Hidroksīdi — definīcija, īpašības un lietojumi ķīmijā

Hidroksīdi — skaidra definīcija, ķīmiskās īpašības, reakcijas un praktiskie lietojumi (NaOH, KOH, rūpniecība, minerāli). Uzzini par hidroksīdu lomām ķīmijā.

Hidroksīds ķīmijā ir nosaukums divatomu anjonam OH⁻ , kas sastāv no skābekļa un ūdeņraža atomiem. OH⁻ ir pamata vienība daudzās skābju–bāzu reakcijās, jo tā viegli saista H⁺ jonus, veidojot ūdeni. Lielākā daļa ķīmisko savienojumu, kas satur hidroksīdus, uzvedas kā bāzes — tie paaugstina šķīduma pH un spēj neitralizēt skābes.

Arrēniusa bāzes un loma reakcijās

Arrēniusa bāze ir viela, kas, izšķīdināta ūdens šķīdumā, rada hidroksīda jonus. Tāpēc hidroksīda joni ir ļoti iesaistīti skābju un bāzu reakcijās. Tipiska neitralizācijas reakcija ir:

H⁺ + OH⁻ → H₂O

Īpašības un šķīdība

Hidroksīdi var būt gan labi šķīstoši, gan praktiski nešķīstoši atkarībā no metāla un savienojuma. Alkālmetālu hidroksīdi (piemēram, nātrija hidroksīds) un daži alkāltermetālu hidroksīdi ir labi šķīstoši ūdenī un stipri bāziski. Savukārt daudzi pārejas metālu un citu metālu hidroksīdi (piemēram, dzelzs, varš, alūmīnijs u. c.) ir praktiski nešķīstoši.

Daži hidroksīdi ir amfoteriski — tie reaģē gan ar skābēm, gan ar stiprām bāzēm. Piemērs: alumīnija hidroksīds var šķīst gan skābē (veidojot Al³⁺ sāļus), gan bāzē (veidojot kompleksu [Al(OH)₄]⁻).

Praktiski piemēri un lietojumi

Daudzās noderīgās ķīmiskajās reakcijās vai procesos ir iesaistīti hidroksīdi vai hidroksīda joni. Izvēlas dažus svarīgākos piemērus:

• Nātrija hidroksīdu (NaOH) izmanto rūpniecībā kā stipru bāzi — ziepju un detergentu ražošanā, papīra un tekstila ķīmiskā apstrādē, notekūdeņu neitralizācijā un kā tīrīšanas līdzekli.
• Kālija hidroksīdu (KOH) izmanto lauksaimniecībā un ķīmiskajā rūpniecībā — to izmanto, ražojot kālija sāļus, šķidrās mēslojumu sastāvdaļas, bateriju elektrolītus un kā laboratorijas reaģentu.
• Dzelzs hidroksīda minerāli, piemēram, getīts un limonīts, tiek izmantoti kā dzelzs rūda — tie ir svarīgs metālu ieguves avots.
• Alumīnija rūda boksīts sastāv galvenokārt no alumīnija hidroksīdiem; no tiem iegūst alumīniju.
• Ca(OH)₂ (slābeklis/kaļķi) lieto būvniecībā (javas, apmetumi), lauksaimniecībā augsnes pH regulēšanai un ūdens attīrīšanā.
• Mg(OH)₂ (magnija hidroksīds) tiek lietots kā antacīds (piem., «milk of magnesia») un ugunsgrēku kavētājs.

Ķīmiskās reakcijas un eksempli

Hidroksīdi bieži veido nogulsnes (precipitātus) reakcijās ar metālu joniem. Piemēri:

• Fe³⁺ + 3 OH⁻ → Fe(OH)₃ (brūns/zaļgans nogulsnējums)
• Al(OH)₃ + OH⁻ → [Al(OH)₄]⁻ (amfoteriska reakcija bāzē)

Drošība un vide

Stiprās bāzes, piemēram, koncentrēts NaOH vai KOH, ir korozīvas — tās var izraisīt smagus apdegumus ādai un bojāt audus. Tāpēc darbā ar šādām vielām jālieto aizsardzības līdzekļi. No otras puses, daži nešķīstoši hidroksīdi ir rūpnieciskās atkritumu un dabiski sastopamo nogulumu forma, kas var ietekmēt augsni un ūdeni, ja tie tiek nepareizi apstrādāti.

Kopsavilkumā — hidroksīdi (OH⁻) ir centrāla kategorija skābju–bāzu ķīmijā ar plašu praktisku nozīmi: no rūpnieciskas bāzes un augsnes pH regulēšanas līdz izejvielai metālu ieguvē un ikdienas medicīnas un tehnoloģiju pielietojumiem.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ķīmijā ir hidroksīds?

J: Kādi ir lielākā daļa ķīmisko savienojumu, kas satur hidroksīdus?

J: Kas ir Arrēnija bāze?

J: Kādā procesā hidroksīda joni ir ļoti aktīvi iesaistīti?

J: Kādas ir dažas noderīgas ķīmiskās reakcijas vai procesi, kuros iesaistīti hidroksīdi vai hidroksīda joni?

J: No kā galvenokārt sastāv alumīnija rūda boksīts?

Vai lielākā daļa neorganisko hidroksīdu sāļu šķīst ūdenī?

Meklēt pēc burta