सिवाय अकार्बनिक पदार्थों के मुख्य वर्गों के लिएऑक्साइड, एसिड और लवण, यौगिकों के एक समूह को संदर्भित करता है जिसे आधार या हाइड्रॉक्साइड कहा जाता है। उन सभी के पास अणु की संरचना के लिए एक ही योजना है: वे आवश्यक रूप से इसकी संरचना में एक या एक से अधिक हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं जो एक धातु आयन से जुड़े होते हैं। बुनियादी हाइड्रॉक्साइड आनुवंशिक रूप से धातु ऑक्साइड और लवण से संबंधित हैं, यह न केवल उनके रासायनिक गुणों को निर्धारित करता है, बल्कि प्रयोगशाला और उद्योग में उत्पादन के तरीके भी निर्धारित करता है।
वर्गीकरण के कई रूप हैंकुर्सियां, जो दोनों धातु की विशेषताओं पर आधारित होती हैं जो अणु का हिस्सा होती हैं, और पदार्थ की पानी में घुलने की क्षमता पर। हमारे लेख में, हम हाइड्रॉक्साइड्स की इन विशेषताओं पर विचार करेंगे, साथ ही साथ उनके रासायनिक गुणों से परिचित होंगे, जिस पर उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में ठिकानों का उपयोग निर्भर करता है।
भौतिक गुणों
सभी बेस सक्रिय या द्वारा गठितविशिष्ट धातुएं एक व्यापक पिघलने वाली सीमा के साथ ठोस होती हैं। पानी के संबंध में, वे आसानी से घुलनशील में विभाजित हैं - क्षार और पानी में अघुलनशील। उदाहरण के लिए, समूह IA तत्वों वाले मूल हाइड्रॉक्साइड पानी में आसानी से घुलनशील हैं और मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स हैं। वे स्पर्श, मूंगा कपड़े, त्वचा के लिए साबुन हैं और क्षार कहा जाता है। उनके पृथक्करण के दौरान, OH आयन समाधान में पाए जाते हैं-संकेतक का उपयोग करके निर्धारित किया गया।उदाहरण के लिए, एक क्षारीय वातावरण में रंगहीन फिनोलफथेलिन क्रिमसन बन जाता है। सोडियम, पोटेशियम, बेरियम, कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड्स के समाधान और पिघल दोनों इलेक्ट्रोलाइट्स हैं, अर्थात्। विद्युत प्रवाह का संचालन करते हैं और इसे दूसरी तरह का कंडक्टर माना जाता है। उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले घुलनशील अड्डों में लगभग 11 यौगिक शामिल हैं, उदाहरण के लिए, जैसे कि बुनियादी सोडियम, पोटेशियम, अमोनियम हाइड्रॉक्सिन, आदि।
आधार अणु संरचना
धातु कटियन और हाइड्रॉक्सिल आयनों के बीचएक पदार्थ अणु में समूह एक आयनिक बंधन बनता है। यह पानी-अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड के लिए पर्याप्त मजबूत है, इसलिए ध्रुवीय पानी के अणु ऐसे यौगिक के क्रिस्टल जाली को नष्ट करने में सक्षम नहीं हैं। क्षार स्थिर पदार्थ हैं और गर्म होने पर व्यावहारिक रूप से ऑक्साइड और पानी नहीं बनाते हैं। इस प्रकार, मुख्य पोटेशियम और सोडियम हाइड्रॉक्साइड 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर उबलते हैं, जबकि वे विघटित नहीं होते हैं। सभी आधारों के चित्रमय सूत्र में, यह स्पष्ट रूप से देखा जाता है कि हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु धातु के परमाणु के साथ एक सहसंयोजक बंधन से बंधे होते हैं, और दूसरे से हाइड्रोजन परमाणु के साथ। अणु की संरचना और रासायनिक बंधन का प्रकार न केवल भौतिक, बल्कि पदार्थों की सभी रासायनिक विशेषताओं को भी निर्धारित करता है। आइए उन पर अधिक विस्तार से ध्यान दें।
कैल्शियम और मैग्नीशियम और उनके यौगिकों के गुणों की विशेषताएं
