzalkali. Die Formel für diese Reaktion lautet:

2NaOH+ZnO=Na 2 ZnO 2 +H 2 O

Bei der gezeigten Reaktion entstehen normales Natriumsalz Na 2 ZnO 2 und Wasser.

Nach dem gleichen Mechanismus verlaufen Reaktionen von Alkalien mit amphoteren Metallen. Nehmen wir als Beispiel die Reaktion von Aluminium + Alkali. Reaktionsformel:

2KOH+2Al+6H 2 O=2K(Al(OH) 4)+3H 2

Dies ist ein Beispiel für eine Reaktion, die ein komplexes Salz erzeugt.

Interaktion mit Indikatoren

Um den pH-Wert der Testlösung zu bestimmen, werden spezielle Chemikalien verwendet – Indikatoren, die je nach Wert des Wasserstoffindex im Medium ihre Farbe ändern. Der in der chemischen Forschung am häufigsten verwendete Indikator ist Lackmus. In einer alkalischen Umgebung nimmt es eine intensiv blaue Farbe an.

Ein weiterer verfügbarer Indikator, Phenolphthalein, nimmt in alkalischer Umgebung eine purpurrote Farbe an. In einer sehr konzentrierten Lösung (Wasserstoffindex liegt nahe bei 14) bleibt Phenolphthalein jedoch farblos, wie in einer neutralen Umgebung. Daher ist bei der Arbeit mit konzentrierten Alkalien die Verwendung von Lackmus vorzuziehen.

Der Methylorange-Indikator wird in einem alkalischen Medium gelb; wenn der pH-Wert des Mediums sinkt, ändert sich die Farbe von Gelb nach Orange und Rot.

Physikalische Eigenschaften von Alkalien

Darüber hinaus sind Alkalien auch in Ethanol gut löslich. Konzentrierte und mäßige Lösungen haben einen pH-Wert von 7,1 und höher. Alkalilösungen fühlen sich seifig an. Konzentrierte Verbindungen sind ziemlich ätzende chemische Verbindungen, deren Kontakt zu Verätzungen der Haut, der Augen und aller Schleimhäute führt. Sie sollten daher vorsichtig damit umgehen. Die Wirkung einer ätzenden Substanz kann mit einer Säurelösung neutralisiert werden.

Alkalien können sowohl in festem als auch flüssigem Zustand vorliegen. Natriumhydroxid ist das am häufigsten vorkommende Alkali (Formel NaOH), das im festen Zustand eine weiße, helle Substanz ist.

Calciumhydroxid ist unter normalen Bedingungen ein weißes Pulver. Radium- und Bariumhydroxide sind im festen Aggregatzustand farblose Kristalle. Strontium- und Lithiumhydroxide sind ebenfalls farblos. Alle festen Alkalien nehmen Wasser aus der Luft auf. Cäsiumhydroxid ist das stärkste Alkali (Formel CsOH). Die alkalischen Eigenschaften der Metalle der 1. Gruppe der Hauptuntergruppe nehmen von oben nach unten zu. Diese Stoffe werden in der chemischen Industrie verwendet. Sie werden hauptsächlich in Alkalibatterien als Elektrolyte verwendet. Am häufigsten werden Kalium- und Natriumhydroxide verwendet.

Verätzung mit Alkali

Bei der Verwendung unverdünnter Laugen ist stets zu bedenken, dass es sich um ätzende Stoffe handelt, die bei Kontakt mit offenen Körperstellen Rötungen, Juckreiz, Brennen, Schwellungen und in schweren Fällen auch Blasenbildung verursachen. Bei längerem Kontakt einer solch gefährlichen Zusammensetzung mit der Schleimhaut der Sehorgane kann es zur Erblindung kommen.

Im Falle einer Verätzung durch Alkali ist es notwendig, die betroffene Stelle mit Wasser und einer sehr schwachen Säurelösung – Zitronen- oder Essigsäure – zu spülen. Schon eine geringe Menge Ätzalkali kann zu erheblichen Hautschäden und Verätzungen der Schleimhäute führen. Deshalb sollten solche Substanzen vorsichtig gehandhabt und von Kindern ferngehalten werden.