Гидроксид натрия с чем может реагировать

Гидроксид натрия: способы получения и химические свойства

Гидроксид натрия (едкий натр) NaOH — белый, гигроскопичный, плавится и кипит без разложения. Хорошо растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса Mr = 40; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,130; t_пл = 321º C; t_кип = 1390º C;

Способы получения

1. Гидроксид натрия получают электролизом раствора хлорида натрия :

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂

2. При взаимодействии натрия, оксида натрия, гидрида натрия и пероксида натрия с водой также образуется гидроксид натрия:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Na₂O + H₂O → 2NaOH

2NaH + 2H₂O → 2NaOH + H₂

3. Карбонат натрия при взаимодействии с гидроксидом кальция образует гидроксид натрия:

Качественная реакция

Химические свойства

1. Гидроксид натрия реагируют со всеми кислотами (и сильными, и слабыми, и растворимыми, и нерастворимыми). При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов:

в растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат:

4. С кислыми солями гидроксид натрия также может взаимодействовать. При этом образуются средние соли, или менее кислые соли:

5. Гидроксид натрия взаимодействует с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода).

При этом кремний окисляется до силиката и водорода:

Фтор окисляет щелочь. При этом выделяется молекулярный кислород:

Другие галогены, сера и фосфор — диспропорционируют в растворе гидроксида натрия:

Сера взаимодействует с гидроксидом натрия только при нагревании:

В растворе образуются комплексная соль и водород:

2NaOH + 2Al + 6Н₂О = 2Na[Al(OH)₄] + 3Н₂

Хлорид меди (II) реагирует с гидроксидом натрия с образованием хлорида натрия и осадка гидроксида меди (II):

2NaOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂↓+ 2NaCl

NH₄Cl + NaOH = NH₃ + H₂O + NaCl

8. Гидроксид натрия разлагается при нагревании до температуры 600°С:

2NaOH → Na₂O + H₂O

NaOH ↔ Na + + OH —

4NaOH → 4Na + O₂ + 2H₂O

Источник

Натрий: способы получения и химические свойства

Натрий — это щелочной металл, серебристо-белого цвета. Легкий, очень мягкий, низкая температура плавления.

Относительная молекулярная масса Mr = 22,990; относительная плотность по твердому состоянию d = 0,968; относительная плотность по жидкому состоянию d = 0, 27; t_пл = 97,83º C; t_кип = 886º C.

Способ получения

1. Натрий получают в промышленности электролизом расплава гидроксида натрия, в результате образуется натрий, кислород и вода:

4NaOH → 4Na + O₂↑ + 2H₂O

Качественная реакция

Химические свойства

Натрий — активный металл; на воздухе реагирует с кислородом и покрывается оксидной пленкой. Воспламеняется при умеренном нагревании; окрашивает пламя газовой горелки в темно-красный цвет.

1.1. Натрий легко реагирует с галогенами с образованием галогенидов:

2Na + I₂ = 2NaI

1.2. Натрий реагирует с серой с образованием сульфида натрия:

2Na + S = Na₂S

3Na + P = Na₃P

2Na + H₂ = 2NaH

1.4. С азотом натрий реагирует при температуре 100º С и электрическом разряде с образованием нитрида:

1.5. Натрий реагирует с углеродом с образованием карбида:

1.6. При взаимодействии с кислородом при температуре 250–400º C натрий образует пероксид натрия:

2. Натрий активно взаимодействует со сложными веществами:

2Na 0 + 2 H₂ O = 2 Na + OH + H₂ 0

2Na + 2HCl = 2NaCl + H₂ ↑

2.4. Н атрий может взаимодействовать с гидроксидами:

2Na + 2NaOH = 2Na₂O + H₂

Источник

Что такое гидроксид натрия и где мы с ним сталкиваемся в быту

Сегодня хочу рассказать об очередном интересном химическом веществе, с которым мы часто сталкиваемся в быту. Это гидроксид натрия.

Что это такое

По традиции, как было, например, с глауберовой солью или аммиаком, начинаю с названий. Так уже исторически сложилось, что почти у всех химических веществ не одно, а несколько названий. Посмотрите, как по-другому можно назвать гидроксид натрия:

По своему виду это твердые белые кристаллы, которые очень легко впитывают в себя воду, даже ту, которая есть в воздухе, а вместе с ними – и содержащийся в воздухе углекислый газ. Поэтому, если это вещество хранить в открытой или неплотно закрытой таре, то можно в итоге запросто получить бесформенную, расплывшуюся белую массу, которую весьма проблематично будет добыть из этой тары. Особенно если она была стеклянная.

