Chemia nieorganiczna/Wodorotlenki

Wodorotlenki to substancje powstałe wskutek reakcji tlenku metalu z wodą. Wodne roztwory wodorotlenków nazywamy zasadami.

Wodorotlenek sodu

Wodorotlenek wapnia

Ogólny wzór wodorotlenków

E(OH)_x

• E oznacza symbol metalu (tylko metale tworzą wodorotlenki!)
• x to liczba grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku.

Do identyfikacji zasad w roztworze często używa się fenoloftaleiny – związku chemicznego, który w roztworach o odczynie neutralnym lub kwasowym jest bezbarwny, natomiast w środowisku zasadowym przybiera barwę malinową.

Nazewnictwo wodorotlenków

Nazwę tworzy się przez dodanie przed nazwą metalu określenia wodorotlenek.

• NaOH – wodorotlenek sodu
• Mg(OH)₂ – wodorotlenek magnezu

Otrzymywanie wodorotlenków

• Reakcja metalu aktywnego z wodą.

Fenoloftaleina wskazująca na odczyn zasadowy roztworu

K + H₂O → KOH + H₂

• Reakcja tlenku metalu aktywnego z wodą.

Na₂O + H₂O → 2NaOH

• Reakcja niektórych wodorków z wodą.

LiH + H₂O → LiOH + H₂

Zobojętnianie

Reakcja jonowa między kwasem i zasadą prowadząca do powstania roztworu obojętnego.

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Główne właściwości chemiczne i fizyczne wodorotlenków

• Substancja stała o budowie jonowej.
• W roztworach wodnych dysocjują na kationy metalu i aniony OH^-.
• W stanie stopionym przewodzą prąd elektryczny.
• W reakcjach z kwasami tworzą sól i wodę.
• W wodzie powodują zabarwienie papierka uniwersalnego na niebieski.
• Pochłaniają dwutlenek węgla z powietrza.
• Wykazują tak zwaną śliskość roztworu.
• Wodorotlenki to bez wyjątku ciała stałe, często zabarwione, o różnej rozpuszczalności w wodzie.

Charakter zasadowy

• Charakter zasadowy wzrasta w okresie od niemetali do metali.

Wodorotlenek sodu

$NaOH$

Na - O - H

Właściwości

ciało stałe

barwa biała

higroskopijny

właściwości żrące

bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, stężony roztwór nazywa się ługiem sodowym

niszczy szkło i porcelanę, dlatego przechowywany jest w naczyniach plastikowych

przy mieszaniu z wodą wydziela się ciepło

Zastosowanie

produkcja barwników

produkcja sztucznego jedwabiu

przemysł papierniczy

produkcja gumy

odczynnik w laboratoriach

Otrzymywanie

W reakcji sodu z wodą $2Na+2H_{2}O\Longrightarrow 2NaOH+H_{2}\Uparrow$

W reakcji tlenku sodu z wodą $Na_{2}O+H_{2}O\Longrightarrow 2NaOH$

Wodorotlenek potasu

$KOH$

K - O - H  

Właściwości

ciało stałe

bezbarwne

higroskopijny

właściwości żrące

bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, stężony roztwór nazywa się ługiem potasowym

przy mieszaniu z wodą wydziela się ciepło

pochłania CO₂ z powietrza

Otrzymywanie

W reakcji potasu z wodą:

$2K+2H_{2}O\Longrightarrow 2KOH+H_{2}\Uparrow$

W reakcji tlenku potasu z wodą:

$K_{2}O+H_{2}O\Longrightarrow 2KOH$

W reakcji wodorku metalu z wodą:

$KH+H_{2}O\Longrightarrow KOH+H_{2}\Uparrow$

Wodorotlenek wapnia

$Ca(OH)_{2}$

     O - H
   /
Ca
   \
     O - H

Właściwości

• ciało stałe
• barwa biała
• słabo rozpuszczalny w wodzie
• jest substancja żrącą
• roztwór Ca(OH)_2 w wodzie to woda wapienna lub mleko wapienne (mętne)
• ma silne właściwości zasadowe.

Otrzymywanie

• W reakcji wapnia z wodą

$Ca+2H_{2}O\Longrightarrow Ca(OH)_{2}+H_{2}\Uparrow$

• W reakcji tlenku wapnia z wodą

$CaO+H_{2}O\Longrightarrow Ca(OH)_{2}$

Zastosowanie

• mleko wapienne – do malowania ścian, w sadownictwie, w cukiernictwie
• w postaci wody wapiennej służy do wykrywania CO₂ w powietrzu, od którego mętnieje, na skutek wytrącenia trudno rozpuszczalnego CaCO₃.
• z piaskiem i wodą daje zaprawę murarską
• jako nawóz do gleb kwaśnych
• do zmiękczania wody
• oczyszcza sok buraczany
• w garbarstwie
• do przemysłu cukierniczego