Alused ja nende kee­mi­lised oma­dused

  • Miks tunduvad alused sõrmede vahel katsudes libedad?
  • Kuidas nimetatakse hüdroksiide?
  • Mis on leelised?
  • Millega määrata lahuse keskkonda?
  • Millised on aluste keemilised omadused?

Torud puhtaks!

Vanni ja dušinurga ära­voolu koguneb aja jook­sul mitme­sugust mustust, näiteks juukse­karvu, mis tekitab ummis­tust. Juukse­karva moodus­tab peami­selt valk keratiin. Ummis­tuse kõrval­damiseks saab kasu­tada tugevat alust (nt naatrium­hüdrok­siidi), mis lõhub valke (sh kera­tiini), kahjus­tamata see­juures torusid. Tuge­vaid alu­seid sisal­davaid vahen­deid peab kasu­tama ette­vaatlikult, sest need või­vad teki­tada söövitus­haavu, kui nahale satuvad.

Torupuhastusvahend sisal­dab naatrium­hüdroksiidi (NaOH).

Aluste omadused ja mõiste

Aluselahus tundub sõrmede vahel kat­sudes libe, sest alus rea­geerib sõr­medel oleva ras­vaga ning moodus­tub seep. Siiski tuleks väl­tida aluste pika­ajalist kon­takti nahaga, sest need võivad olla söövi­tava toi­mega ja teki­tada nahale söövitus­haavu.

Kui keeta rasvu alu­sega, saadakse seep.
Alused võivad olla söövitava toimega.

NB!

  • Alustega töötades tuleb jär­gida ohutus­nõudeid.
  • Tugevate alustega tuleb katseid teha tõmbe­kapis ja kasu­tada kaitse­vahendeid.
  • Kui alust satub nahale või riie­tele, tuleb see veega maha pesta, kui vaja, loputada piir­konda lahja äädi­kaga ning uuesti veega pesta.

Alused muudavad mõne indi­kaatori vär­vust. Aluste oma­duseks on reagee­rimine hapete ja happe­liste oksii­didega.

Aluste omadus on

  • hapu maitse.
  • olla sõrmede vahel katsudes libe.
  • söövitav toime.
  • muuta teatud indikaatorite värvust.
  • reageerida alustega.
  • reageerida hapetega.
  • reageerida aluseliste oksiididega.
  • reageerida happeliste oksiididega.
  • reageerida metallidega.

Alus on aine, mis vesilahuses jaguneb katioonideks ja negatiivselt laetud hüdroksiid­ioonideks (OH). Aluste tunnused on tingitud just hüdroksiid­ioonide esinemisest lahuses.

Alus on aine, mis annab vesilahusesse hüdroksiidioone.

Alus kui aine ei pea ise sisal­dama hüdroksiid­ioone, vaid võib anda neid lahus­tumisel vees. Näiteks kui ammoniaak (NH3) lahustub vees, siis see rea­geerib veega ja tekivad hüdroksiid­ioonid.

NH3 + H2O NH4+ + OH

Alus jaguneb vesilahusesja negatiivselt laetud.

Aluste tunnused on tingitudesinemisest lahuses.

Alused erinevad üksteisestpoolest.

  • HCl
  • NaBr
  • Ba(OH)₂
  • Fe(OH)₂
  • CO₂
  • H₂SO₄
  • CH₄
  • LiOH

Hüdroksiidid on levinuimad alused

Tuntuimad alused on hüdrok­siidid. Hüdroksiidid on alused, mis koos­nevad metalli­katioonidest (nt Na+, Ca2+) ja hüdroksiid­ioonidest (OH). Hüdroksiid­ioonide arv sõltub katioo­nide laengu suu­rusest. Näiteks kaltsium­hüdrok­siidis (Ca(OH)2) on katiooni laeng +2 (Ca2+) ning hüdroksiid­ioone ühe katiooni kohta seega kaks.

