1. Podstawowe wiadomości
Wodorotlenki w skład których wchodzi atom metalu - M i grupa wodorotlenowa - OH. Roztwory wodorotlenków to zasady. Zasady dysocjują na kation metalu Me+ i aniony wodorotlenkowe OH- Wodorotlenki mogą reagować z kwasami. W ten sposób powstają sole. Wodorotlenki możemy podzielić na: zasadowe, i amfoteryczne. Wodorotlenki amfoteryczne wchodzą w reakcję z kwasami i zasadami. Jako przykład niech posłuży reakcje:
2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4].
Wodorotlenki to ciała stałe. Wykazują dobrą rozpuszczalność w wodzie tylko wodorotlenki litowców oraz berylowców (bez wodorotlenku magnezu i berylu). Z tego powodu stosuje się je w licznych syntezach chemicznych oraz celu zobojętniania kwasów. Pozostałe wodorotlenki trudno się rozpuszczają w wodzie. Jednym ze sposobów otrzymywania wodorotlenków jest reakcja tlenków metali z wodą. Przykładowa reakcja ma przebieg:
Na2O + H2O → 2NaOH.
Roztwory wodorotlenków są w stanie barwić niektóre wskaźniki chemiczne na niebiesko.
2.Charakterystyka wybranych wodorotlenków
a)Mg(OH)2 (wodorotlenek magnezu) - to substancja stała, drobnokrystaliczna o barwie białej i gęstości 2,36 g/cm3. Nie wykazuje właściwości żrących, wykazuje słabą rozpuszczalność w wodzie. Jest składnikiem past dentystycznych.
b)NaOH (wodorotlenek sodu) - to ciało stałe, krystaliczne, silnie higroskopijne, o gęstości 2,13 g/cm3, występujące w postaci białych pastylek. Temperatura topnienia wynosi 328°C, zaś temperatura wrzenia ma wartość 1390°C.
Wykazuje bardzo dobrą rozpuszczalność w wodzie. Reakcja zachodzi dosyć szybko, wydzielane są przy tym duże ilości ciepła (reakcja egzotermiczna). Wodorotlenek sodu jest żrący. Zasada wodorotlenkowa jest w dotyku śliska. Nazywana jest ługiem sodowym. To bardzo mocna zasada.
Otrzymywanie:
- elektroliza wodnego roztworu NaCl;
- kaustyfikacja sody;
- z Ca(OH)2 (wapno gaszone) i CaCO3;
- działanie metalicznego na wodę (metoda stosowana w laboratorium).
Zastosowanie:
- produkcja mydła i środków piorących;
- w przemyśle gumowym, petrochemicznym, papierniczym;
- produkcja sodu i innych jego związków;
- produkcja farb, szkła wodnego, barwników, jedwabiu sztucznego;
- odczynnik chemiczny wykorzystywany w laboratorium;
- składnik środków czyszczących;
- składnik wybielaczy (roztwór 10-30%);
- merceryzacja bawełny;
- produkcja celulozy i papieru.
c)Ni(OH)2 (wodorotlenek niklu) - to substancja krystaliczna o zielonej barwie. Charakteryzuje się słabą rozpuszczalnością w wodzie, ale rozpuszcza się dobrze w amoniaku. oraz w kwasach.
Zastosowanie:
- przemysł motoryzacyjny- produkcji akumulatorów;
- produkcja związków niklu.
d)KOH (wodorotlenek potasu, potas żrący) - to ciało stałe, higroskopijne, białe, o gęstości 2,04 g/cm3, występujące w postaci pastylek, płatków. Wykazuje bardzo dobrą rozpuszczalność w wodzie. Roztwór wodorotlenku potasu (nazywany inaczej ługiem potasowym) to bardzo mocna zasada, otrzymywana w wyniku elektrolizy roztworu KCl. Trzeba zachować ostrożność w kontakcie z nim, gdyż jest żrący.
Zastosowanie wodorotlenku potasu:
- produkcja miękkich mydeł;
- środek suszący;
- środek wybielający;
- odczynnik chemiczny wykorzystywany w laboratorium;
e)Ba(OH)2 (wodorotlenek baru). Występuje najczęściej w postaci oktahydraut Ba(OH)2 * 8H2O. To ciało stałe, o gęstości 2,18 g/cm3, białe, o temperaturze topnienia 78°C. Bardzo słabo rozpuszczalne wodzie. Ulega krystalizacji w układ jednoskośny. Otrzymywany w reakcji tlenku baru i wody oraz w reakcji wodorotlenku sodu z rozpuszczalnymi związkami baru.
Zastosowanie:
- wykorzystywany w laboratorium do objętościowej analizy chemiczna.
g)Be(OH)2 (wodorotlenek berylu) - to białe, krystaliczne ciało stałe. Możemy otrzymać wodorotlenek berylu w reakcji strącania soli berylowych w wyniku dodania zasady. Wykazuje właściwości amfoteryczne (może reagować z kwasami i zasadami). Może tworzyć berylany w wyniku rozpuszczania się w dużych ilościach zasady.
f)Ca(OH)2 (wodorotlenek wapnia nazywany także wapnem gaszonym) - substancja biała, krystaliczna, o gęstości 2,24g/cm3, słabo rozpuszczalna w wodzie. Mleko wapienne to wodna zawiesina, zaś nasycony, transparentny roztwór to tzw. woda wapienna).
Wodorotlenek wapnia możemy otrzymać w reakcji gaszenia wapna palonego.
CaO + H2O → Ca(OH)2
Jest to reakcja egzotermiczna, tzn. wydzielane jest podczas reakcji ciepło.
Zastosowanie:
- produkcja sody, wodorotlenku sodu i potasu;
- produkcja związków wapnia;
- używany także do dezynfekcji, bielenia drzew, ścian budynków, usuwania owłosienia ze skór (garbarstwo);
- w budownictwie jako składnik zaprawy murarskiej. Działając CO2 na wodorotlenek wapnia zachodzi reakcja:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
g)Co(OH)2 (wodorotlenek kobaltu) - to różowy proszek, który wykazuje bardzo słabą rozpuszczalność w wodzie.
Zastosowanie:
- produkcja farb;
- produkcja lakierów;
- produkcja katalizatorów;
- produkcja związków kobaltu.