Впрочем, сейчас каустик уже практически не хранят в стеклянной посуде, перешли на пластмассовую. Почему? Потому что он вступает в химическую реакцию со стеклом и разъедает, разрушает его. Естественно, не мгновенно, а при длительном хранении. Это называется выщелачивание стекла – гидроксид натрия взаимодействует с соединениями кремния, которые входят в состав стекла.

Я уже рассказывала, что, когда организуете свою домашнюю лабораторию и делаете раствор гидроксида натрия, то хранить такой раствор нужно в пластиковой бутылке, но никак не в стеклянной.

Что еще нужно знать про физические свойства этого вещества? Оно хорошо растворяется в воде с выделением достаточно большого количества тепла.

Если вдруг захотите потрогать руками (настоятельно не советую!), то обнаружите эффект мыльных рук. Ну а следом за этим – достаточно чувствительные и долго не заживающие ожоги кожи – едкий натр полностью оправдывает это свое название.

В природе это вещество не встречается, его получают в промышленности химическими или электрохимическими способами. Кстати, используется это вещество в достаточно больших количествах – около 60 миллионов тон в год во всем мире. Для чего? Давайте посмотрим.

Применение

Начнем с самого простого – без едкого натра не обойдется ни одно производство мыла. Любого. Хозяйственное, туалетное, банное, детское, гипоаллергенное, антибактериальное, с запахом, без запаха…

Любое мыло, включая самодельное (если оно делается с самого начала, а не из уже готовых компонентов, которые уже прошли эту химическую реакцию), невозможно без гидроксида натрия, это – основной компонент мыла. Поэтому когда я слышу что-нибудь типа «Это – натуральное мыло, в нем нет никакой химии», меня сразу пробивает на смех.

Мыло – это типичный, классический случай применения химии в жизни человека. И, на мой взгляд, далеко не самый плохой и бесполезный.

Следующая довольно обширная область применения едкого натра – в производстве бумаги, картона и различных искусственных волокон и полимеров.

Не отстает от бумажной и текстильная промышленность – гидроксидом натрия обрабатывают хлопок и шерсть.

Само собой разумеется, что без этого интересного и важного вещества не обходится ни одна химическая лаборатория. Это – стандартный и неотъемлемый реактив любой лаборатории.

Это же касается и химической промышленности. Химические свойства гидроксида натрия позволяют его применять и как катализатор, и для нейтрализации различных кислот, и в производстве масел, и многое-многое другое.

В быту это вещество встречается в составе средств для прочистки канализационных труб. Самый простой пример – «Крот», о котором я в свое время много писала. Гидроксид натрия используют здесь именно из-за его высокой химической активности, «агрессивности», способности растворять сильные загрязнения, в том числе жиры и остатки пищи, которые порой скапливаются в кухонных трубах.

Как ни удивительно, не обошлось без него и в пищевой промышленности. Пусть не в таких масштабных количествах, как в том же производстве бумаги или мыла, но и здесь гидроксид натрия на своем месте. Он даже является пищевой добавкой Е524. Его используют в производстве шоколада, какао, мороженого, газированных напитков, карамели, выпечки. Естественно, в очень небольших количествах, но, тем не менее, без него не обойтись.

Еще одна область использования – в автомобильных щелочных аккумуляторах. Правда, не знаю, насколько такие аккумуляторы сейчас востребованы.

Из своей практики помню случай, когда работала в Курчатове, и военные, охранявшие территорию нашего Института, попросили сделать электролит для аккумулятора с плотностью 1,27. Честь возиться с щелочью выпала мне как молодой, только что пришедшей на работу лаборантке.

До сих пор помню, как тщательно растворяла и фильтровала раствор, а потом замеряла ареометром, будто от этого зависела моя жизнь

Что же касается косметологии, то гидроокись натрия напрямую используется для удаления бородавок. Если вы сталкивались с этим, то наверняка можете вспомнить, как покупали маленькие пластиковые флаконы с надписью «Чистотел» или что-то в этом духе. Растение чистотел здесь совершенно не при чем. В пузырьке налит именно раствор гидроксида щелочи. Аккуратно наносишь его на ороговевшую часть кожи и ждешь – а вдруг поможет.

На своем опыте (давно, правда, это было, еще на третьем курсе университета) могу сказать, что действительно помогает, если делать это регулярно.

