Asit hidroksitler, hidroksil grubu –OH ve +5, +6 oksidasyon durumuna sahip bir metal veya metal olmayan inorganik bileşiklerdir. Başka bir isim oksijen içeren inorganik asitlerdir. Onların özelliği, ayrışma sırasında bir protonun ortadan kaldırılmasıdır.
Hidroksitlerin sınıflandırılması
Hidroksitlere hidroksitler ve vodoksitler de denir. Hemen hemen tüm kimyasal elementler bunlara sahiptir, bazıları doğada yaygın olarak dağılmıştır, örneğin hidrargillit ve brusit mineralleri sırasıyla alüminyum ve magnezyum hidroksitlerdir.
Aşağıdaki hidroksit türleri ayırt edilir:
- temel;
- amfoterik;
- asit.
Sınıflandırma, hidroksiti oluşturan oksidin bazik, asidik veya amfoterik olmasına bağlıdır.
Genel Özellikler
En ilginç olanı oksitlerin ve hidroksitlerin asit-baz özellikleridir, çünkü reaksiyon olasılığı onlara bağlıdır. Hidroksitin asidik, bazik veya amfoterik özellikler gösterip göstermeyeceği oksijen, hidrojen ve element arasındaki bağın gücüne bağlıdır.
İyon gücü etkilenirhidroksitlerin temel özelliklerinin zayıfladığı ve hidroksitlerin asidik özelliklerinin arttığı bir artışla potansiyel.
Daha yüksek hidroksitler
Yüksek hidroksitler, oluşturan elementin en yüksek oksidasyon durumunda olduğu bileşiklerdir. Bunlar sınıftaki tüm türler arasındadır. Bir baz örneği, magnezyum hidroksittir. Alüminyum hidroksit amfoteriktir, perklorik asit ise asidik hidroksit olarak sınıflandırılabilir.
Oluşturucu elemente bağlı olarak bu maddelerin özelliklerindeki değişim D. I. Mendeleev'in periyodik sistemine göre izlenebilir. Daha yüksek hidroksitlerin asidik özellikleri soldan sağa doğru artarken, sırasıyla metalik özellikler bu yönde zayıflar.
Temel hidroksitler
Dar anlamda, bu türe baz denir, çünkü OH anyonu ayrışması sırasında ayrılır. Bu bileşiklerin en ünlüsü alkalilerdir, örneğin:
- Sönmüş kireç Ca(OH)2 Badanahanelerde, deri tabaklamada, mantar önleyici sıvı, harç ve beton hazırlamada, suyu yumuşatmada, şeker, çamaşır suyu ve gübre yapımında, kostikleştirmede kullanılır. sodyum ve potasyum karbonatlar, asidik çözeltilerin nötralizasyonu, karbondioksit tespiti, dezenfeksiyon, toprak direncinin az altılması, gıda katkı maddesi olarak.
- KOH kostik potas fotoğrafçılık, petrol arıtma, gıda, kağıt ve metalurji endüstrilerinin yanı sıra alkalin pil, asit nötrleştirici, katalizör, gaz arıtıcı, pH düzenleyici, elektrolit,deterjanlar, sondaj sıvıları, boyalar, gübreler, potasyum organik ve inorganik maddeler, pestisitler, siğil tedavisi için farmasötik müstahzarlar, sabunlar, sentetik kauçuk.
- Kağıt ve kağıt endüstrisi için gerekli olan kostik soda NaOH, deterjan üretiminde yağların sabunlaştırılması, asit nötralizasyonu, biyodizel üretimi, tıkanıklık çözme, toksik maddelerin gazdan arındırılması, pamuk ve yün işleme, kalıp yıkama, gıda üretimi, kozmetoloji, fotoğrafçılık.
Bazik hidroksitler, çoğu durumda +1 veya +2 oksidasyon durumu ile ilgili metal oksitlerin su ile etkileşimi sonucunda oluşur. Bunlara alkali, alkali toprak ve geçiş elementleri dahildir.
Ayrıca, bazlar aşağıdaki yollarla elde edilebilir:
- alkalinin düşük aktif metal tuzu ile etkileşimi;
- alkali veya alkali toprak elementi ile su arasındaki reaksiyon;
- sulu bir tuz çözeltisinin elektrolizi ile.
Asidik ve bazik hidroksitler birbirleriyle etkileşerek tuz ve su oluşturur. Bu reaksiyona nötralizasyon denir ve titrimetrik analiz için büyük önem taşır. Bunun yanında günlük hayatta da kullanılmaktadır. Asit döküldüğünde, tehlikeli bir reaktif soda ile nötralize edilebilir ve alkali için sirke kullanılır.
