Какими свойствами обладает гидроксид натрия

Ãèäðîêñèä íàòðèÿ
· Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà
· Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà
· Êà÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå èîíîâ íàòðèÿ
· Ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ
· Ðûíîê êàóñòè÷åñêîé ñîäû
· Ïðèìåíåíèå
· Ìåðû ïðåäîñòîðîæíîñòè ïðè îáðàùåíèè ñ ãèäðîêñèäîì íàòðèÿ
· Ëèòåðàòóðà
&middot

Ãèäðîêñèä íàòðèÿ (åäêàÿ ù¸ëî÷ü) — ñèëüíîå õèìè÷åñêîå îñíîâàíèå (ê ñèëüíûì îñíîâàíèÿì îòíîñÿò ãèäðîêñèäû, ìîëåêóëû êîòîðûõ ïîëíîñòüþ äèññîöèèðóþò â âîäå), ê íèì îòíîñÿò ãèäðîêñèäû ùåëî÷íûõ è ù¸ëî÷íîçåìåëüíûõ ìåòàëëîâ ïîäãðóïï Ià è IIà ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû Ä. È. Ìåíäåëååâà, KOH (åäêîå êàëè), Ba(OH)2 (åäêèé áàðèò), LiOH, RbOH, CsOH. Ù¸ëî÷íîñòü (îñíîâíîñòü) îïðåäåëÿåòñÿ âàëåíòíîñòüþ ìåòàëëà, ðàäèóñîì âíåøíåé ýëåêòðîííîé îáîëî÷êè è ýëåêòðîõèìè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ: ÷åì áîëüøå ðàäèóñ ýëåêòðîííîé îáîëî÷êè (óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ïîðÿäêîâûì íîìåðîì), òåì ëåã÷å ìåòàëë îòäà¸ò ýëåêòðîíû, è òåì âûøå åãî ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü è òåì ëåâåå ðàñïîëàãàåòñÿ ýëåìåíò â ýëåêòðîõèìè÷åñêîì ðÿäó àêòèâíîñòè ìåòàëëîâ, â êîòîðîì çà íîëü ïðèíÿòà àêòèâíîñòü âîäîðîäà.

Âîäíûå ðàñòâîðû NaOH èìåþò ñèëüíóþ ùåëî÷íóþ ðåàêöèþ (pH 1%-ðàñòâîðà = 13). Îñíîâíûìè ìåòîäàìè îïðåäåëåíèÿ ùåëî÷åé â ðàñòâîðàõ ÿâëÿþòñÿ ðåàêöèè íà ãèäðîêñèä-èîí (OH), (c ôåíîëôòàëåèíî젗 ìàëèíîâîå îêðàøèâàíèå è ìåòèëîâûì îðàíæåâûì (ìåòèëîðàíæåì) — æ¸ëòîå îêðàøèâàíèå). ×åì áîëüøå ãèäðîêñèä-èîíîâ íàõîäèòñÿ â ðàñòâîðå, òåì ñèëüíåå ù¸ëî÷ü è òåì èíòåíñèâíåå îêðàñêà èíäèêàòîðà.

Ãèäðîêñèä íàòðèÿ âñòóïàåò â ðåàêöèè:

1.Íåéòðàëèçàöèè ñ ðàçëè÷íûìè âåùåñòâàìè â ëþáûõ àãðåãàòíûõ ñîñòîÿíèÿõ, îò ðàñòâîðîâ è ãàçîâ äî òâ¸ðäûõ âåùåñòâ:

• c êèñëîòàì蠗 ñ îáðàçîâàíèåì ñîëåé è âîäû:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

(1) H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O (ïðè èçáûòêå NaOH)

(2) H2S + NaOH = NaHS + H2O (êèñëàÿ ñîëü, ïðè îòíîøåíèè 1:1)

(â öåëîì òàêóþ ðåàêöèþ ìîæíî ïðåäñòàâèòü ïðîñòûì èîííûì óðàâíåíèåì, ðåàêöèÿ ïðîòåêàåò ñ âûäåëåíèåì òåïëà (ýêçîòåðìè÷åñêàÿ ðåàêöèÿ): OH + H3O+ → 2H2O.)

• ñ àìôîòåðíûìè îêñèäàìè êîòîðûå îáëàäàþò êàê îñíîâíûìè, òàê è êèñëîòíûìè ñâîéñòâàìè, è ñïîñîáíîñòüþ ðåàãèðîâàòü ñ ùåëî÷àìè, êàê ñ òâ¸ðäûìè ïðè ñïëàâëåíèè:

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

òàê è ñ ðàñòâîðàìè:

ZnO + 2NaOH(ðàñòâîð) + H2O → Na2[Zn(OH)4](ðàñòâîð)

(Îáðàçóþùèéñÿ àíèîí íàçûâàåòñÿ òåòðàãèäðîêñîöèíêàò-èîíîì, à ñîëü, êîòîðóþ ìîæíî âûäåëèòü èç ðàñòâîðࠗ òåòðàãèäðîêñîöèíêàòîì íàòðèÿ.  àíàëîãè÷íûå ðåàêöèè ãèäðîêñèä íàòðèÿ âñòóïàåò è c äðóãèìè àìôîòåðíûìè îêñèäàìè.)