Кроме того, все шампуни и моющие средства содержат небольшие количества этого вещества. Именно поэтому косметологи рекомендуют после мытья головы шампунем ополаскивать ее слабым раствором яблочного или обычного уксуса – именно для нейтрализации щелочи, содержащейся в шампуни.

Техника безопасности

Гидроксид натрия – сильная щелочь (второй класс опасности), с которой нужно обращаться осторожно, так как она вызывает сильные химические ожоги, а при длительном воздействии – долго не заживающие язвы.

Вот краткие правила по обращению с ним:

Несмотря на то, что это вещество пожаро- и взрывобезопасно, хранить его нужно, как я уже говорила, в пластмассовой таре или пластиковых мешках, герметично запечатанных. Вдали от источников тепла и прямых солнечных лучей. Помещение для хранения должно быть прохладным и сухим.

Если вы решили прочистить дома канализационные трубы и купили для этого специальное средство, то внимательно прочитайте инструкцию к нему. Как правило, в состав этого средства будет входить гидроксид натрия, а в инструкции будет написано, что с ним необходимо работать в резиновых перчатках и избегать вдыхания паров. Думаю, не нужно объяснять, почему?

Итоги

Итак, я рассказала в общих чертах о гидроксиде натрия, который, оказывается, используют не только химики в лабораториях, но с ним мы сталкиваемся и в быту.

О химических свойствах предлагаю поговорит в следующей статье. Заодно я расскажу и покажу несколько опытов, которые вы легко сможете сделать самостоятельно.

Надеюсь, вам понравилась моя статья. Рассказывайте в комментариях свои случаи из жизни, дополняйте или поправляйте меня, если с чем-то не согласны. Надеюсь, вам, как и мне, всегда интересно узнавать что-то новое.

До встречи в следующей статье!

Источник

Основания. Химические свойства и способы получения

Перед изучением этого раздела рекомендую прочитать следующую статью:

Получение оснований

1. Взаимодействие основных оксидов с водой. При этом с водой реагируют в обычных условиях только те оксиды, которым соответствует растворимое основание (щелочь). Т.е. таким способом можно получить только щёлочи:

основный оксид + вода = основание

Na₂O + H₂O → 2NaOH

При этом оксид меди (II) с водой не реагирует:

CuO + H₂O ≠

2. Взаимодействие металлов с водой. При этом с водой реагируют в обычных условиях только щелочные металлы (литий, натрий, калий. рубидий, цезий) , кальций, стронций и барий. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, окислителем выступает водород, восстановителем является металл.

металл + вода = щёлочь + водород

2K 0 + 2 H₂ + O → 2 K + OH + H₂ 0

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑

4. Основания образуются при взаимодействии других щелочей с солями. При этом взаимодействуют только растворимые вещества, а в продуктах должна образоваться нерастворимая соль, либо нерастворимое основание:

щелочь + соль₁ = соль₂↓ + щелочь

щелочь + соль₁ = соль₂↓ + щелочь

Например: карбонат калия реагирует в растворе с гидроксидом кальция:

Например: хлорид меди (II) взаимодействет в растворе с гидроксидом натрия. При этом выпадает голубой осадок гидроксида меди (II):

CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaCl

Химические свойства нерастворимых оснований

1. Нерастворимые основания взаимодействуют с сильными кислотами и их оксидами (и некоторыми средними кислотами). При этом образуются соль и вода.

нерастворимое основание + кислота = соль + вода

нерастворимое основание + кислотный оксид = соль + вода

При этом гидроксид меди (II) не взаимодействует с кислотным оксидом слабой угольной кислоты – углекислым газом:

2. Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид и воду.

3. Нерастворимые основания не взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами.

нерастворимое оснвоание + амфотерный оксид ≠

нерастворимое основание + амфотерный гидроксид ≠

4. Некоторые нерастворимые основания могут выступать в качестве восстановителей. Восстановителями являются основания, образованные металлами с минимальной или промежуточной степенью окисления, которые могут повысить свою степень окисления (гидроксид железа (II), гидроксид хрома (II) и др.).

Химические свойства щелочей

щёлочь_{(избыток)}+ кислота = средняя соль + вода

щёлочь + многоосновная кислота_{(избыток)} = кислая соль + вода

При этом дигидрофосфаты образуются в избытке кислоты, либо при мольном соотношении (соотношении количеств веществ) реагентов 1:1.

