Alused

  • Mis on alused?
  • Millised on aluste omadused?
  • Mille poolest erinevad happed ja alused?

Vere happelisus ja aluselisus

Inimese veri on nõrgalt aluseline. Paanikahoo ajal kaotab keha rohkem veres lahustunud süsihappegaasi kui tavaliselt. Seetõttu süsihappegaasi (ja süsihappe) sisaldus veres väheneb ja veri muutub aluselisemaks. Sellisel juhul aitab, kui hingata sisse-välja paberkotti. Nii omastatakse väljahingatud süsihappe­gaas, veri muutub taas veidi happelisemaks ja saavutab tasakaalu.

Paberkotti hingates on võimalik paanika­hoogu leevendada, ent nalja pärast seda teha ei tohi, sest võib kaotada teadvuse.

Aluse tunnuseid

Aluselisi toiduaineid on happelistest oluliselt vähem ning nende maitse pole nii selgesti eristatav. Aluseline lahus tundub näppude vahel katsudes libe, sest alus reageerib sõrmedel oleva rasvaga ja moodustab seebi. Alused on kehale võõramad kui happed, seetõttu võib suures koguses aluselise aine alla­neelamine olla isegi ohtlikum kui happelise aine neelamine. Alused võivad samuti olla söövitava toimega ning tekitada pikema­ajalisel kokku­puutel nahale söövitushaavu.

Aluseliste omadustega on majapidamises kasutatavad pesuvahendid.
  • Alused on magusa maitsega.
  • Aluseid ei tohi laboris maitsta.
  • Alused on näppude vahel katsudes libedad.
  • Alused võivad olla söövitavad.
  • Alused on ohutud ained.
  • Alused reageerivad rasvadega.

Aluste koostis

Aluseid on väga mitmesuguseid, kõige tuntumad neist on hüdroksiidid. Hüdroksiid on metallikatioonidest ja hüdroksiid­ioonidest (OH) koosnev aine. Aluste omadused on tingitud just aluste lahuses esinevatest hüdroksiid­ioonidest.

Üks tuntumaid hüdroksiide, toru­puhastus­vahendi koostisesse kuuluv naatrium­hüdroksiid (NaOH) esineb vesi­lahuses naatrium- ja hüdroksiid­ioonidena.

Alused on ained, mis annavad vesilahusesse hüdroksiidioone.

Samas ei tohi unustada, et kõik OH-rühma sisaldavad ained pole veel alused. Alkoholides, näiteks etanoolis (CH3–CH2–OH), on OH-rühm seotud kovalentselt süsiniku külge (vt ptk 3.2) ja vees lahustunult ei saa OH-rühm alkoholist eralduda, mistõttu pole tegemist alusega.

Etanool sisaldab küll hüdroksüülrühma –OH, ent kuna vees lahustumisel ei teki OH-ioone, siis etanool pole alus.
  • CH3OH
  • NaOH
  • Li2O
  • Mg(OH)2
  • HClO4
  • KOH
  • P4O10
  • Fe(OH)3
  • H2S
  • HNO2
  • NaCl
  • Cu(OH)2

Hüdroksiidide valemid ja nimetused

Hüdroksiidid on ioonilised ained, mistõttu on nende valemid lihtsustatud ja näitavad katioonide ja anioonide suhet ainetes. Hüdroksiidi valemit koostades tuleb meeles pidada, et aine tervikuna on laenguta ehk neutraalne.

Näiteks on kaaliumioon laenguga +1 ja hüdroksiidioon laenguga −1, laengud annavad kokku nulli ja kaalium­hüdroksiidi valem on seega KOH.

Baariumiooni laeng on +2, laengute võrdsustamiseks peab baarium­iooniga olema seotud kaks hüdroksiid­iooni ja baarium­hüdroksiidi valem on Ba(OH)2. Kui hüdroksiid sisaldab kaks või enam hüdroksiid­iooni, tuleb hüdroksiid­ioon panna sulgudesse, et indeks kehtiks kogu hüdroksiid­iooni (OH), mitte ainult vesiniku kohta.

Kaaliumioon laenguga +1 ja hüdroksiid­ioon laenguga −1 annavad kokku kaaliumhüdroksiidi valemiga KOH.
Baariumioon laenguga +2 ja kaks hüdroksiid­iooni summaarse laenguga −2 annavad kokku baarium­hüdroksiidi valemiga Ba(OH)2.

