सक्रिय धातुओं के कई ऑक्साइड, जैसे पोटेशियम, सोडियम या लिथियम के ऑक्साइड, पानी के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं। इस मामले में, प्रतिक्रिया उत्पादों में हाइड्रोक्साइड से संबंधित यौगिक पाए जाते हैं। इन पदार्थों के गुण, रासायनिक प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम की विशेषताएं जिनमें आधार शामिल होते हैं, उनके अणुओं में एक हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति के कारण होते हैं। तो, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की प्रतिक्रियाओं में, आधार धातु आयनों और आयनों में विभाजित होते हैं OH-। क्षार कैसे अधातु ऑक्साइड, अम्ल और लवण के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, इस पर हम अपने लेख में विचार करेंगे।
अणु का नामकरण और संरचना
आधार का सही नाम रखने के लिए, आपको धातु तत्व के नाम में हाइड्रॉक्साइड शब्द जोड़ना होगा। आइए विशिष्ट उदाहरण दें। एल्यूमीनियम बेस एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड्स से संबंधित है, जिसके गुणों पर हम लेख में विचार करेंगे। एक आयनिक बंधन प्रकार द्वारा धातु केशन से बंधे हाइड्रॉक्सिल समूह के आधार अणुओं में अनिवार्य उपस्थिति का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता हैफिनोलफथेलिन जैसे संकेतक। जलीय वातावरण में, OH- आयनों की अधिकता संकेतक समाधान के रंग में परिवर्तन से निर्धारित होती है: रंगहीन फिनोलफथेलिन लाल हो जाता है। यदि कोई धातु अनेक संयोजकता प्रदर्शित करती है, तो वह अनेक क्षारक बना सकती है। उदाहरण के लिए, लोहे के दो आधार होते हैं, जिसमें धातु की संयोजकता 2 या 3 होती है। पहला यौगिक मूल हाइड्रॉक्साइड के लक्षणों की विशेषता है, दूसरा उभयचर है। इसलिए, उच्च हाइड्रॉक्साइड के गुण उन यौगिकों से भिन्न होते हैं जिनमें धातु की संयोजकता की डिग्री कम होती है।
शारीरिक विशेषताएं
बेस ठोस होते हैं जो गर्मी के प्रतिरोधी होते हैं। पानी के संबंध में, वे घुलनशील (क्षार) और अघुलनशील में विभाजित हैं। पहला समूह रासायनिक रूप से सक्रिय धातुओं द्वारा बनता है - पहले और दूसरे समूह के तत्व। पानी में अघुलनशील पदार्थ अन्य धातुओं के परमाणुओं से बने होते हैं, जिनकी गतिविधि सोडियम, पोटेशियम या कैल्शियम से कम होती है। ऐसे यौगिकों के उदाहरण लोहे या तांबे के आधार हैं। हाइड्रॉक्साइड्स के गुण इस बात पर निर्भर करेंगे कि वे किस समूह के पदार्थों से संबंधित हैं। तो, क्षार ऊष्मीय रूप से स्थिर होते हैं और गर्म होने पर विघटित नहीं होते हैं, जबकि पानी में अघुलनशील क्षार उच्च तापमान की क्रिया के तहत नष्ट हो जाते हैं, जिससे ऑक्साइड और पानी बनता है। उदाहरण के लिए, एक कॉपर बेस निम्न प्रकार से विघटित होता है:
Cu(OH)2=CuO + H2O
हाइड्रॉक्साइड के रासायनिक गुण
यौगिकों के दो सबसे महत्वपूर्ण समूहों के बीच परस्पर क्रिया -अम्ल और क्षार को रसायन शास्त्र में उदासीनीकरण अभिक्रियाएँ कहते हैं। इस नाम को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि रासायनिक रूप से आक्रामक हाइड्रॉक्साइड और एसिड तटस्थ उत्पाद बनाते हैं - लवण और पानी। वास्तव में, दो जटिल पदार्थों के बीच एक विनिमय प्रक्रिया होने के कारण, उदासीनीकरण क्षार और जल-अघुलनशील दोनों आधारों की विशेषता है। यहाँ कास्टिक पोटाश और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के बीच उदासीनीकरण प्रतिक्रिया के लिए समीकरण है:
कोह + एचसीएल=केसीएल + एच2ओ
