Гидроксид натрия - Справочник - Каталог статей

Химипедия
	Главная \| Каталог статей \| Регистрация \| Вход

Воскресенье 2024-05-19 8:16 PM
	Приветствую Вас Гость \| RSS

Главная » Статьи » Справочник

Гидроксид натрия

Физические свойства

Гидроксид натрия NaOH — белое твёрдое вещество. Если оставить кусок едкого натра на воздухе, то он вскоре «расплывается», активно поглощая атмосферную влагу. Едкий натр хорошо растворяется в воде, при этом выделяется большое количество теплоты. Раствор едкого натра мылок на ощупь.

Термодинамика растворов

ΔH⁰ растворения для бесконечно разбавленного водного раствора −44,45 кДж/моль.

Из водных растворов при 12,3—61,8 °C кристаллизуется моногидрат (сингония ромбическая), температура плавления 65,1 °C; плотность 1,829 г/см³; ΔH⁰_обр −425,6 кДж/моль), в интервале от −28 до −24 °C — гептагидрат, от −24 до −17,7 °C — пентагидрат, от −17,7 до −5,4 °C — тетрагидрат (α-модификация) . Растворимость в метаноле 23,6 г/л (t = 28 °C), в этаноле 14,7 г/л (t = 28 °C). NaOH·3,5Н₂О (температура плавления 15,5 °C);

Химические свойства

Гидроксид натрия (едкая щёлочь) — сильное химическое основание (к сильным основаниям относят гидроксиды, молекулы которых полностью диссоциируют в воде), к ним относят гидроксиды щелочных и щёлочноземельных металлов подгрупп Iа и IIапериодической системы Д. И. Менделеева, KOH (едкое кали), Ba(OH)₂ (едкий барит), LiOH, RbOH, CsOH. Щёлочность (основность) определяется валентностью металла, радиусом внешней электронной оболочки и электрохимической активностью: чем больше радиус электронной оболочки (увеличивается с порядковым номером), тем легче металл отдаёт электроны, и тем выше его электрохимическая активность и тем левее располагается элемент в электрохимическом ряду активности металлов, в котором за ноль принята активность водорода.

Водные растворы NaOH имеют сильную щелочную реакцию (pH 1%-раствора = 13). Основными методами определения щелочей в растворах являются реакции на гидроксид-ион (OH⁻), (c фенолфталеином — малиновое окрашивание и метиловым оранжевым (метилоранжем) — жёлтое окрашивание). Чем больше гидроксид-ионов находится в растворе, тем сильнее щёлочь и тем интенсивнее окраска индикатора.

Гидроксид натрия вступает в следующие реакции:

с кислотами, амфотерными оксидами и гидроксидами

c кислотами — с образованием солей и воды:

\mathsf{NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O}

\mathsf{NaOH + H_2S \rightarrow NaHS + H_2O}

(кислая соль, при отношении 1:1)

\mathsf{2NaOH + H_2S \rightarrow Na_2S + 2H_2O}

(в избытке NaOH)

Общая реакция в ионном виде:

\mathsf{OH^- + H^+ \rightarrow H_2O}

с амфотерными оксидами которые обладают как основными, так и кислотными свойствами, и способностью реагировать с щелочами, как с твёрдыми при сплавлении:

\mathsf{2NaOH + ZnO \xrightarrow[]{^ot} Na_2ZnO_2 + H_2O}

— при сплавлении

\mathsf{4NaOH + ZnO + H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]}

— в растворе

с амфотерными гидроксидами

\mathsf{NaOH + Al(OH)_3 \xrightarrow[]{^ot} NaAlO_2 + 2H_2O}

- при сплавлении

\mathsf{3NaOH + Al(OH)_3 \rightarrow Na_3[Al(OH)_6]}

- в растворе

с солями в растворе:

\mathsf{2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}

Гидроксид натрия используется для осаждения гидроксидов металлов. К примеру, так получают гелеобразный гидроксид алюминия, действуя гидроксидом натрия насульфат алюминия в водном растворе, при этом избегая избытка щёлочи и растворения осадка. Его и используют, в частности, для очистки воды от мелких взвесей.

c неметаллами:

например, с фосфором — с образованием гипофосфита натрия:

\mathsf{4P + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3\uparrow + 3NaH_2PO_2}

с серой:

\mathsf{3S + 6NaOH \rightarrow 2Na_2S + Na_2SO_3 + 3H_2O}

с галогенами

\mathsf{2NaOH + Cl_2 \rightarrow NaClO + NaCl}

(дисмутация хлора при комнатной температуре)

\mathsf{6NaOH + 3Cl_2 \rightarrow NaClO_3 + 5NaCl + 3H_2O}

(дисмутация хлора при нагревании раствора)

с металлами

Гидроксид натрия вступает в реакцию с алюминием, цинком, титаном. Он не реагирует с железом и медью (металлами, которые имеют низкий электрохимический потенциал). Алюминий легко растворяется в едкой щёлочи с образованием хорошо растворимого комплекса — тетрагидроксиалюмината натрия и водорода:

\mathsf{2Al + 6NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na3[Al(OH)_6] + 3H_2}

с эфирами, амидами и алкилгалогенидами (гидролиз):

Гидролиз эфиров

с жирами (омыление) такая реакция необратима, так как получающаяся кислота со щёлочью образует мыло и глицерин. Глицерин впоследствии извлекается из подмыльных щёлоков путём вакуум-выпарки и дополнительной дистилляционной очистки полученных продуктов. Этот способ получения мыла был известен на Ближнем Востоке с VII века.

В результате взаимодействия жиров с гидроксидом натрия получают твёрдые мыла (они используются для производства кускового мыла), а с гидроксидом калия либо твёрдые, либо жидкие мыла в зависимости от состава жира.

с многоатомными спиртами — с образованием алкоголятов:

\mathsf{HOCH_2CH_2OH + 2NaOH \rightarrow NaOCH_2CH_2ONa + 2H_2O}

Качественное определение ионов натрия

Ионы натрия придают пламени жёлтую окраску

По цвету пламени горелки — ионы натрия придают пламени жёлтую окраску
С использованием специфических реакций на ионы натрия

Реагент	Фторид аммония	Нитрит цезия-калия-висмута	Ацетат магния	Ацетат цинка	Пикро- лоновая кислота	Диокси- винная кислота	Бромбензол- сульфокислота	Ацетат уранила-цинка
Цвет осадка	белый	бледно-жёлтый	жёлто-зелёный	жёлто-зелёный	белый	белый	бледно-жёлтый	зеленовато-жёлтый