При мольном соотношении количества щелочи и кислоты 2:1 образуются гидрофосфаты:

В избытке щелочи, либо при мольном соотношении количества щелочи и кислоты 3:1 образуется фосфат щелочного металла.

щёлочь (расплав) + амфотерный оксид = средняя соль + вода

щёлочь (расплав) + амфотерный гидроксид = средняя соль + вода

щёлочь (раствор) + амфотерный оксид = комплексная соль

щёлочь (раствор) + амфотерный гидроксид = комплексная соль

А в растворе образуется комплексная соль:

Обратите внимание, как составляется формула комплексной соли: сначала мы выбираем центральный атом (к ак правило, это металл из амфотерного гидроксида). Затем дописываем к нему лиганды — в нашем случае это гидроксид-ионы. Число лигандов, как правило, в 2 раза больше, чем степень окисления центрального атома. Но комплекс алюминия — исключение, у него число лигандов чаще всего равно 4. Заключаем полученный фрагмент в квадртаные скобки — это комплексный ион. Определяем его заряд и снаружи дописываем нужное количество катионов или анионов.

3. Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами. При этом возможно образование кислой или средней соли, в зависимости от мольного соотношения щёлочи и кислотного оксида. В избытке щёлочи образуется средняя соль, а в избытке кислотного оксида образуется кислая соль:

щёлочь_{(избыток)} + кислотный оксид = средняя соль + вода

щёлочь + кислотный оксид_{(избыток)} = кислая соль

А при взаимодействии избытка углекислого газа с гидроксидом натрия образуется только гидрокарбонат натрия:

2NaOH + CO₂ = NaHCO₃

щёлочь + растворимая соль = соль + соответствующий гидроксид

Щёлочи взаимодействуют с растворами солей металлов, которым соответствуют нерастворимые или неустойчивые гидроксиды.

Cu 2+ SO₄ 2- + 2Na + OH — = Cu 2+ (OH)₂ — ↓ + Na₂ + SO₄ 2-

Также щёлочи взаимодействуют с растворами солей аммония.

Таким образом, получаем 2 схемы взаимодействия солей металлов, которым соответствуют амфотерные гидроксиды, с щелочами:

соль амф.металла_{(избыток)} + щёлочь = амфотерный гидроксид↓ + соль

соль амф.металла + щёлочь_{(избыток)} = комплексная соль + соль

5. Щёлочи взаимодействуют с кислыми солями. При этом образуются средние соли, либо менее кислые соли.

кислая соль + щёлочь = средняя соль + вода

Свойства кислых солей очень удобно определять, разбивая мысленно кислую соль на 2 вещества — кислоту и соль. Например, гидрокарбонта натрия NaHCO₃ мы разбиваем на уольную кислоту H₂CO₃ и карбонат натрия Na₂CO₃. Свойства гидрокарбоната в значительной степени определяются свойствами угольной кислоты и свойствами карбоната натрия.

6. Щёлочи взаимодействуют с металлами в растворе и расплаве. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, в растворе образуется комплексная соль и водород, в расплаве — средняя соль и водород.

! Обратите внимание! С щелочами в растворе реагируют только те металлы, у которых оксид с минимальной положительной степенью окисления металла амфотерный!

2Al + 2NaOH + 6 H₂ + O = 2Na[ Al +3 (OH)₄] + 3 H₂ 0

7. Щёлочи взаимодействуют с неметалами. При этом протекают окислительно-восстановительные реакции. Как правило, неметаллы диспропорционируют в щелочах. Не реагируют с щелочами кислород, водород, азот, углерод и инертные газы (гелий, неон, аргон и др.):

NaOH +О₂ ≠

NaOH +N₂ ≠

NaOH +C ≠

Сера, хлор, бром, йод, фосфор и другие неметаллы диспропорционируют в щелочах (т.е. самоокисляются-самовосстанавливаются).

2NaOH +Cl₂ 0 = NaCl — + NaOCl + + H₂O

6NaOH +Cl₂ 0 = 5NaCl — + NaCl +5 O₃ + 3H₂O

Кремний окисляется щелочами до степени окисления +4.

2NaOH + Si 0 + H₂ + O= Na₂Si +4 O₃ + 2H₂ 0

Фтор окисляет щёлочи:

Более подробно про эти реакции можно прочитать в статье Окислительно-восстановительные реакции.

8. Щёлочи не разлагаются при нагревании.

