Alkalický roztok

Alkalické roztoky nebo louhy jsou vodné roztoky hydroxidů kovů, jako je hydroxid sodný ( hydroxid sodný ) nebo hydroxid draselný ( hydroxid draselný ). Tyto hydroxidy kovů patří mezi alkalické hydroxidy . V širším smyslu se tento termín také používá pro jakékoli řešení bází . Patří mezi ně amoniak ( amoniak voda ) a organické sloučeniny, jako jsou aminy . Alkalickými roztoky v nejširším smyslu mohou být také nevodné roztoky.

V každodenním životě se alkalické roztoky mýdel a detergentů ve vodě označují také jako louhy.

Vodné roztoky jsou alkalické, pokud je koncentrace z hydroxidových iontů OH ^- přesahuje to oxoniové ionty H ₃ O ⁺ . Hodnota pH je pak vyšší než 7. Silně alkalické vodné roztoky mají hodnotu pH vyšší než 10, například normální roztok hydroxidu sodného má hodnotu pH 14.

vlastnosti

Alkalické roztoky jsou na pokožce kluzké (mýdlové, mastné). To se provádí zmýdelněním podle tuků na povrchu kůže . Louh má odmašťovací účinek na pokožku i mimo ni; na jedné straně kontinuální tvorbou mýdel z tuku a na druhé straně vlastnostmi těchto mýdel rozpouštět tuky .

Kyseliny a alkalické roztoky mají některé společné vlastnosti. Tato řešení vytvářejí charakteristické barvy s indikátory . Roztoky jsou korozivní , proto je při práci s alkalickými roztoky nutné vždy nosit ochranné brýle. Ukazují také elektrickou vodivost , takže zde musí být volně se pohybující ionty.

Chemické popáleniny při kontaktu s hydroxidem sodným

Silně zásadité roztoky jsou korozivní: mohou rozpouštět kovy, jako je hliník a bílkoviny , takže je třeba se jim vyhnout. Při manipulaci se silně zásaditými roztoky je třeba používat rukavice a ochranné brýle. Mohou napadat skleněné povrchy - zejména pokud jsou dlouhodobě ponechány při zvýšených teplotách - a vést k zakalení brýlí. Manipulace s louhem sodným, atd ve skleněných nádobách, například Erlenmeyerových baněk je stále ještě možné tak dlouho, jak pozemními skleněné zátky nejsou používány, protože se mohou uvíznout v delším skladování.

použití

Alkalické roztoky se používají mimo jiné k vyléčení potravin ak jejich uchování, aby vydržely déle. Preclíky jsou také používány při pečení preclíky nebo preclík rolích .

Ve středověku se louh vyrobený z popela nebo vinné révy někdy používal při výrobě léků.

V technologii a chemické výrobě se alkálie používají k neutralizaci kyselin.

Příprava alkalických roztoků

Výroba vodných roztoků hydroxidů alkalických kovů

Následující reakce , z nichž každá je uvedena na příkladu, vedou k tvorbě vodných roztoků hydroxidů alkalických kovů:

Odpovídající hydroxid se rozpustí ve vodě

Toto je nejjednodušší způsob použití řešení v laboratoři . Teplo generované během rozpouštění ( exotermní reakce ) však může být tak silné, že voda začne vřít, přičemž alkalický roztok může stříkat a způsobit popáleniny . Příklad:

Hydroxid sodný + voda Roztok hydroxidu sodného nebo hydroxid sodný${\ displaystyle \ rightarrow}$

NaOH (y) + H ₂ O (l) Na ⁺ (aq) + OH ^- (aq) + H ₂ O (l)${\ displaystyle \ rightarrow}$

Reakce oxidu alkalického kovu s vodou

Po přidání stechiometricky vhodného množství vody se vytvoří pevný hydroxid alkalického kovu a při přidání přebytečné vody se vytvoří roztok hydroxidu alkalického kovu. Proces rozpouštění popsaný ve výrobní variantě 1 probíhá s hydroxidem lithným vytvořeným během reakce. Příklad:

Oxid lithný + voda hydroxid lithný${\ displaystyle \ rightarrow}$

Li ₂ O (s) + H ₂ O (l, stechiometrický) 2 LiOH (s)${\ displaystyle \ rightarrow}$

Oxid lithný + voda Roztok hydroxidu lithného${\ displaystyle \ rightarrow}$

Li ₂ O (s) + H ₂ O (l, přebytek) Li ⁺ (aq) + OH ^- (aq) + H ₂ O (l)${\ displaystyle \ rightarrow}$

Reakce alkalického kovu s vodou

Stejně jako u druhé výrobní varianty je pro vytvoření nebo pojmenování produktu rozhodující množství přidané vody . Příklad:

Sodík + voda hydroxid sodný + vodík${\ displaystyle \ rightarrow}$

2 Na (s) + 2 H ₂ O (l) 2 NaOH (s) + H ₂ (g)${\ displaystyle \ rightarrow}$

Pokud se přidá přebytek vody, rozpustí se hydroxid sodný z výrobní varianty 1. V závislosti na použitém alkalickém kovu a způsobu provedení experimentu se výsledný vodík vznítí v důsledku uvolněného reakčního tepla. Vysokorychlostní záznamy reakce alkalických kovů s vodou naznačují Coulombovu explozi.

Důležitou variantou je technická výroba hydroxidu sodného reakcí vody s amalgámem sodným , který se získává chlorkalkalickou elektrolýzou rtuťovými elektrodami.

Elektrolýza roztoků halogenových solí alkalických kovů

Při elektrolýze solanky, louh sodný se vyrábí průmyslově, a to je do značné míry zabráněno porézní dělicí stěnou (membrány), které se solankou a hydroxidu sodného mixu. To umožňuje kontinuální elektrolýzu:

2 Na ⁺ (aq) + 2 Cl ^- (aq) + 2 H ₂ O (l) 2 Na ⁺ (aq) + 2OH ^- (aq) + Cl ₂ (g) + H ₂ (g)${\ displaystyle \ rightarrow}$

Více alkalických roztoků

Vápenná voda (vápenný louh, hašené vápno, Ca [OH] 2) se získává suspendováním hydroxidu vápenatého nebo hašením oxidu vápenatého CaO, který je levně dostupný jako pálené (nehašené) vápno.

Viz také

• Alkalické kovy
• Kovy alkalických zemin

Individuální důkazy

1. ^ Gundolf Keil (ed.): Lorsch Pharmacopoeia. (Rukopis Msc. Med. 1 Státní knihovny v Bambergu); Svazek 2: Překlad Ulricha Stolla a Gundolfa Keila za pomoci bývalého opata Alberta Ohlmeyera . Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1989, s. 100.
2. ^ PE Mason, F. Uhlig, V. Vaněk, T. Buttersack, S. Bauerecker, P. Jungwirth: Coulombova exploze v raných fázích reakce alkalických kovů s vodou. In: Přírodní chemie. Svazek 7, číslo 3, březen 2015, ISSN  1755-4349 , str. 250-254, doi : 10,1038 / nchem.2161 , PMID 25698335 .