Щёлочи: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
шаблон об объединении |
перенос текста из едкая щёлочь |
||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{перенаправление|Каустик|Каустик (значения)|о других значениях}} |
|||
{{к объединению|2019-01-07|Едкая щёлочь}} |
|||
'''Щёлочи''' (в русском языке происходит от слова «щёлок», возможно, производное от того же корня, что и др.-исл. «skola» — «стирать»<ref>[http://www.endic.ru/fasmer/Schelok-16757.html щелок] // [[Словарь Фасмера]]</ref>) — гидроксиды [[Щелочные металлы|щелочных]], [[Щёлочноземельные металлы|щёлочноземельных металлов]] и некоторых других элементов, например, [[Таллий|таллия]]. К щелочам относятся хорошо растворимые в воде [[Основание (химия)|основания]]. При [[электролитическая диссоциация|диссоциации]] щёлочи образуют [[Гидроксид-ион|анионы OH<sup>−</sup>]] и катион металла. |
'''Щёлочи''' (в русском языке происходит от слова «щёлок», возможно, производное от того же корня, что и др.-исл. «skola» — «стирать»<ref>[http://www.endic.ru/fasmer/Schelok-16757.html щелок] // [[Словарь Фасмера]]</ref>) — гидроксиды [[Щелочные металлы|щелочных]], [[Щёлочноземельные металлы|щёлочноземельных металлов]] и некоторых других элементов, например, [[Таллий|таллия]]. К щелочам относятся хорошо растворимые в воде [[Основание (химия)|основания]]. При [[электролитическая диссоциация|диссоциации]] щёлочи образуют [[Гидроксид-ион|анионы OH<sup>−</sup>]] и катион металла. |
||
К щелочам относятся [[гидроксиды]] [[металл]]ов подгрупп Iа и IIа (начиная с [[кальций|кальция]]) [[Периодическая система элементов|периодической системы]], например [[гидроксид натрия|NaOH]] (едкий натр), [[гидроксид калия|KOH]] (едкий калий), [[гидроксид бария|Ba(OH)<sub>2</sub>]] (едкий барий). В качестве исключения можно отнести к щелочам гидроксид одновалентного таллия [[Гидроксид_таллия(I)|TlOH]], который хорошо растворим в воде и является сильным основанием. Едкие щёлочи — тривиальное название гидроксидов лития [[гидроксид лития|LiOH]], натрия [[гидроксид натрия|NaOH]], калия [[гидроксид калия|КОН]], рубидия [[гидроксид рубидия|RbOH]] и цезия [[гидроксид цезия|CsOH]]. |
К щелочам относятся [[гидроксиды]] [[металл]]ов подгрупп Iа и IIа (начиная с [[кальций|кальция]]) [[Периодическая система элементов|периодической системы]], например [[гидроксид натрия|NaOH]] (едкий натр), [[гидроксид калия|KOH]] (едкий калий), [[гидроксид бария|Ba(OH)<sub>2</sub>]] (едкий барий). В качестве исключения можно отнести к щелочам гидроксид одновалентного таллия [[Гидроксид_таллия(I)|TlOH]], который хорошо растворим в воде и является сильным основанием. Едкие щёлочи — тривиальное название гидроксидов лития [[гидроксид лития|LiOH]], натрия [[гидроксид натрия|NaOH]], калия [[гидроксид калия|КОН]], рубидия [[гидроксид рубидия|RbOH]] и цезия [[гидроксид цезия|CsOH]]. Название «едкая щёлочь» обусловлено свойством разъедать кожу и слизистые оболочки, вызывая сильные ожоги, бумагу и другие органические вещества. |
||
