Oksidi metala, hidroksidi i lužine
Uvod
Osim kiselina, nalazimo i tvari lužnatih svojstava koje nagrizaju kožu, zgrušavaju bjelančevine, reagiraju s kiselinama. U kućanstvu, primjerice, amonijakom čistimo odjeću, sapunima peremo, sodu bikarbonu (NaHCO3) rabimo kod priprave kolača, a u građevinarstvu rabimo gašeno vapno, Ca(OH)2.
Kliknite na karticu i saznajte kako možete pripremi svoj eko omekšivač za rublje!
Sastojci: 600 mL alkoholnoga octa,100 g sode bikarbone, 700 mL destilirane vode, 15 mL eteričnoga ulja po izboru.
Postupak: U veću posudu uspite sodu bikarbonu te polako ulijevajte ocat. Nakon što se smjesa prestane pjeniti dodajte vodu, eterična ulja te promiješajte. Za jedno pranje koristite četiri žlice pripremljenoga omekšivača za rublje.
Oksidi metala
Metalne okside koji u reakciji s vodom daju odgovarajuće hidrokside nazivamo bazičnim oksidima. Primjerice, iz kalcijeva oksida nastaje kalcijev hidroksid, koji s vodom u suvišku daje kalcijevu lužinu. Lužinama nazivamo vodene otopine baza.
[latex]metal\stackrel{O_2}{\longrightarrow oksid}metala\stackrel{H_2O}{\longrightarrow}hidroksid[/latex]
Pozorno pogledajte videozapis Baze. Vodite bilješke. Raspravite o bilješkama s učenicima u razredu, izvedite zaključke u razgovoru s nastavnikom.
Baze
Lužine
Hidrokside topljive u vodi nazivamo lužinama. Lužine možemo dobiti izravnom reakcijom nekih metala i nekih metalnih oksida s vodom.
[latex]\ce{2Na(s) + H_2O -> 2NaOH(aq) + H2(g)}[/latex]
[latex]\ce{CaO(s) + H_2O -> Ca(OH)_2(aq)}[/latex]
Pogledajte videozapis Kalij i zabilježite zapažanja u dijelu koji demonstrira dobivanje kalijeve lužine reakcijom kalija i vode.
Kemijski element: Kalij
Reakcijom kalija s vodom nastaje vodik koji se zapali, a fenolftalein mijenja boju u ljubičastu.
Objasnite jednadžbom kemijske reakcije nastajanje kalijeve lužine.
Kliknite na karticu i usporedite svoj odgovor s ponuđenim.
Odgovor:
[latex]\ce{2K(s) + H_2O -> 2KOH(aq) + H2(g)}[/latex]
Natrijev i kalcijev hidroksid ionski su spojevi, pa u vodi se razlažu na:
[latex]{NaOH(s)\stackrel{H_2O}{\longrightarrow}Na^+(aq)+OH^-(aq)}[/latex]
[latex]{Ca(OH)_2(s)\stackrel{H_2O}{\longrightarrow}Ca^{2+}(aq)+2OH^-(aq)}[/latex]
Jednadžbama kemijskih reakcija prikažite razlaganje: a) KOH(s) i b) Ba(OH)2(s) u vodi.
Kliknite na karticu i usporedite svoj odgovor s ponuđenim.
Odgovor:
a) [latex]{KOH(s)\stackrel{H_2O}{\longrightarrow}K^+(aq)+OH^-(aq)}[/latex]
b) [latex]{Ba(OH)_2(s)\stackrel{H_2O}{\longrightarrow}Ba^{2+}(aq)+2OH^-(aq)}[/latex]
U svim navedenim otopinama povećala se koncentracija hidroksidnih iona, što se može dokazati promjenom crvene boje lakmusova papira u plavu i bezbojnoga fenolftaleina u purpurno crvenu. Zbog prisutnih iona, lužine provode električnu struju i stoga su elektrolitske otopine.
Razlikujemo jake i slabe lužine. Lužine elemenata 1. i 2. skupine su jake, dok je vodena otopina amonijaka slaba lužina.
Miješanjem i trenjem kalcijeva hidroksida i amonijeva klorida u tarioniku oslobađa se plin bockava mirisa. Taj plin je amonijak. Pretpostavite promjenu boje navlaženoga crvenoga indikatorskoga papira koji se postavi iznad tarionika.
Amonijak je plin vrlo dobro topljiv u vodi. Pri 20 °C otapa se 702 L amonijaka u litri vode. To znači da se otapanje amonijaka u vodi može prikazati ovako:
[latex]\ce{NH_3(g) + H_2O(l) -> NH4^+(aq) + OH^-(aq) -> NH_3(aq)}[/latex]
Poznata je uzrečica: "Sve su lužine hidroksidi, ali svi hidroksidi nisu lužine." Npr. željezov(III) hidroksid nije lužina jer nije topljiv u vodi.
Problemski zadatak
- Napišite jednadžbe kemijskih reakcija za sljedeći slijed kemijskih pretvorbi:
[latex]\ce{CaCO_3(s) -> CaO(s) -> Ca(OH)_2 -> Ca^2+(aq) + 2OH^-(aq)}[/latex].
Promislite i odgovorite