• Ñ àìôîòåðíûìè ãèäðîêñèäàìè:

Al(OH)3 + 3NaOH = Na3[Al(OH)6]

2. Îáìåíà ñ ñîëÿìè â ðàñòâîðå:

2NaOH +CuSO4 → Cu (OH)2 + Na2SO4,

2Na+ + 2OH + Cu2+ + SO42 → Cu(OH)2+ Na2SO4

Ãèäðîêñèä íàòðèÿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îñàæäåíèÿ ãèäðîêñèäîâ ìåòàëëîâ. Ê ïðèìåðó, òàê ïîëó÷àþò ãåëåîáðàçíûé ãèäðîêñèä àëþìèíèÿ, äåéñòâóÿ ãèäðîêñèäîì íàòðèÿ íà ñóëüôàò àëþìèíèÿ â âîäíîì ðàñòâîðå, ïîìèìî ýòîãî èçáåãàÿ èçáûòêà ù¸ëî÷è è ðàñòâîðåíèÿ îñàäêà. Åãî è èñïîëüçóþò, â ÷àñòíîñòè, äëÿ î÷èñòêè âîäû îò ìåëêèõ âçâåñåé.

6NaOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4.

6Na+ + 6OH + 2Al3+ + SO42 → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4.

3. Ñ íåìåòàëëàìè:

ê ïðèìåðó, ñ ôîñôîðî젗 ñ îáðàçîâàíèåì ãèïîôîñôèòà íàòðèÿ:

4Ð + 3NaOH + 3Í2Î → ÐÍ3 + 3NaH2ÐÎ2.

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

• ñ ãàëîãåíàìè:

2NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl + H2O(äèñìóòàöèÿ õëîðà)

2Na+ + 2OH + 2Cl → 2Na+ + 2O2 + 2H+ + 2Cl → NaClO + NaCl + H2O

6NaOH + 3I2 → NaIO3 + 5NaI + 3H2O

4. Ñ ìåòàëëàìè: Ãèäðîêñèä íàòðèÿ âñòóïàåò â ðåàêöèþ ñ àëþìèíèåì, öèíêîì, òèòàíîì. Îí íå ðåàãèðóåò ñ æåëåçîì è ìåäüþ (ìåòàëëàìè, êîòîðûå èìåþò íèçêèé ýëåêòðîõèìè÷åñêèé ïîòåíöèàë). Àëþìèíèé ëåãêî ðàñòâîðÿåòñÿ â åäêîé ù¸ëî÷è ñ îáðàçîâàíèåì õîðîøî ðàñòâîðèìîãî êîìïëåêñࠗ òåòðàãèäðîêñèàëþìèíàòà íàòðèÿ è âîäîðîäà:

2Al0 + 2NaOH + 6H2O → 3H2 + 2Na[Al(OH)4]

2Al0 + 2Na+ + 8OH + 6H+ → 3H2 + 2Na+[Al3+(OH)4]

5. Ñ ýôèðàìè, àìèäàìè è àëêèëãàëîãåíèäàìè (ãèäðîëèç):

ñ æèðàìè (îìûëåíèå), òàêàÿ ðåàêöèÿ íåîáðàòèìà, ïîñêîëüêó ïîëó÷àþùàÿñÿ êèñëîòà ñî ù¸ëî÷üþ îáðàçóåò ìûëî è ãëèöåðèí. Ãëèöåðèí âïîñëåäñòâèè èçâëåêàåòñÿ èç ïîäìûëüíûõ ù¸ëîêîâ ïóò¸ì âàêóóì-âûïàðêè è äîïîëíèòåëüíîé äèñòèëëÿöèîííîé î÷èñòêè ïîëó÷åííûõ ïðîäóêòîâ. Ýòîò ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ ìûëà áûë èçâåñòåí íà Áëèæíåì Âîñòîêå ñ VII âåêà:

(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → C3H5(OH)3 + 3C17H35COONa

 ðåçóëüòàòå âçàèìîäåéñòâèÿ æèðîâ ñ ãèäðîêñèäîì íàòðèÿ ïîëó÷àþò òâ¸ðäûå ìûëà (îíè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà êóñêîâîãî ìûëà), à ñ ãèäðîêñèäîì êàëèÿ ëèáî òâ¸ðäûå, ëèáî æèäêèå ìûëà, èñõîäÿ èç ñîñòàâà æèðà.

6. Ñ ìíîãîàòîìíûìè ñïèðòàì蠗 ñ îáðàçîâàíèåì àëêîãîëÿòîâ:

HO-CH2-CH2ÎÍ + 2NaOH → NaO-CH2-CH2-ONa + 2Í2O

7. Ñî ñòåêëîì: â ðåçóëüòàòå äëèòåëüíîãî âîçäåéñòâèÿ ãîðÿ÷åé ãèäðîîêèñè íàòðèÿ ïîâåðõíîñòü ñòåêëà ñòàíîâèòñÿ ìàòîâîé (âûùåëà÷èâàíèå ñèëèêàòîâ):

SiO2 + 4NaOH → (2Na2O)·SiO2 + 2H2O.

Всем привет!

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:

• ни в коем случае не брать руками;
• не употреблять в пищу;
• хранить в пластиковой посуде, которая обязательно должна быть подписана;
• следить, чтобы до этого вещества не добрались дети и домашние животные;
• при попадании на кожу смыть большим количеством проточной воды;
• при попадании в глаза промыть большим количеством воды и сразу же обратиться к врачу;
• при работе желательно использовать резиновые перчатки и очки.

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!

Наталья Брянцева