Из-за очень большой химической активности щёлочных металлов едкие щёлочи долгое время не удавалось разложить и они потому считались [[Простые вещества|простыми веществами]]. Одним из первых предположение о сложном составе едких щелочей высказал [[Лавуазье]]. Основываясь на своей теории о том, что все простые вещества могут [[окисление|окисляться]], Лавуазье решил, что едкие щёлочи — это уже окисленные сложные вещества. Однако подтвердить это удалось лишь [[Дэви, Гемфри|Дэви]] в начале XIX века после применения им [[Электрохимия|электрохимии]]<ref>А. С. Арсеньев. [https://books.google.com/books?id=__P8AgAAQBAJ&pg=PA332 Анализ развивающегося понятия]. {{М}}, «Наука», 1067. С. 332.</ref>. |
|||
== Физические свойства == |
== Физические свойства == |
||
Строка 316: | Строка 318: | ||
== Литература == |
== Литература == |
||
* {{ВТ-ЭСБЕ|Щелочи|[[Колотов, Сергей Сильвестрович|Колотов С. С.]], }} |
* {{ВТ-ЭСБЕ|Щелочи|[[Колотов, Сергей Сильвестрович|Колотов С. С.]], }} |
||
* {{Из КНЭ|2|231|Едкие щёлочи}} |
|||
{{КНЭ}} |
|||
[[Категория:Щёлочи|*]] |
[[Категория:Щёлочи|*]] |
Версия от 08:56, 27 января 2019
Щёлочи (в русском языке происходит от слова «щёлок», возможно, производное от того же корня, что и др.-исл. «skola» — «стирать»[1]) — гидроксиды щелочных, щёлочноземельных металлов и некоторых других элементов, например, таллия. К щелочам относятся хорошо растворимые в воде основания. При диссоциации щёлочи образуют анионы OH− и катион металла.
К щелочам относятся гидроксиды металлов подгрупп Iа и IIа (начиная с кальция) периодической системы, например NaOH (едкий натр), KOH (едкий калий), Ba(OH)2 (едкий барий). В качестве исключения можно отнести к щелочам гидроксид одновалентного таллия TlOH, который хорошо растворим в воде и является сильным основанием. Едкие щёлочи — тривиальное название гидроксидов лития LiOH, натрия NaOH, калия КОН, рубидия RbOH и цезия CsOH. Название «едкая щёлочь» обусловлено свойством разъедать кожу и слизистые оболочки, вызывая сильные ожоги, бумагу и другие органические вещества.
Из-за очень большой химической активности щёлочных металлов едкие щёлочи долгое время не удавалось разложить и они потому считались простыми веществами. Одним из первых предположение о сложном составе едких щелочей высказал Лавуазье. Основываясь на своей теории о том, что все простые вещества могут окисляться, Лавуазье решил, что едкие щёлочи — это уже окисленные сложные вещества. Однако подтвердить это удалось лишь Дэви в начале XIX века после применения им электрохимии[2].
Физические свойства
Гидроксиды щелочных металлов (едкие щёлочи) представляют собой твёрдые, белые, очень гигроскопичные вещества. Щёлочи — сильные основания, очень хорошо растворимые в воде, причём реакция сопровождается значительным тепловыделением. Сила основания и растворимость в воде возрастает с увеличением радиуса катиона в каждой группе периодической системы. Самые сильные щёлочи — гидроксид цезия (поскольку из-за очень малого периода полураспада гидроксид франция не получен в макроскопических количествах) в группе Ia и гидроксид радия в группе IIa. Кроме того, едкие щёлочи растворимы в этаноле и метаноле.
Химические свойства
Щёлочи проявляют основные свойства. В твёрдом состоянии все щёлочи поглощают H2O из воздуха, а также CO2 (также и в состоянии раствора) из воздуха, постепенно превращаясь в карбонаты. Щёлочи широко применяются в промышленности.
Качественные реакции на щёлочи
Водные растворы щелочей изменяют окраску индикаторов.