Ayrıca, bazik hidroksitler, indikatörlerin renklerinde bir değişiklikle kendini gösteren çözeltide ayrışma sırasında iyonik dengeyi kaydırır ve değişim reaksiyonlarına girer.
Isıtıldığında, çözünmeyen bileşikler oksit ve suya ayrışır ve alkaliler erir. Bir bazik hidroksit ve bir asidik oksit bir tuz oluşturur.
Amfoterik hidroksitler
Bazı elementler, koşullara bağlı olarak ya bazik ya da asidik özellikler sergiler. Onlara dayanan hidroksitlere amfoterik denir. +3, +4 oksidasyon durumuna sahip olan bileşime dahil edilen metal tarafından tanımlanmaları kolaydır. Örneğin, beyaz jelatinimsi bir madde - alüminyum hidroksit Al(OH)3, yüksek adsorpsiyon kapasitesi nedeniyle su arıtmada, aşı imalatında bağışıklık tepkisini artıran bir madde olarak kullanılır., tıpta aside bağlı hastalıkların tedavisi için gastrointestinal sistem. Ayrıca genellikle alev geciktirici plastiklere dahil edilir ve katalizörler için bir taşıyıcı görevi görür.
Ancak elementin oksidasyon durumunun değeri +2 olduğunda istisnalar vardır. Bu berilyum, kalay, kurşun ve çinko için tipiktir. Son metalin hidroksiti Zn(OH)2 kimya endüstrilerinde, öncelikle çeşitli bileşiklerin sentezi için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bir geçiş metali tuzu çözeltisini seyreltik alkali ile reaksiyona sokarak amfoterik hidroksit elde edebilirsiniz.
Amfoterik hidroksit ve asit oksit, alkali veya asit etkileşime girdiğinde bir tuz oluşturur. Isıtma hidroksit, su ve metahidroksite ayrışmasına yol açar, bu da daha fazla ısıtıldığında okside dönüşür.
Amfoterik veasidik hidroksitler alkali ortamda aynı şekilde davranırlar. Asitlerle etkileşime girdiğinde amfoterik hidroksitler baz görevi görür.
Asit hidroksitler
Bu tip, +4 ila +7 arasında oksidasyon durumunda bir elementin varlığı ile karakterize edilir. Çözeltide, bir hidrojen katyonu bağışlayabilir veya bir elektron çiftini kabul edebilir ve bir kovalent bağ oluşturabilirler. Çoğu zaman bir sıvının toplanma durumuna sahiptirler, ancak aralarında katılar da vardır.
Tuz oluşturabilen ve metal olmayan veya geçiş metali içeren bir hidroksit asidik oksit oluşturur. Oksit, metal olmayan bir maddenin oksidasyonu, bir asit veya tuzun bozunması sonucu elde edilir.
Hidroksitlerin asidik özellikleri, indikatörleri renklendirme, aktif metalleri hidrojen oluşumu ile çözme, bazlar ve bazik oksitlerle reaksiyona girme yeteneklerinde kendini gösterir. Ayırt edici özelliği, redoks reaksiyonlarına katılımdır. Kimyasal işlem sırasında, kendilerine negatif yüklü temel parçacıkları bağlarlar. Elektron alıcısı olarak hareket etme yeteneği seyreltme ve tuzlara dönüşme nedeniyle zayıflar.
Böylece hidroksitlerin sadece asit-baz özelliklerini değil, oksitleyici özelliklerini de ayırt etmek mümkündür.
Nitrik asit
HNO3 güçlü bir monobazik asit olarak kabul edilir. Çok zehirlidir, ciltte sarı lekelenme ile ciltte ülser bırakır ve buharları anında solunum mukozasını tahriş eder. Eski adı güçlü votkadır. Sulu çözeltilerdeki asit hidroksitleri ifade eder.tamamen iyonlarına ayrışır. Dıştan, havada tüten renksiz bir sıvı gibi görünüyor. Konsantre bir sulu çözelti, maddenin %60 - 70'i olarak kabul edilir ve içeriğin %95'i aşarsa buna dumanlı nitrik asit denir.
Konsantrasyon ne kadar yüksek olursa, sıvı o kadar koyu görünür. Işıkta veya hafif ısıtmada oksit, oksijen ve suya ayrışması nedeniyle kahverengi bir renge bile sahip olabilir, bu nedenle koyu renkli cam bir kapta serin bir yerde saklanmalıdır.
