無機物質の主なクラスへ酸化物、酸、塩は、塩基または水酸化物と呼ばれる化合物のグループを指します。それらはすべて、分子の構造について単一の計画を持っています。それらは必然的に、その組成に金属イオンに接続された1つ以上のヒドロキシル基を含みます。塩基性水酸化物は、金属酸化物および金属塩と遺伝的に関連しており、これはそれらの化学的性質だけでなく、実験室および産業での製造方法も決定します。
分類にはいくつかの形式があります塩基。これは、分子の一部である金属の特性と、物質が水に溶解する能力の両方に基づいています。私たちの記事では、水酸化物のこれらの特徴を検討するとともに、産業や日常生活での塩基の使用が依存する化学的性質について理解します。
物理的性質
アクティブまたはによって形成されたすべてのベース典型的な金属は、広い融点範囲を持つ固体です。水に関しては、それらは容易に溶けるアルカリと水に溶けないものに分けられます。たとえば、カチオンとしてグループIA元素を含む塩基性水酸化物は、水に溶けやすく、強電解質です。それらは手触りが石鹸で、布地、皮膚を腐食し、アルカリと呼ばれます。それらの解離の間に、OHイオンは溶液中に見られます-指標を使用して決定されます。たとえば、無色のフェノールフタレインはアルカリ性媒体で深紅色になります。ナトリウム、カリウム、バリウム、水酸化カルシウムの溶液と溶融物はどちらも電解質です。電流を伝導し、第2の種類の導体と見なされます。産業で最も頻繁に使用される可溶性塩基には、例えば、塩基性ナトリウム、カリウム、水酸化アンモニウムなどの約１１の化合物が含まれる。
基本分子構造
金属カチオンとヒドロキシルアニオンの間物質の分子内のグループは、イオン結合が形成されます。それは水不溶性水酸化物に対して十分に強いので、極性水分子はそのような化合物の結晶格子を破壊することができません。アルカリは安定した物質であり、加熱しても酸化物や水をほとんど生成しません。したがって、主な水酸化カリウムと水酸化ナトリウムは、1000°Cを超える温度で沸騰しますが、分解はしません。すべての塩基の図式では、ヒドロキシル基の酸素原子が一方の共有結合によって金属原子に結合し、もう一方が水素原子に結合していることがはっきりとわかります。分子の構造と化学結合の種類によって、物質の物理的特性だけでなく、すべての化学的特性も決まります。それらについてさらに詳しく見ていきましょう。
カルシウムとマグネシウムおよびそれらの化合物の特性の特徴
両方の要素が典型的です活性金属であり、酸素や水と相互作用する可能性があります。最初の反応の生成物は塩基性酸化物です。水酸化物は、大量の熱を放出する発熱過程の結果として形成されます。カルシウムとマグネシウムの塩基は難溶性の白いうどんこ病物質です。次の名前はカルシウム化合物によく使用されます：石灰のミルク（それが水中の懸濁液である場合）および石灰水。典型的な塩基性水酸化物として、Ca（OH）2 酸性および両性と相互作用します酸化物、酸、およびアルミニウムや亜鉛の水酸化物などの両性塩基。典型的な耐熱アルカリとは異なり、マグネシウムとカルシウムの化合物は、温度の影響下で酸化物と水に分解されます。両方の塩基、特にCa（OH）2、産業、農業、家庭のニーズで広く使用されています。それらのアプリケーションをさらに検討してみましょう。
カルシウムおよびマグネシウム化合物の用途
建設で彼らが使用することはよく知られています綿毛または消石灰と呼ばれる化学物質。これはカルシウムベースです。ほとんどの場合、水と塩基性酸化カルシウムとの反応によって得られます。塩基性水酸化物の化学的性質により、国民経済のさまざまな分野で広く使用することができます。例えば、生砂糖の製造、漂白剤の製造、綿および亜麻糸の漂白における不純物の精製のために。イオン交換体（陽イオン交換体）が発明される前は、カルシウムとマグネシウムの塩基が水軟化技術に使用されていたため、品質を悪化させる炭化水素を取り除くことができました。このために、水は少量のソーダ灰または消石灰で沸騰させました。水酸化マグネシウムの水性懸濁液は、胃炎患者の治療薬として使用して、胃液の酸性度を下げることができます。
塩基性酸化物および水酸化物の特性
これらのグループは物質にとって最も重要です。酸性酸化物、酸、両性塩基および塩との反応。興味深いことに、銅、鉄、ニッケルの水酸化物などの不溶性塩基は、酸化物と水との直接反応では得られません。この場合、実験室は対応する塩とアルカリの間の反応を使用します。その結果、塩基が形成され、沈殿します。たとえば、これにより、水酸化銅の青色の沈殿物、第一鉄ベースの緑色の沈殿物が得られます。続いて、それらは水不溶性水酸化物に関連する固体の粉末状物質に蒸発する。これらの化合物の特徴は、高温にさらされると、対応する酸化物と水に分解することです。これは、アルカリについては言えません。結局のところ、水溶性ベースは熱的に安定しています。
電解能力
水酸化物の基本的な特性の研究を続け、アルカリ金属とアルカリ土類金属の塩基を水に不溶性の化合物と区別することができるもう1つの線について考えてみましょう。これは、後者が電流の影響下でイオンに解離することは不可能です。それどころか、カリウム、ナトリウム、バリウム、ストロンチウム水酸化物の溶融物と溶液は容易に電気分解され、第2の種類の導体です。
根拠を得る
このクラスの無機物の特性について話す物質については、実験室および産業条件でのそれらの生産の根底にある化学反応を部分的にリストしました。最も利用しやすく経済的に実行可能な方法は、天然石灰石を熱分解して生石灰を生成することです。水と反応すると、塩基性水酸化物を形成します-Ca（OH）2..。この物質と砂と水との混合物はと呼ばれますモルタル。壁の左官工事、レンガの結合、その他の種類の建設作業に引き続き使用されます。アルカリは、対応する酸化物を水と反応させることによっても得ることができます。例：K2O + H2O = 2KON。このプロセスは発熱性であり、大量の熱を発生します。
アルカリと酸性および両性酸化物との相互作用
に溶けるの特徴的な化学的性質に塩基の水は、たとえば二酸化炭素、二酸化硫黄、酸化ケイ素など、分子内に非金属原子を含む酸化物と反応して塩を形成する能力に起因する可能性があります。特に、水酸化カルシウムはガスを乾燥させるために使用され、水酸化ナトリウムとカリウムは対応する炭酸塩を得るために使用されます。両性物質である亜鉛と酸化アルミニウムは、酸とアルカリの両方と相互作用する可能性があります。後者の場合、例えばヒドロキシジン酸ナトリウムなどの複雑な化合物を形成することができる。
中和反応
のような塩基の最も重要な特性の1つ水やアルカリに不溶で、無機酸や有機酸と反応する能力です。この反応は、水素基とヒドロキシル基の2種類のイオンの相互作用に還元されます。それは水分子の形成につながります：HCI + KOH = KCI + H2O。電解解離の理論の観点から、反応全体は、弱く、わずかに解離した電解質、つまり水を形成するように還元されます。
上記の例では、中程度の塩が形成されました-塩化カリウム。反応のために、塩基性の水酸化物が多塩基酸の完全な中和に必要な量よりも少ない量で摂取される場合、得られた生成物の蒸発中に、酸性塩の結晶が見出される。中和反応は、生体系の代謝過程で重要な役割を果たします。細胞は、独自のバッファー複合体を使用して、異化反応で蓄積する過剰な量の水素イオンを中和することができます。