Исключение — гидроксид лития:

2LiOH = Li₂O + H₂O

Источник

Гидроксид натрия: формула, уравнения реакций, свойства

Гидроксид натрия, формула которого — NaOH, относится к разряду сильных щелочей, едких и опасных для человека, но несмотря на это, каждый человек встречается с гидроокисью натрия ежедневно. В косметических и фармацевтических средствах, в бытовой химии и даже в пищевых продуктах.

Свойства едкой щелочи

Гидроокись (гидроксид) натрия называют также едким натром, едкой щёлочью (такое название обусловлено способностью вещества разъедать стекло, кожу, бумагу, вызывать сильнейшие химические ожоги) и каустической содой (каустик — от греч. kaustikos жгучий, едкий).

Физические свойства

Гидроксид натрия выпускается в виде гранул белого цвета, скользких на ощупь.

Растворение вещества в воде, происходит с выделением большого количества тепла. Гидроксид натрия является гигроскопичным веществом, т. е. он активно поглощает водяные пары из воздуха. А также каустик способен поглощать углекислый газ, образуя на воздухе NaНCO3.

Молярная масса NaOH равна 39,997 г/моль, плотность вещества 2,02 г/см3, растворимость в воде 108,7 г/100 мл, температуры кипения и плавления для каустической соды равны соответственно 1403 °C и 323 °C.

Молекулы гидроокиси натрия полностью диссоциируют на ионы в водных растворах, а значит едкий натр — сильное основание. Водные растворы гидроокиси натрия обладают сильнейшей щелочной реакцией (pH 1%-раствора = 13).

Химические свойства

NaOH способен вступать в реакции с кислотами (серной H2SO4, угольной H2CO3, соляной HCl и другими), в результате чего образуются соли и вода:

С кислотными оксидами в результате взаимодействия образуются соль и вода:

C основными оксидами реакция не идёт: MgO/ Bao /CaO + NaOH ≠.

C амфотерными оксидами гидроксид натрия также образует соли и воду: ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn (OH)4] (раствор).

C солями гидроокись натрия реагирует при условии, что в результате будет образовано нерастворимое как, например, в реакции с сульфатом меди (CuSO4 + NaOH), газообразное вещество или вода:

C неметаллами:

C металлами гидроокись натрия реагирует с цинком (Zn), алюминием (Al), титаном (Ti). C железом же и медью NaOH не взаимодействует. Примеры:

C жирами щёлочь реагирует с образованием мыла: (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → C3H5 (OH)3 + 3C17H35COONa.

Методы получения вещества

Промышленные методы, с помощью которых можно получить едкий натр, делятся на химические и электрохимические.

Химические методы

Существует три основных химических метода.

Пиролитический метод состоит из двух стадий:

Известковый метод: взаимодействие карбоната натрия (соды) с гашёной известью (гидроксидом кальция) при температуре (80 °C) называют каустификацией. Результатом такой реакции является раствор каустической соды и осадок карбоната кальция.

Уравнение реакции: Na2CО3 + Са (ОН)2 = CaCО3 ↓ + 2NaOH.

Ферритный метод получения может происходить двумя способами:

Серьёзными недостатками таких способов является большой расход энергии и сильная загрязнённость продукта. Такие методы получения NaOH в настоящее время почти не используются в промышленности.

Электрохимические методы

Из минерала галита, состоящего преимущественно из NaCl, с помощью электролиза получают гидроксид натрия. Помимо щёлочи в результате такой реакции, получают ещё и хлор и водород.

Записать процесс можно уравнением: 2NaCl + 2H2O → H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH.

В лабораторных условиях щёлочь можно получить, например:

Но в настоящее время химические методы получения редко используются в лаборатории, чаще используют электрохимические методы.

Области применения

Гидроокись натрия применяют в различных областях промышленности, в производстве, а также широко применяется для бытовых нужд:

Химическая опасность

Вещества, относящиеся ко второму (II) классу опасности — высокоопасные вещества — требуют применения защитных средств (химически устойчивая одежда, очки, перчатки), строгого соблюдения правил работы в лаборатории, осторожности и внимательности.

Едкий натр при попадании на кожу вызывает серьёзные химические ожоги, а при попадании в глаза способен вызвать серьёзные поражения зрения, вплоть до повреждения зрительного нерва и, как результат, — слепоты.

Необходимо помнить, что нейтрализовать действие каустика при попадании на слизистые или кожу можно слабыми растворами борной или уксусной кислоты. Глаза следует промывать слабым раствором борной кислоты и водой.

Источник