क्षार धातु के क्षारों का एक महत्वपूर्ण गुण अम्लीय ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करने की उनकी क्षमता है, जिसके परिणामस्वरूप नमक और पानी बनता है। उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के माध्यम से पारित करके, आप इसका कार्बोनेट और पानी प्राप्त कर सकते हैं:
2NaOH + CO2=ना2CO3 + एच 2ओ
आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं में क्षार और लवण के बीच परस्पर क्रिया शामिल होती है, जिससे अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड या लवण बनते हैं। तो, कॉपर सल्फेट के घोल में ड्रॉपवाइज कास्टिक सोडा का घोल मिलाने से आप नीली जेली जैसा अवक्षेप प्राप्त कर सकते हैं। यह तांबे का आधार है, पानी में अघुलनशील:
CuSO4 + 2NaOH=Cu(OH)2 + Na2 SO 4
हाइड्रॉक्साइड के रासायनिक गुण, पानी में अघुलनशील, क्षार से इस मायने में भिन्न होते हैं कि वे हल्के गर्म करने पर पानी खो देते हैं - वे निर्जलीकरण करते हैं, इसी मूल ऑक्साइड के रूप में बदल जाते हैं।
दोहरी गुण प्रदर्शित करने वाले मैदान
यदि कोई तत्व या जटिल पदार्थ अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, तो उसे उभयधर्मी कहा जाता है। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, जस्ता,एल्यूमीनियम और उनके आधार। एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड्स के गुण उनके आणविक सूत्रों को हाइड्रॉक्सो समूह को अलग करते हुए, और एसिड के रूप में, दोनों आधारों के रूप में लिखना संभव बनाते हैं। आइए हम हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ एल्यूमीनियम बेस की प्रतिक्रियाओं के लिए कई समीकरण प्रस्तुत करते हैं। वे उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइड के विशेष गुणों का वर्णन करते हैं। दूसरी अभिक्रिया क्षार के क्षय के साथ होती है:
2Al(OH)3 + 6HCl=2AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2O
प्रक्रियाओं के उत्पाद पानी और लवण होंगे: एल्यूमीनियम क्लोराइड और सोडियम एलुमिनेट। सभी उभयधर्मी क्षार जल में अघुलनशील होते हैं। संबंधित लवण और क्षार की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप उनका खनन किया जाता है।
प्राप्त करने और आवेदन करने के तरीके
जिस उद्योग में बड़ी मात्रा में क्षार की आवश्यकता होती है, वे आवधिक प्रणाली के पहले और दूसरे समूहों के सक्रिय धातुओं के धनायनों वाले लवणों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। निष्कर्षण के लिए कच्चा माल, उदाहरण के लिए, कास्टिक सोडियम, सामान्य नमक का घोल है। प्रतिक्रिया समीकरण होगा:
2NaCl + 2H2O=2NaOH + H2 + Cl2
प्रयोगशाला में कम सक्रिय धातुओं के क्षार क्षारों के लवणों के साथ परस्पर क्रिया से प्राप्त होते हैं। प्रतिक्रिया आयन एक्सचेंज के प्रकार से संबंधित है और आधार की वर्षा के साथ समाप्त होती है। क्षार प्राप्त करने का एक सरल तरीका सक्रिय धातु और पानी के बीच एक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया है। यह अभिकारक मिश्रण के गर्म होने के साथ होता है और एक्ज़ोथिर्मिक प्रकार का होता है।
हाइड्रॉक्साइड के गुणों का उद्योग में उपयोग किया जाता है। क्षार यहाँ एक विशेष भूमिका निभाते हैं। इनका उपयोग मिट्टी के तेल और गैसोलीन के शुद्धिकरण, साबुन बनाने, प्राकृतिक चमड़े के प्रसंस्करण के साथ-साथ रेयान और कागज के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकियों में किया जाता है।