Hüdroksiididele nimetuse andmine on lihtne: vastava metalli nimetusele lisatakse sõna hüdroksiid.

  • NaOH – naatriumhüdroksiid
  • KOH – kaaliumhüdroksiid

Juhul, kui metall võib moodustada hüdroksiide erinevates oksüdatsiooni­astmetes, täpsustatakse nimetuses metalli oksüdatsiooni­aste.

  • FeII(OH)2-raud(II)hüdroksiid
  • FeIII(OH)3-raud(III)hüdroksiid

Hüdroksiidioonide arv valemis on võrdne metalli oksüdatsiooni­astme (metalliooni laengu) suurusega.

Mg(OH)2 –

Cu(OH)2 –

Al(OH)3 –

Fe(OH)3 –

Aluste tugevus

Nii nagu happed, on ka alused erineva tugevusega. Alus on seda tugevam, mida suurem osa alusest on vesi­lahuses jaotunud ioonideks.

Tugevate aluseliste omadustega hüdroksiide, mis vee toimel täielikult ioonideks jagunevad, nimetatakse leelisteks. Leelised koosnevad hüdroksiid­ioonidest ja kergesti reageerivate metallide katioonidest: IA rühma metallidest ehk leelis­metallidest ning IIA rühma metallidest Ca, Sr ja Ba ehk leelismuld­metallidest. Enamik ülejäänud metallide hüdroksiide ei jagune vees peaaegu üldse ioonideks, mistõttu annavad nad vesi­lahustesse hüdroksiidioone väga vähe ja nende aluselised omadused on nõrgad.

Tuntuimad alused on hüdroksiidid. Tugevate aluseliste omadustega hüdroksiide nimetatakse leelisteks.
Leelised koosnevad hüdroksiidioonidest ja kergesti reageerivate metallide katioonidest: IA rühma metallidest ehk leelismetallidest ning IIA rühma metallidest Ca, Sr ja Ba ehk leelismuldmetallidest.
  • Al(OH)3
  • NaOH
  • Ca(OH)2
  • Fe(OH)3
  • Mg(OH)2
  • Ba(OH)2
  • RbOH
  • Cu(OH)2
  • LiOH

Aluste ohutu kasutamine

Kuna tugevad alused on söövitava toimega ja tekitavad nahale sattunult söövitushaavu, tuleb nendega töötades järgida ohutus­nõudeid. Kui vaja, peab alustega töötama tõmbe­kapis ja kasutama kaitse­vahendeid: kaitse­prille, kummi­kindaid ja labori­kitlit.

Torupuhastusvahendit kasutades peavad olema käes kummikindad, kuna tugevalt aluseline lahus või pulber on söövitava toimega. Selle eest hoiatav märk on ka pakendil.

Kui alust satub nahale või riietele, tuleb see veega maha pesta. Kui vaja, tuleb kahjustatud kohta lahja äädikaga loputada ning see­järel uuesti veega loputada. Koolis olles tuleb õnnetusest teavitada õpetajat, mujal tuleb õnnetuse korral kiiresti rääkida mõne vanema inimesega.

1. Pese alus voolava veega maha.

2. Kui vaja, loputa kahjustatud kohta lahja äädikaga.

3. Seejärel loputa kahjustatud kohta uuesti veega.

Tuntumad alused

Naatriumhüdroksiid (NaOH)

Naatriumhüdroksiid on üks tuntumaid aluseid. See on valge tahke ja väga söövitav aine. Naatrium­hüdroksiid lahustub vees väga hästi ja seejuures eraldub palju soojust.

Naatriumhüdroksiidi kasutatakse puhastus­vahendite (seebid, pesu­vahendid, torupuhastus­vahendid), paberi ja lõhke­ainete valmistamiseks ning vedel­kütuste töötlemiseks. NaOH tuntakse ka seebikivi nime all, sest kui keeta rasva koos sellega, saadakse seep.

Oliiviseepi valmistatakse oliiviõlist ja seebikivist.

Kaaliumhüdroksiid (KOH)

Kaaliumhüdroksiid on valge kristalne aine, mis lahustub vees väga hästi ja on tugev alus. Kaaliumhüdroksiidi tuleb ette­vaatlikult kasutada: kui see nahale satub, tekivad raskesti paranevad haavad. Kaalium­hüdroksiidi­lahus söövitab isegi klaasi.