Индикатор и номер перехода |
х[3] | Интервал pH и номер перехода |
Цвет щёлочной формы | |
---|---|---|---|---|
Метиловый фиолетовый | 0,13-0,5 [I] | зелёный | ||
Крезоловый красный [I] | 0,2-1,8 [I] | жёлтый | ||
Метиловый фиолетовый [II] | 1,0-1,5 [II] | синий | ||
Тимоловый синий [I] | к | 1,2-2,8 [I] | жёлтый | |
Тропеолин 00 | o | 1,3-3,2 | жёлтый | |
Метиловый фиолетовый [III] | 2,0-3,0 [III] | фиолетовый | ||
(Ди)метиловый жёлтый | o | 3,0-4,0 | жёлтый | |
Бромфеноловый синий | к | 3,0-4,6 | сине-фиолетовый | |
Конго красный | 3,0-5,2 | синий | ||
Метиловый оранжевый | o | 3,1-(4,0)4,4 | (оранжево-)жёлтый | |
Бромкрезоловый зелёный | к | 3,8-5,4 | синий | |
Бромкрезоловый синий | 3,8-5,4 | синий | ||
Лакмоид | к | 4,0-6,4 | синий | |
Метиловый красный | o | 4,2(4,4)-6,2(6,3) | жёлтый | |
Хлорфеноловый красный | к | 5,0-6,6 | красный | |
Лакмус (азолитмин) | 5,0-8,0 (4,5-8,3) | синий | ||
Бромкрезоловый пурпурный | к | 5,2-6,8(6,7) | ярко-красный | |
Бромтимоловый синий | к | 6,0-7,6 | синий | |
Нейтральный красный | o | 6,8-8,0 | янтарно-жёлтый | |
Феноловый красный | о | 6,8-(8,0)8,4 | ярко-красный | |
Крезоловый красный [II] | к | 7,0(7,2)-8,8 [II] | тёмно-красный | |
α-Нафтолфталеин | к | 7,3-8,7 | синий | |
Тимоловый синий [II] | к | 8,0-9,6 [II] | синий | |
Фенолфталеин[4] [I] | к | 8,2-10,0 [I] | малиново-красный | |
Тимолфталеин | к | 9,3(9,4)-10,5(10,6) | синий | |
Ализариновый жёлтый ЖЖ | к | 10,1-12,0 | коричнево-жёлтый | |
Нильский голубой | 10,1-11,1 | красный | ||
Диазофиолетовый | 10,1-12,0 | фиолетовый | ||
Индигокармин | 11,6-14,0 | жёлтый | ||
Epsilon Blue | 11,6-13,0 | тёмно-фиолетовый |
Взаимодействие с кислотами
Щёлочи, как основания, взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации). Это одно из самых важных химических свойств щелочей.
Щёлочь + Кислота → Соль + Вода
- ;
- .
Взаимодействие с кислотными оксидами
Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды:
Щёлочь + Кислотный оксид → Соль + Вода
- ;
Взаимодействие с амфотерными оксидами
- .
Взаимодействие с переходными (амфотерными) металлами
Растворы щелочей взаимодействуют с металлами, которые образуют амфотерные оксиды и гидроксиды ( и др). Уравнения этих реакций в упрощённом виде могут быть записаны следующим образом:
- ;
- .
Реально в ходе этих реакций в растворах образуются гидроксокомплексы (продукты гидратации указанных выше солей):
- ;
- ;
Взаимодействие с растворами солей
Растворы щелочей взаимодействуют с растворами солей, если образуется нерастворимое основание или нерастворимая соль:
Раствор щёлочи + Раствор соли → Новое основание + Новая соль
- ;
- ;
Получение
Растворимые основания получают различными способами.
Гидролиз щелочных/щёлочноземельных металлов
Получают путём электролиза хлоридов щелочных металлов или действием воды на оксиды щелочных металлов.
Применение
Щёлочи широко применяются в различных производствах и медицине; также для дезинфекции прудов в рыбоводстве и как удобрение, в качестве электролита для щелочных аккумуляторов.
Примечания
- ↑ щелок // Словарь Фасмера
- ↑ А. С. Арсеньев. Анализ развивающегося понятия. М., «Наука», 1067. С. 332.
- ↑ *Столбец «х» — характер индикатора: к—кислота, о—основание.
- ↑ Фенолфталеин в сильно щелочной среде обесцвечивается. В среде концентрированной серной кислоты также он даёт красную окраску, обусловленую строением катиона фенолфталеина, хотя и не такую интенсивную. Эти малоизвестные факты могут привести к ошибкам при определении реакции среды.
Литература
- Колотов С. С.,. Щелочи // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Едкие щёлочи // Казахстан. Национальная энциклопедия . — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2. (CC BY-SA 3.0)
При написании этой статьи использовался материал из издания «Казахстан. Национальная энциклопедия» (1998—2007), предоставленного редакцией «Қазақ энциклопедиясы» по лицензии Creative Commons BY-SA 3.0 Unported.