दोनों तत्व विशिष्ट हैंसक्रिय धातुएं और ऑक्सीजन और पानी के साथ बातचीत कर सकती हैं। पहली प्रतिक्रिया का उत्पाद मूल ऑक्साइड है। हाइड्रॉक्साइड एक एक्सोथर्मिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप बनता है जो बड़ी मात्रा में गर्मी पैदा करता है। कैल्शियम और मैग्नीशियम के आधार खराब घुलनशील सफेद पाउडर पदार्थ होते हैं। निम्नलिखित नाम अक्सर कैल्शियम यौगिकों के लिए उपयोग किए जाते हैं: चूने का दूध (यदि यह पानी में एक निलंबन है) और चूने का पानी। एक विशिष्ट बुनियादी हाइड्रॉक्साइड के रूप में, Ca (OH)2 अम्लीय और उभयचर के साथ बातचीत करता हैउदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम और जिंक हाइड्रॉक्साइड के साथ ऑक्साइड, एसिड और एम्फ़ोटेरिक आधार। ठेठ क्षार के विपरीत, जो गर्मी के प्रतिरोधी हैं, मैग्नीशियम और कैल्शियम यौगिकों को तापमान के प्रभाव में ऑक्साइड और पानी में विघटित किया जाता है। दोनों आधार, विशेषकर Ca (OH)2, उद्योग, कृषि और घरेलू जरूरतों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आइए उनके आवेदन पर आगे विचार करें।
कैल्शियम और मैग्नीशियम यौगिकों के स्कोप
यह सर्वविदित है कि वे निर्माण में उपयोग करते हैंएक रासायनिक पदार्थ जिसे फुल या स्लेड लाइम कहा जाता है। यह एक कैल्शियम बेस है। अधिकतर यह मूल कैल्शियम ऑक्साइड के साथ पानी की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है। बुनियादी हाइड्रॉक्साइड के रासायनिक गुण उन्हें राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, कच्ची चीनी के उत्पादन में अशुद्धियों के शुद्धिकरण के लिए, ब्लीच के उत्पादन के लिए, कपास और लिनन यार्न के विरंजन के लिए। आयन एक्सचेंजर्स के आविष्कार से पहले - पानी के नरम बनाने वाली प्रौद्योगिकियों में कैशन एक्सचेंजर्स, कैल्शियम और मैग्नीशियम के ठिकानों का उपयोग किया गया था, जिससे इसकी गुणवत्ता को खराब करने वाले हाइड्रोकार्बन से छुटकारा पाना संभव हो गया। ऐसा करने के लिए, पानी को थोड़ी मात्रा में सोडा ऐश या स्लेक्ड चूने के साथ उबाला गया था। मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय निलंबन का उपयोग गैस्ट्रेटिस के रोगियों के लिए गैस्ट्रिक जूस की अम्लता को कम करने के लिए एक चिकित्सीय एजेंट के रूप में किया जा सकता है।
बुनियादी ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के गुण
ये समूह पदार्थों के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं।अम्लीय ऑक्साइड, एसिड, एम्फोटेरिक बेस और लवण के साथ प्रतिक्रियाएं। दिलचस्प बात यह है कि पानी के साथ ऑक्साइड की सीधी प्रतिक्रिया से तांबा, लोहा या निकल हाइड्रॉक्साइड जैसे अघुलनशील आधार प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं। इस मामले में, प्रयोगशाला संबंधित नमक और क्षार के बीच प्रतिक्रिया का उपयोग करती है। नतीजतन, आधार बनते हैं, जो अवक्षेपित होते हैं। उदाहरण के लिए, यह कॉपर हाइड्रॉक्साइड का एक नीला अवक्षेपण, लौह लौह आधार का एक हरा अवक्षेपण देता है। इसके बाद, उन्हें पानी-अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड से संबंधित ठोस पाउडर पदार्थों को वाष्पित किया जाता है। इन यौगिकों की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि उच्च तापमान के संपर्क में आने पर, वे संबंधित ऑक्साइड और पानी में विघटित हो जाते हैं, जो क्षार के बारे में नहीं कहा जा सकता है। आखिरकार, पानी में घुलनशील कुर्सियां थर्मल रूप से स्थिर होती हैं।
इलेक्ट्रोलिसिस की क्षमता
हाइड्रॉक्साइड्स के मूल गुणों का अध्ययन करना जारी है,आइए हम एक और पंक्ति पर ध्यान केन्द्रित करें जिसके द्वारा क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के आधारों को पानी में अघुलनशील यौगिकों से अलग करना संभव है। यह विद्युत प्रवाह के प्रभाव में आयनों में विघटित करने के लिए उत्तरार्द्ध की असंभवता है। इसके विपरीत, पोटेशियम, सोडियम, बेरियम, स्ट्रोंटियम हाइड्रॉक्साइड के पिघलने और समाधान आसानी से इलेक्ट्रोलाइज्ड होते हैं और दूसरी तरह के कंडक्टर होते हैं।