Kaaliumhüdroksiidi kasutatakse vedel­seepide ja mitme­suguste kaaliumi­ühendite (nt kaaliumväetiste) tootmisel. Seda tugevat alust sisaldavad ka patareid ja seda rakendatakse naha töötlemisel (karvade eemaldamisel).

Kaaliumhüdroksiidi lahust kasutatakse patareides elektrit juhtiva täitevedelikuna.

Kaltsiumhüdroksiid (Ca(OH)2)

Kaltsiumhüdroksiidi saadakse kaltsium­oksiidi (CaO) reageerimisel veega, st kustutamata lubja „kustutamisel”. Seetõttu nimetatakse Ca(OH)2 ka kustutatud lubjaks.

CaO + H2O  Ca(OH)2

Kaltsiumhüdroksiid on valge tahke aine, mis vees lahustub üpris vähe. Veega moodustab Ca(OH)2 valge hägusa segu, mida nimetatakse lubja­piimaks. Seda filtreerides saadakse läbi­paistev värvuseta kaltsium­hüdroksiidi lahus – lubjavesi –, mis on tugevate aluseliste omadustega.

Kustutatud lubjaga saab näiteks põllu­majanduses vähendada mulla happesust, tööstuses kasutatakse seda lubimördi ja muu ehitusmaterjali valmistamiseks. Samuti on kustutatud lubi oluline nahatööstuses ja hamba­ravis.

Põldude lupjamine aitab vähendada muldade happesust ning taimed saavad toitaineid paremini kätte.

Alumiiniumhüdroksiid (Al(OH)3)

Alumiiniumhüdroksiid on vees peaaegu lahustumatu alus. See moodustab vees valge geelja sademe, mida kasutatakse näiteks vee­puhastus­jaamades veest mitte­vajalike lisandite eemaldamiseks (vt ptk 5.1).

Al(OH)3 moodustab vees geelja sademe.

Magneesiumhüdroksiid (Mg(OH)2)

Magneesiumhüdroksiid on valge tahke ja vees peaaegu lahustumatu nõrgalt aluseline aine. Kui see vette satub, tekib valge suspensioon (vt ptk 5.5) – magneesiapiim. Seda kasutatakse mao ülihappesuse vähendamiseks.

Magneesiapiim on hea abivahend mao ülihappesuse ehk kõrvetiste leevendamiseks.

Ammoniaakhüdraat (NH3∙H2O)

Ammoniaakhüdraat moodustub, kui ammoniaagimolekulid (NH3) seostuvad veemolekulidega. NH3∙H2O on värvuseta teravalõhnaline ja nõrgalt aluseline vedelik.

Ammoniaakhüdraadi 10% vesilahust ehk nuusk­piiritust kasutatakse meditsiinis mürgitusest, minestusest või vigastusest toibumiseks. Kui nuuskpiiritust sisse hingata, ärritab see hingamis­teede limaskesta, põhjustab hingamise kiirenemist ja ajutist vererõhu tõusu.
  1. Nõrk alus, mida kasutatakse nuuskpiirituses.
  2. Vees lahustumatu nõrk alus, mida kasutatakse vee­puhastus­jaamades väga väikeste mittevajalike osakeste eemaldamiseks.
  3. Väga tugev alus, mis söövitab klaasi ja mida kasutatakse patareides.
  4. Väga tugev alus, mida kasutatakse puhastus­vahendite koostises.

Ma tean, et

  • Alus on aine, mis annab vesi­lahusesse hüdroksiidioone (OH).
  • Hüdroksiid on alus, mis koosneb metallikatioonidest ja hüdroksiid­ioonidest.
  • Leelis on tugevate aluseliste omadustega hüdroksiid, mis koosneb leelis- või leelismuldmetalli katioonidest ja hüdroksiid­ioonidest.

Jätan meelde!

Küsimused ja ülesanded

  1. Millest on tingitud aluste omadused?
  2. Kirjuta hüdroksiidide valemid: liitiumhüdroksiid, magneesium­hüdroksiid, vask(II)­hüdroksiid, kroom(III)­hüdroksiid.
  3. Nimeta need hüdroksiidid: KOH, Ca(OH)2, Fe(OH)2, Al(OH)3.