Asit hidroksitin kimyasal özellikleri öyledir ki, yalnızca indirgenmiş basınç altında bozunmadan damıtılabilir. Altın, platin grubunun bazı temsilcileri ve tantal hariç tüm metaller onunla reaksiyona girer, ancak nihai ürün asidin konsantrasyonuna bağlıdır.
Örneğin, %60'lık bir madde çinko ile etkileşime girdiğinde, baskın yan ürün olarak nitrojen dioksit, %30 - monoksit, %20 - dinitrojen oksit (gülme gazı) verir. %10 ve %3'lük daha düşük konsantrasyonlar bile, sırasıyla gaz ve amonyum nitrat şeklinde basit bir nitrojen maddesi verir. Böylece asitten çeşitli nitro bileşikleri elde edilebilir. Örnekten görülebileceği gibi, konsantrasyon ne kadar düşükse, azotun indirgenmesi o kadar derin olur. Metalin aktivitesi de bunu etkiler.
Bir madde altın veya platini yalnızca aqua regia'nın bileşiminde çözebilir - üç kısım hidroklorik ve bir nitrik asit karışımı. Cam ve PTFE buna dayanıklıdır.
Metallere ek olarak, madde aşağıdakilerle reaksiyona girer:bazik ve amfoterik oksitler, bazlar, zayıf asitler. Her durumda, sonuç, metal olmayan asitlerle tuzlardır. Tüm reaksiyonlar güvenli bir şekilde gerçekleşmez, örneğin, aminler ve terebentin konsantre halde hidroksitle temas ettiğinde kendiliğinden tutuşur.
Tuzlara nitrat denir. Isıtıldıklarında ayrışırlar veya oksitleyici özellikler sergilerler. Uygulamada, gübre olarak kullanılırlar. Yüksek çözünürlüğü nedeniyle pratikte doğada oluşmazlar, bu nedenle potasyum ve sodyum dışındaki tüm tuzlar yapay olarak elde edilir.
Asidin kendisi sentezlenmiş amonyaktan elde edilir ve gerekirse birkaç şekilde konsantre edilir:
- basıncı artırarak dengeyi değiştirmek;
- sülfürik asit varlığında ısıtarak;
- damıtma.
Ayrıca mineral gübre, boya ve ilaç üretiminde, askeri sanayide, şövale grafiklerinde, mücevheratta, organik sentezlerde kullanılır. Bazen, fotoğrafçılıkta renklendirme solüsyonlarını asitlendirmek için seyreltik asit kullanılır.
Sülfürik asit
Н2SO4 güçlü bir dibazik asittir. Renksiz ağır yağlı bir sıvıya benziyor, kokusuz. Eski adı vitriol (sulu çözelti) veya vitriol yağıdır (kükürt dioksit ile karışım). Bu isim, 19. yüzyılın başlarında vitriol tesislerinde kükürt üretilmesinden dolayı verilmiştir. Geleneğe saygıyla, sülfat hidratlar günümüzde hala vitriol olarak adlandırılmaktadır.
Asit üretimi endüstriyel ölçekte kurulur veyılda yaklaşık 200 milyon tondur. Su mevcudiyetinde kükürt dioksitin oksijen veya nitrojen dioksit ile oksitlenmesi veya hidrojen sülfürün bakır, gümüş, kurşun veya cıva sülfat ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Elde edilen konsantre madde güçlü bir oksitleyici ajandır: halojenleri karşılık gelen asitlerden uzaklaştırır, karbon ve sülfürü asit oksitlere dönüştürür. Hidroksit daha sonra kükürt dioksit, hidrojen sülfür veya kükürte indirgenir. Seyreltik bir asit genellikle oksitleyici özellikler göstermez ve orta ve asidik tuzlar veya esterler oluşturur.
Madde, çözünür baryum tuzları ile reaksiyona girerek tespit edilebilir ve tanımlanabilir, bunun sonucunda beyaz bir sülfat çökeltisi oluşur.
Asit ayrıca cevherlerin işlenmesinde, mineral gübrelerin, kimyasal liflerin, boyaların, duman ve patlayıcıların üretiminde, çeşitli endüstrilerde, organik sentezde, elektrolit olarak mineral tuzları elde etmek için kullanılır.
Ancak kullanım belirli tehlikelerle doludur. Aşındırıcı madde cilt veya mukoza zarlarıyla temasında kimyasal yanıklara neden olur. Solunduğunda, önce bir öksürük ortaya çıkar ve ardından - gırtlak, trakea ve bronşların enflamatuar hastalıkları. Metreküp başına izin verilen maksimum 1 mg konsantrasyonunun aşılması ölümcüldür.
