Здравствуйте, уважаемые ученики! Сегодня мы подробно рассмотрим один из важнейших неорганических гидроксидов — гидроксид натрия. Эти справочные материалы помогут вам систематизировать знания о его свойствах, получении и применении.
Гидроксид натрия (NaOH): общие сведения и свойства
Гидроксид натрия — это сильное основание, которое относится к классу щелочей (растворимых в воде оснований). В химической литературе и быту это вещество часто называют едким натром или каустической содой.
Физические свойства и растворимость
В чистом виде гидроксид натрия представляет собой твердое белое кристаллическое вещество. Оно обладает очень высокой гигроскопичностью, то есть способностью активно поглощать влагу из воздуха. Температура плавления безводного гидроксида натрия составляет примерно 318 °C.
Это вещество очень хорошо растворяется в воде, при этом процесс сопровождается выделением значительного количества теплоты вследствие образования гидратов. В водных растворах гидроксид натрия является сильным электролитом и практически полностью диссоциирует на ионы:
NaOH-> Na^+ + OH^-
Наличие гидроксид-ионов обуславливает сильнощелочную реакцию среды, которую легко обнаружить с помощью индикаторов: лакмус синеет, метилоранж желтеет, а фенолфталеин становится малиновым.
Химические свойства
Как типичная щелочь, гидроксид натрия вступает в следующие реакции:
1. Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации): происходит образование соли и воды.
· С неорганическими кислотами: NaOH + HCl = NaCl + H2O.
· С органическими (карбоновыми) кислотами: R-COOH + NaOH = R-COONa + H2O. Например, при реакции со стеариновой кислотой образуется стеарат натрия — основной компонент твердого мыла.
2. Взаимодействие с оксидами:
· С кислотными оксидами: образуются соль соответствующей кислоты и вода. Например, с углекислым газом: 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O. С оксидом кремния: 2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O.
· С амфотерными оксидами: при сплавлении или в концентрированном растворе образуются соли (в том числе комплексные). Например, с оксидом алюминия: Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O.
3. Взаимодействие с амфотерными гидроксидами: щелочь растворяет осадки амфотерных гидроксидов с образованием комплексных соединений.
· С гидроксидом алюминия: Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4].
· С гидроксидом цинка: Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4].
4. Взаимодействие с солями: реакция протекает, если в результате образуется нерастворимое вещество (осадок) или газ.
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4.
При взаимодействии с солями аммония при нагревании выделяется аммиак: NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O.
5. Органические реакции:
· Омыление жиров: щелочной гидролиз сложных эфиров (жиров) приводит к образованию глицерина и солей высших карбоновых кислот (мыла).
· Взаимодействие с фенолами: в отличие от спиртов, фенолы реагируют с растворами щелочей, образуя феноляты.
Получение и применение
Основным промышленным способом получения гидроксида натрия является электролиз водных растворов поваренной соли (NaCl).
Применение гидроксида натрия:
· Производство мыла и синтетических моющих средств.
· Производство алюминия.
· Производство искусственных волокон.
· Очистка нефтепродуктов и использование в качестве реагента в химическом анализе.
· Очистка растворов хлорида бария от примесей кальция и железа.
Техника безопасности
Гидроксид натрия является чрезвычайно едким веществом, вызывающим сильные химические ожоги. Он разъедает ткани и бумагу, а при попадании на кожу растворяет белки, образуя глубокие язвы.
При попадании щелочи на кожу необходимо:
1. Срочно обмыть пораженный участок обильной струей воды (в течение 15 минут).
2. Сделать примочки 5%-м раствором слабой кислоты (уксусной, лимонной или борной).
3. При попадании в глаза — немедленно промыть их водой или физиологическим раствором и обратиться к врачу.
При работе с NaOH обязательно используйте защитные очки, резиновые перчатки и спецодежду.
Стань покорителем химии вместе с нами!
Для сдачи ЕГЭ на высокие баллы необходимо научиться применять знания на заданиях формата экзамена. В онлайн школе Lomonosov.school вы сможете не только наработать свои знания для сдачи ЕГЭ, но и научитесь применять их для решения заданий.