आधार मिल रहा है
अकार्बनिक के इस वर्ग के गुणों के बारे में बात करनापदार्थ, हमने प्रयोगशाला और औद्योगिक स्थितियों में उनके उत्पादन को अंतर्निहित रासायनिक प्रतिक्रियाओं को आंशिक रूप से सूचीबद्ध किया है। सबसे सुलभ और आर्थिक रूप से लाभदायक विधि प्राकृतिक चूना पत्थर के थर्मल अपघटन के रूप में माना जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप क्विकटाइम प्राप्त होता है। यदि आप पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो यह एक बुनियादी हाइड्रोक्साइड बनाता है - Ca (OH)2... रेत और पानी वाले इस पदार्थ का मिश्रण कहा जाता हैमोर्टार। इसका उपयोग प्लास्टरिंग दीवारों के लिए, ईंटों को बांधने और अन्य प्रकार के निर्माण कार्य के लिए किया जाता है। पानी के साथ संबंधित आक्साइड को प्रतिक्रिया करके क्षार भी प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए: के2ओ + एच2ओ = 2KON। प्रक्रिया एक्सोथर्मिक है और बहुत अधिक गर्मी पैदा करती है।
अम्लीय और एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड के साथ क्षार की सहभागिता
में घुलनशील की विशेषता रासायनिक गुणआधारों के पानी को अणुओं में गैर-धातु परमाणुओं वाले ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रियाओं में लवण बनाने की उनकी क्षमता के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जैसे कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड या सिलिकॉन ऑक्साइड। विशेष रूप से, गैसों को सुखाने के लिए कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग किया जाता है, और इसी कार्बोनेट प्राप्त करने के लिए सोडियम और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग किया जाता है। जिंक और एल्यूमीनियम ऑक्साइड, जो एम्फ़ोटेरिक पदार्थ हैं, एसिड और क्षार दोनों के साथ बातचीत कर सकते हैं। उत्तरार्द्ध मामले में, सोडियम हाइड्रॉक्सोज़ाइनेट जैसे जटिल यौगिकों का गठन किया जा सकता है।
निराकरण प्रतिक्रिया
ठिकानों के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक, जैसेपानी और क्षार में अघुलनशील, अकार्बनिक या कार्बनिक अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करने की उनकी क्षमता है। यह प्रतिक्रिया दो प्रकार के आयनों के बीच बातचीत में कम हो जाती है: हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल समूह। यह पानी के अणुओं के गठन की ओर जाता है: HCI + KOH = KCI + H2के बारे में । इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के दृष्टिकोण से, एक कमजोर, थोड़ा अलग इलेक्ट्रोलाइट - पानी के गठन के लिए पूरी प्रतिक्रिया कम हो जाती है।
उपरोक्त उदाहरण में, एक मध्यम नमक का गठन किया गया था -पोटेशियम क्लोराइड। यदि, प्रतिक्रिया के लिए, मूल प्रकृति के हाइड्रॉक्साइड्स को पॉलीबेसिक एसिड के पूर्ण निराकरण के लिए आवश्यक से कम मात्रा में लिया जाता है, तो परिणामस्वरूप उत्पाद के वाष्पीकरण के दौरान, एसिड नमक के क्रिस्टल पाए जाते हैं। सजीव प्रणालियों में होने वाली चयापचय प्रक्रियाओं में न्यूट्रलाइजेशन प्रतिक्रिया एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है - कोशिकाएं और उन्हें अपने स्वयं के बफर परिसरों की मदद से विघटन प्रतिक्रियाओं में जमा होने वाले हाइड्रोजन आयनों की अधिक मात्रा को बेअसर करने की अनुमति मिलती है।