Kaaliumhüdroksiid (KOH) on valge kris­talne aine, mida kasuta­takse nt kaaliumi­ühendite ja vedel­seepide valmis­tamiseks. KOH lahust kasuta­takse aga pata­reides elektrit juhtiva täite­vedelikuna.

Hüdroksiide nimetatakse sama­moodi kui metalli­oksiide. Kui metal­lilisel elemendi aatomil on ühen­dites vaid üks või­malik oksüdatsiooni­aste (IA ja IIA rühma metallid, Al ja Zn), lisan­dub metalli nime­tusele vaid järelliide -hüdroksiid.

KOH – kaaliumhüdroksiid

Ca(OH)2 – kaltsiumhüdroksiid

Kui metallilise elemendi aatom moodustab ühendeid mitmes erinevas oksüdatsiooni­astmes, kirjutatakse hüdrok­siidi nime­tuses metalli nime­tuse ja järel­liite -hüdroksiid vahele sulgu­desse metal­lilise elemendi oksüdatsiooni­aste.

Fe(OH)2 – raud(II)hüdroksiid

Fe(OH)3 – raud(III)hüdroksiid

  • Tuntuimad alused on hüdroksiidid.
  • Tuntuimad hüdroksiidid on alused.
  • Hüdroksiidid koos­nevad metalli­katioonidest ja vesinik­ioonidest.
  • Hüdroksiidid koos­nevad metalli­katioonidest ja hüdroksiid­ioonidest.
  • Kui metallilise ele­mendi aatomil on vaid üks võima­lik oksü­dat­siooni­aste, ei pea seda hüdroksiidi nimetusse lisama.
  • Kui metallilise ele­mendi aatom moodus­tab ühen­deid mit­mes erine­vas oksü­dat­siooni­astmes, tuleb hüdroksiidi nimetusesse vastav oksüdatsiooniaste kirjutada.

NaOH –

Mg(OH)2 –

Cr(OH)3 –

Sn(OH)4 –

Tugevad ja nõrgad alused

Tugevate aluseliste oma­dus­tega hüdrok­siide, mis vee toimel täie­likult iooni­deks jagu­nevad, nime­tatakse leelis­teks. Leelised koos­nevad leelis- (IA rühm) või leelis­muld­metallide (Ca, Sr, Ba) katioo­nidest ja hüdroksiid­ioonidest. Leelised on vees lahus­tuvad valged tahked ained.

Enamik ülejäänud metal­lide hüdrok­siide vees peaaegu ei lahustu, need annavad vesi­lahu­sesse hüdrok­siid­ioone väga vähe ja nende aluse­lised oma­dused on nõrgad (nt Fe(OH)3, Al(OH)3, Zn(OH)2). Neid nime­tatakse rask­lahus­tuvateks hüdrok­siidideks.

Fe(OH)3, Cu(OH)2, Cr(OH)2 ja Co(OH)2 on nõrgad alused ja moodus­tavad lahu­ses sademe.
  • Fe(OH)2
  • Al(OH)3
  • LiOH
  • Ca(OH)2
  • KOH
  • Zn(OH)2

Lahuse pH ja indikaatorid

Happeliste ja aluseliste lahuste kirjel­da­miseks kasuta­takse ühikuta suurust pH, mis näitab vesinik­ioonide (H+) sisal­dust lahuses. Mida rohkem on lahu­ses vesinik­ioone ehk mida happe­lisem on lahus, seda mada­lam on selle lahu­se pH. Vesi­lahuste pH jääb vahe­mikku 0–14 ja see võe­takse kokku pH-skaalal.

Lahuse keskkond

Indikaatorid on ained või ainete segud, mis muu­davad oma vär­vust vasta­valt lahuse kesk­konnale. Aluselise kesk­konna kindlaks­tege­miseks sobib näiteks fenool­ftaleiin, mis on aluse­lises lahuses (pH > 8) roosakas­punane, neut­raalses ja happe­lises lahuses värvitu. Hap­pelise kesk­konna kindlaks­tege­miseks sobib näiteks metüül­oranž, mis on happe­lises lahuses (pH < 4) punane, neut­raalses ja aluse­lises lahuses aga kollane. Universaal­indikaator on indikaa­torite segu, mis muu­dab värvust kogu pH-skaala ula­tuses ja see­tõttu võimal­dab määrata lahuste pH-d ligi­kaudu. Lahuse pH täpseks määra­miseks kasuta­takse pH-meetrit.

