Підстави-це хімічні сполуки, що володіють властивістю взаємодіяти з кислотами і утворювати з ними солі. Вони широко застосовуються в хімічній і фармацевтичній промисловості, а також використовуються в різних областях науки і техніки.
Основи мають кілька важливих властивостей. По-перше, вони мають лужним характером і здатні нейтралізувати кислоти. По-друге, вони утворюють гідроксиди металів, які в розчині можуть утворювати гідроксидні іони. Крім того, зазвичай основи мають лужну реакцію і утворюють гідроксиди, які розчиняються з виділенням тепла.
Підстави можна класифікувати за різними ознаками. За ступенем дисоціації, підстави можуть бути слабкими або сильними. Слабкі основи дисоціюють у воді лише частково, тоді як сильні основи повністю дисоціюють. Також підстави можна класифікувати по виду атомних або молекулярних груп, що містять атом водню. Наприклад, є підстави з атомом водню у вигляді аміно -, імідо - або водневої групи.
Існує кілька способів отримання підстав. Одним з них є синтез основ з відповідного металу і води всередині реакційної системи. Другим способом є нейтралізація кислоти лугом. Третім способом є відновлення окислювача металом. Нарешті, основи можна отримати шляхом гідролізу солей.
Підстава:
Підстави можуть бути класифіковані за різними ознаками:
- За силою основи: слабкі (наприклад, гідроксид алюмінію) і сильні (наприклад, гідроксид натрію).
- За здатністю розчинятися у воді: розчинні (наприклад, гідроксид калію) і нерозчинні (наприклад, гідроксид заліза).
- За походженням: природні (наприклад, гідроксид кальцію, що міститься у вапняку) і штучні (наприклад, аміак).
Підстави можна отримати різними способами:
- Реакцією металу з водою (наприклад, Na + H2O → NaOH + H2).
- Реакцією металу з кислотою (наприклад, Mg + 2HCl → MgCl2 + H2).
- Аміачної синтез (реакція аміаку з водою).
- Індустріальними методами, наприклад, електролізом розчинів солей.
Властивості основ
| Властивість | Опис |
|---|---|
| Лужність | Основи утворюють водні розчини з лужною реакцією, тобто мають рН вище 7. Вони реагують з кислотами, утворюючи солі та воду. |
| Електролітність | Основи є електролітами, тобто у водному розчині іонізуються на позитивно заряджені іони гідроксидів (OH-). |
| Здатність до нейтралізації кислот | Основи мають здатність реагувати з кислотами, повністю або частково нейтралізуючи їх. При цьому відбувається утворення солі і води. |
| Теплопровідність | Підстави мають високу теплопровідність, що проявляється в їх здатності передавати тепло при проведенні теплових реакцій. |
| Здатність до утворення опадів | Основи можуть утворювати опади в реакціях з солями важких металів, в результаті чого випадають гідроксиди цих металів. |
Такі властивості основ дають їм широкий спектр застосування в різних сферах, включаючи хімічну промисловість, медицину, побутові потреби та інші області. Розуміння властивостей основ дозволяє правильно вибирати і використовувати їх у відповідних завданнях.
Класифікація основ
Підстави можуть бути класифіковані за різними ознаками. Розглянемо основні класифікації основ:
- За силою дії:
- сильні основи;
- слабка основа.
- За сольовий складової:
- оксидні основи;
- гідроксидні основи;
- сольові основи.
- За природою основи:
- нижча основа;
- вища основа;
- двоосновна основа;
- триосновна основа.
- За походженням:
- натуральні основи;
- штучні основи.
Класифікація основ є важливим аспектом вивчення хімії. Знання основних типів і властивостей основ допомагає зрозуміти їх роль і значення в хімічних реакціях і процесах.
Способи отримання підстав
- Хімічна реакція:
- Реакція нейтралізації: підстава отримують шляхом реакції лугу з кислотою, при якій утворюється сіль і вода. Прикладом може служити реакція окислення граничного карбідла натрію з водою, при якій утворюється гідроксид натрію і метан:
- NaCH3 + H2O → NaOH + CH4
- Реакція диспропорціонування: основа утворюється з реакції одного лугу з іншим лугом. Прикладом цієї реакції є реакція диспропорціонування гідроксиду натрію, при якій утворюються гідроксид калію та гідроксид магнію:
- 2NaOH → KOH + Mg(OH)2
- Мінеральні джерела:
- Видобуток із землі: деякі основи, такі як гідроксиди натрію та калію, можна отримати з природних джерел, таких як солі або мінеральні шахти.
- Витяг з рослин: деякі рослини містять підстави в своєму складі. З цих рослин можна витягти основи шляхом екстракції або інших технік.
- Синтез в лабораторії:
- Реакції відновлення: основи можуть бути отримані шляхом проведення реакцій відновлення, наприклад, за допомогою використання металів, таких як магній або цинк.
- Реакції осадження: деякі основи можна отримати шляхом проведення реакцій осадження, при яких утворюється осад основи.
Вибір способу отримання підстав залежить від їх типу, цілей використання і доступних ресурсів.
Застосування основ
Одним з основних застосувань основ є їх використання в хімічних реакціях. Вони можуть бути використані як реагенти при синтезі нових речовин або в процесі нейтралізації кислот. Крім того, підстави можуть використовуватися для регулювання pH розчинів.
У медицині підстави також знаходять широке застосування. Вони можуть використовуватися в лікарських препаратах для нейтралізації кислих середовищ або в якості антациду для зниження рівня кислотності шлункового соку.
Підстави відіграють важливу роль і у виробництві побутової хімії. Вони застосовуються в процесі виробництва миючих засобів, засобів по догляду за тілом, а також в косметиці.
Деякі підстави використовуються в будівництві. Наприклад, відомі підстави, які застосовуються для очищення забруднених грунтів, а також для руйнування залишків органічних речовин.
| Галузь застосування | Приклади основ |
|---|---|
| Хімія | Натрій гідроксид, калій гідроксид |
| Медицина | Аміак, магній гідроксид |
| Виробництво побутової хімії | Карбонат натрію, гліцерин |
| Будівництво | Гідроксид кальцію, гідроксид натрію |
Таким чином, основи мають широкий спектр застосування в різних областях і є невід'ємною частиною нашого життя.