Reaktsioonid alustega

  • Kuidas reageerivad omavahel hape ja alus?
  • Mis juhtub, kui hüdroksiidi kuumutada?
  • Millise reaktsiooni tulemusena tekivad leelised?

"Torusiil" on aluseline

Torusiil on puhastusvahend, millega saab ennetada või kõrvaldada kanalisatsiooni­torude ummistust. See ohtlikult söövitav lahus koosneb peamiselt naatriumhüdroksiidist ja veest. Naatriumhüdroksiid reageerib torusid ummistava mustusega (peamiselt rasvaga) ja lagundab seda.

Rasv ei lahustu hästi vees, see ladestub torudes ja põhjustab ummistust 

Neutralisatsiooni­­reaktsioon

Üks alustele iseloomulikumaid omadusi on nende võime reageerida hapetega. Happe ja aluse vaheline reaktsioon on neutralisatsiooni­reaktsioon. Neutralisatsiooni­reaktsioonis reageerivad omavahel happe vesinikioon ja aluse hüdroksiidioon ning moodustub väga püsiv vee molekul. 

H+ + OH → H2O

Neutralisatsioonireaktsioonis reageerivad hape ja alus ning tekivad sool ja vesi. 

Neutralisatsioonireaktsioonis muudavad hape ja alus teineteise kahjutuks

Happe anioon ja aluse katioon jäävad enamasti ioonidena lahusesse, nemad reaktsioonist tegelikult osa ei võta. Seega reaktsioonis

NaOH + HCl → NaCl + H2O

toimuvat kirjeldab täpsemalt alltoodud reaktsioonivõrrand:

Na+ + OH + H+ Cl Na+ + Cl + H2O 

Kui asendada neutralisatsiooni­reaktsioonis hape happelise oksiidiga või alus aluselise oksiidiga, tekivad saadustena ikkagi sool ja vesi.

2 NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O

2 HCl + CaO → CaCl2 + H2O

Neutralisatsiooni­reaktsioonis ...

  • reageerivad happe anioonid aluse katioonidega.
  • seostuvad happe vesinikioonid aluse hüdroksiidioonidega ning moodustab vesi.
  • reageerivad aluse hüdroksiidioonid vee katioonidega ning moodustub hape.

Hüdroksiidide lagunemine kuumutamisel

Enamik hüdroksiide laguneb kuumutamisel vastava metalli oksiidiks ja veeks.

Cu(OH)2 t° CuO + H2O

2 Fe(OH)3 t° Fe2O3 + 3 H2O

Lagunemisreaktsioonides soojus enamasti neeldub [Cu(OH)2 t° CuO + H2O]

Mida väiksema aktiivsusega on metall, seda kergemini tema hüdroksiid kuumutamisel laguneb. Ainult leelismetallide hüdroksiidid on kuumuse suhtes vastupidavad. Neid võib kuumutada kuni sulamis­temperatuurini, ilma et nad laguneksid (erandiks on liitium­hüdroksiid, mis kuumuse toimel siiski laguneb). 

Leelise saamine tugevalt aluselise oksiidi reageerimisel veega

Kuna ainult tugevalt aluselised oksiidid reageerivad veega, saab seda reaktsiooni kasutada vaid tugevate aluste ehk leeliste saamiseks.

CaO (tahke) + H2O → Ca(OH)2

Nõrgalt aluselised oksiidid (CrO, Fe2O3, CuO, ZnO, Al2O3 jt) veega ei reageeri, seetõttu neile vastavaid hüdroksiide ei ole sel viisil võimalik saada. 

  • NaOH
  • LiOH
  • Cu(OH)2
  • Al(OH)3
  • RbOH
  • Ba(OH)2
  • Zn(OH)2
  • KOH
  • Fe(OH)2

Veel hüdroksiidide saamisvõimalusi

Leeliste saamine metalli reageerimisel veega

Leeliste saamiseks on teinegi võimalus: kui leelisele vastav aktiivne metall reageerib veega. See on redoksreaktsioon, mille käigus eraldub vesinik.

Ca + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2

Vähemaktiivse metalli hüdroksiidi saamine soola reageerimisel leelisega

Vähemaktiivsete metallide hüdroksiide saadakse vastavate soolade lahustele leelise lisamisel. Kuna nõrgalt aluseliste hüdroksiidide lahustuvus vees on väga väike, sadeneb hüdroksiid lahusest sültja massina välja.

CuSO4 (lahus) + 2 NaOH ​→ Cu(OH)2↓ + Na2SO4 

Tugeva aluse (leelise) asemele tekib reaktsioonis nõrk alus.

Ammoniaakhüdraat NH3∙H2O

Peale hüdroksiidide on veel teisigi aineid, mis võivad lahusesse anda OH-ioone ja mille vesilahused on aluseliste omadustega. Üks tuntumaid nendest on ammoniaak­hüdraat NH3∙H2O.

Ammoniaak NH3 on värvusetu, terava lõhnaga, mõnevõrra mürgine gaasiline aine, mis lahustub hästi vees. Vees seostuvad NH3 molekulid tugevasti vee molekulidega, moodustades ammoniaakhüdraadi NH3∙H2O (selle aine valemis märgitakse seostunud molekulide vahele punkt).

Ammoniaakhüdraat jaguneb vees osaliselt ioonideks – ammooniumioonideks NH4+ ja hüdroksiidioonideks OH – ning lahus muutub nõrgalt aluseliseks.

Ammoniaagi vesilahust nimetatakse igapäevaelus nuuskpiirituseks. Seda kasutatakse meditsiinis näiteks minestuse korral
Ammoniaagi saamine laboris

NH3∙H2O → NH4+ + OH

Ma tean, et ...

  • Neutralisatsioonireaktsioon on happe ja aluse vaheline reaktsioon. 
    • hape + alus → sool + vesi
  • Vähemaktiivsete metallide hüdroksiidide lagunemine kuumutamisel:
    • hüdroksiid (v.a leelismetalli hüdroksiid) t° oksiid + vesi
    • 2 Fe(OH)3 t° Fe2O3 + 3 H2O
  • Leeliste saamine:
    • tugevalt aluseline oksiid + vesi → hüdroksiid

Küsimused

  1. Mis on neutralisatsiooni­reaktsioon? Mis ained seejuures reageerivad ja millised saadused tekivad?
  2. Milliste metallide oksiidid reageerivad veega?
  3. Millised hüdroksiidid lagunevad kuumutamisel? Millised saadused seejuures tekivad?
  4. Kuidas on võimalik saada järgmisi hüdroksiide: Ca(OH)2, LiOH?