Lahuse pH täpseks määra­miseks kasuta­takse pH-meetrit. pH-meetri ots viiakse lahu­sesse ning lahuse pH väär­tus loetakse sead­me ekraanilt.

1. Lahuses on vesinik- ja hüdroksiid­ioone võrd­ses kogu­ses.

2. Lahuse pH on 4.

3. Lahuses on üle­kaalus hüdroksiid­ioonid.

1. Aluseline lahus

  • Fenoolftaleiin
  • Metüüloranž
  • Universaalindikaator

2. Neutraalne lahus

  • Fenoolftaleiin
  • Metüüloranž
  • Universaalindikaator

3. Happeline lahus

  • Fenoolftaleiin
  • Metüüloranž
  • Universaalindikaator

Aluste reageerimine hapete ja happeliste oksiididega

Alus annab vesi­lahu­sesse hüdroksiid­ioone, hape vesinik­ioone. Aluse ja happe reakt­siooni käi­gus seos­tuvad hüdroksiid­ioonid vesinik­ioonidega ning tekib vesi. See on neutrali­satsiooni­reaktsioon.

OH + H+ → H2O

Alusekatioonidest ja happe­anioonidest moodus­tub reakt­siooni käigus sool, mis ena­masti jääb lahu­sesse iooni­dena, aga võib ka sade­neda.

Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O

Inimese maomahl sisal­dab vesinik­kloriid­hapet ja selle liiga suur kont­sent­ratsioon tekitab mao ülihap­pesust, mis põhjus­tab kõrve­tisi ja haavan­deid mao limas­kestas. Mao ülihap­pesuse neut­rali­seeri­miseks kasuta­takse Mg(OH)2 ja Al(OH)3 sisal­davaid ravi­meid.

lähte­aineteks on hape janing saadus­teksja vesi.

Reaktsiooni käigus liitu­vad vesinik­ioonidja tekib vesi.

Aluse reaktsioon happelise oksiidiga sar­naneb neutrali­satsiooni­reakt­siooniga, mille saa­duseks on sool ja vesi. Tek­kinud sool koos­neb aluse­katioonidest ja happe­lisele oksii­dile vas­tava happe anioo­nidest.

Leelised reageerivad happe­liste oksii­didega suhte­liselt aktiiv­selt.

2NaOH + SO3 → Na2SO4 + H2O

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

CO2 tuvastamiseks väljahinga­tavas õhus saab kasu­tada Ca(OH)2 lahust. Kui puhu­da läbi kõrre Ca(OH)2 lahu­sesse, tekib reakt­siooni käigus CaCO3 valge sade ja vesi.

Vähemaktiivsed ja vees lahustu­matud happe­lised oksiidid rea­gee­rivad samuti alus­tega, kuid väga aeg­laselt ja neid on vaja kuumu­tada.

2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O

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
  • pH on suurus, mis näitab vesinik­ioonide (H+) sisal­dust lahuses
  • Indikaator on aine või ainete segu, mis muu­dab oma vär­vust vasta­valt lahu­se kesk­konnale

Jätan meelde

Aluste keemilisi omadusi

  • ALUS + HAPE → SOOL + VESI
  • ALUS + HAPPELINE OKSIID → SOOL + VESI

Küsimused ja ülesanded

  1. Millest on tingi­tud aluste omadused?
  2. Nimeta alus­te tunnuseid.
  3. Mille alusel saab liigi­tada alu­seid tuge­vateks ja nõr­kadeks alusteks?
  4. Kas metüül­oranžiga saab mää­rata aluse­list kesk­konda? Miks?
  5. Mis on neutralisatsioonireaktsioon? Mis on selle reaktsiooni saadused?
  6. Kuidas reageerivad alused happeliste oksiididega?