Sülfürik asit dumanlarına sadece uzmanlaşmış endüstrilerde değil, şehrin atmosferinde de rastlayabilirsiniz. Bu, kimyasal ve metalurjikişletmeler, daha sonra asit yağmuru olarak yağan kükürt oksitler yayar.
Bütün bu tehlikeler, Rusya'da %45'ten fazla kütle konsantrasyonu içeren sülfürik asit dolaşımının sınırlı olmasına yol açmıştır.
Sülfürik asit
Н2SO3 - sülfürik asitten daha zayıf asit. Formülü yalnızca bir oksijen atomu ile farklılık gösterir, ancak bu onu kararsız hale getirir. Serbest halde izole edilmemiştir, sadece seyreltik sulu çözeltilerde bulunur. Yanmış bir kibriti andıran belirli keskin bir koku ile tanımlanabilirler. Ve bir sülfit iyonunun varlığını doğrulamak için - potasyum permanganat ile reaksiyona girerek, bunun sonucunda kırmızı-mor çözelti renksiz hale gelir.
Farklı koşullar altında bir madde, bir indirgeyici madde ve bir oksitleyici madde olarak hareket edebilir, asidik ve orta tuzlar oluşturabilir. Yiyeceklerin korunmasında, ahşaptan selüloz elde edilmesinde ve ayrıca yün, ipek ve diğer malzemelerin hassas ağartılmasında kullanılır.
Ortofosforik asit
H3PO4 renksiz kristallere benzeyen orta kuvvette bir asittir. Ortofosforik asit, bu kristallerin sudaki %85'lik çözeltisi olarak da adlandırılır. Hipotermiye eğilimli, kokusuz, şuruplu bir sıvı gibi görünür. 210 santigrat derecenin üzerinde ısıtma, pirofosforik aside dönüşmesine neden olur.
Fosforik asit suda iyi çözünür, alkaliler ve amonyak hidrat ile nötralize olur, metallerle reaksiyona girer,polimer bileşikleri oluşturur.
Maddeyi farklı şekillerde elde edebilirsiniz:
- Kırmızı fosforun platin, bakır, titanyum veya zirkonyum kullanılarak basınç altında, 700-900 derece sıcaklıkta suda çözülmesi;
- konsantre nitrik asitte kırmızı fosforun kaynatılması;
- fosfine sıcak konsantre nitrik asit ekleyerek;
- fosfin oksijenin 150 derecede oksidasyonu;
- tetrafosfor dekaoksiti 0 derecelik bir sıcaklığa maruz bırakmak, ardından kademeli olarak 20 dereceye çıkarmak ve kaynamaya yumuşak bir geçiş (her aşamada su gereklidir);
- pentaklorür veya fosfor triklorür oksitin suda çözülmesi.
Ortaya çıkan ürünün kullanımı geniştir. Yardımı ile yüzey gerilimi az altılır ve lehimlemeye hazırlanan yüzeylerden oksitler uzaklaştırılır, metaller pastan temizlenir ve yüzeylerinde daha fazla korozyonu önleyen koruyucu bir film oluşturulur. Ek olarak, ortofosforik asit endüstriyel dondurucularda ve moleküler biyoloji araştırmalarında kullanılır.
Ayrıca bileşik, havacılık hidrolik sıvılarının, gıda katkı maddelerinin ve asitlik düzenleyicilerin bir parçasıdır. Hayvancılıkta vizonlarda ürolitiazisin önlenmesinde ve diş hekimliğinde dolgu öncesi manipülasyonlarda kullanılmaktadır.
Pirofosforik asit
H4R2O7 - ilkinde güçlü olarak nitelendirilen bir asit diğerlerinde aşama ve zayıf. O olmadan erirayrışma, çünkü bu işlem bir vakumda ısıtmayı veya güçlü asitlerin varlığını gerektirir. Alkaliler tarafından nötralize edilir ve hidrojen peroksit ile reaksiyona girer. Aşağıdaki yollardan biriyle alın:
- tetrafosfor dekaoksitin sıfır sıcaklıkta suda ayrıştırılması ve ardından 20 dereceye ısıtılması;
- fosforik asidi 150 dereceye ısıtarak;
- konsantre fosforik asidin 80-100 derecede tetrafosfor dekaoksit ile reaksiyonu.
Genel olarak gübre üretimi için kullanılır.
Bunların yanı sıra asidik hidroksitlerin başka birçok temsilcisi vardır. Her birinin kendine has özellikleri ve özellikleri vardır, ancak genel olarak oksitlerin ve hidroksitlerin asidik özellikleri, hidrojeni ayırma, parçalama, alkaliler, tuzlar ve metallerle etkileşime girme yeteneklerinde yatmaktadır.
