|
Оксиды, пероксиды, гидроксиды и соли щелочных металлов на примере натрия и калия Оксиды натрия и калия особого значения не имеют. Они энергично реагируют с водой, образуя едкий натр и едкое кали соответственно: Na2O+Н2O=2NaOH К2O+Н2O=2КОН Они проявляют все свойства основных оксидов. Пероксид натрия Na2O2 — желтоватый порошок. Его можно рассматривать как своеобразную соль пероксида водорода, ибо его структура такая же, как у Н2О2. Как и пероксид водорода, пероксид натрия является сильнейшим окислителем. При растворении в воде он образует щелочь, пероксид водорода и кислород: 5Na2O2+6Н2O=Н2О2+10NaOH+2O2 Пероксид водорода образуется и при действии разбавленных кислот на пероксид натрия: Na2O2+H2SO4=Na2SO4+Н2O2 С углекислым газом воздуха пероксид натрия реагирует по уравнению: 2Na2O2+2СO2=2Na2CO3+O2 Поэтому его используют в дыхательных аппаратах для регенерации воздуха — поглощения оксида углерода (IV) и выделения кислорода. Пероксид натрия, кроме того, применяется для отбеливания тканей, кости, волос и др. Очень важными соединениями являются гидроксид натрия, или едкий натр NaOH, его называют также каустической содой или каустиком, и гидроксид калия, или едкое кали КОН. Их также называют едкими щелочами, т.к. они хорошо растворимы в воде. Гидроксид калия и гидроксид натрия — белые непрозрачные твердые кристаллические вещества. В воде растворяются с выделением большого количества теплоты. В водных растворах практически нацело диссоциированы и являются сильными щелочами: NaOHNa++ОН-КОНК++ОН- Проявляют все свойства оснований. Твердые гидроксиды натрия и калия и их водные растворы поглощают оксид углерода (IV): NaOH+СO2=NaHCO3 2NaOH+СO2=Na2CO3+Н2O В твердом состоянии на воздухе NaOH и КОН поглощают влагу, благодаря чему их используют как осушители газов. В промышленности гидроксид натрия и гидроксид калия получают электролизом концентрированных растворов NaCl и КС1. При этом одновременно получается хлор и водород. Катодом служит сетка, анодом — графит. Схема электролиза:  Калии в ряду стандартных электродных потенциалов расположен до алюминия, и его ионы восстанавливаются гораздо труднее, чем молекулы воды. Ионов Н+ в растворе очень мало. Поэтому на катоде разряжаются только молекулы воды с выделением молекулярного водорода. Хлорид-ионы в концентрированном растворе легче отдают электроны (окисляются), чем молекулы воды, поэтому на аноде разряжаются хлорид-ионы. Общее уравнение электролиза в ионной форме:
 Аналогично протекает электролиз раствора NaCl. Раствор, содержащий NaOH и NaCl, подвергается упариванию, в результате чего выпадает в осадок хлорид натрия (он имеет намного меньшую растворимость и она мало изменяется с температурой), который отделяют и используют для дальнейшего электролиза. Анодное и катодное пространство разделено диафрагмой для того, чтобы образующиеся продукты не вступали между собой во взаимодействие, например: Сl2+NaOH=NaClO+NaCl+Н2О Едкий натр применяют во многих отраслях промышленности, например, для очистки нефти, производства мыла из жиров, в бумажной промышленности, в производстве искусственного волокна и красителей, производства медикаментов, в быту и др. Более дорогой продукт — гидроксид калия — применяется реже, чем NaOH. Натрий и калий образуют соли со всеми кислотами. Почти все их соли растворимы в воде.
Важнейшие из них следующие. Хлорид натрия NaCl — необходимая приправа к пище, используется для консервирования пищевых продуктов, а также служит сырьем для получения гидроксида натрия, хлора, соляной кислоты, соды и др. Сульфат натрия Na2SO4 применяют в производстве соды и стекла. Из водных растворов кристаллизуется десятиводный гидрат Na2SO4•10Н2О, называемый глауберовой солью. Применяют в медицине как слабительное. Соли калия следует отметить особо, так как некоторые из них широко используются в качестве удобрений: 1) сырые соли, представляющие собой размолотые природные соли, преимущественно минералы сильвинит NaCl•КСl и каинит КСl•MgSO4•3Н2O; 2) концентрированные удобрения, получаемые в результате переработки природных калийных солей, — это КСl и K2SO4; 3) древесная и торфяная зола, содержащие поташ K2CO3.
|
Комментарии
RSS лента комментариев этой записи.