रसायन विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो प्रकृति में होने वाली विभिन्न प्रतिक्रियाओं के साथ-साथ कुछ यौगिकों की दूसरों के साथ बातचीत का अध्ययन करता है। यहां के मुख्य पदार्थ एसिड और क्षार हैं, जिनके बीच की प्रतिक्रियाओं को आमतौर पर न्यूट्रलाइजेशन कहा जाता है। वे पानी में घुलनशील नमक का निर्माण करते हैं।
लाइ क्या है
क्षारीय के हाइड्रॉक्साइड (डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में मुख्य (ए) उपसमूह के पहले समूह की धातुएं) और क्षारीय पृथ्वी (मुख्य (ए) उपसमूह के दूसरे समूह की धातुएं, जिनमें शामिल हैं कैल्शियम) धातुएँ जो हिंसक रूप से पानी के साथ परस्पर क्रिया करती हैं और उसमें पूरी तरह से घुल जाती हैं, क्षार कहलाती हैं। चूंकि वे कार्बनिक पदार्थ (चमड़ा, लकड़ी, कागज) को नष्ट करने में सक्षम हैं, इसलिए उन्हें कास्टिक कहा जाता है। उदाहरण के लिए, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) कास्टिक पोटाश है, बेरियम (Ba(OH)2) कास्टिक बेरियम है, और इसी तरह।
मजबूत आधारों के भौतिक गुण
एक क्षार क्या है की परिभाषा के आधार पर, हम यह जोड़ सकते हैं कि ये हाइड्रॉक्साइड भी ठोस हीड्रोस्कोपिक हैं (हवा से वाष्प को अवशोषित करने में सक्षम हैं)पानी) सफेद पदार्थ। सबसे मजबूत क्षार सीज़ियम हाइड्रॉक्साइड CsOH और रेडियम Ra(OH)2 हैं। क्षार प्रतिक्रियाएं अक्सर गर्मी (एक्सोथर्मिक) की रिहाई के साथ होती हैं। इसके अलावा, ऐसे आधारों के भौतिक गुणों में कुछ कार्बनिक यौगिकों में घुलने की उनकी क्षमता शामिल है, उदाहरण के लिए, अल्कोहल में: मेथनॉल और इथेनॉल।
रासायनिक गुण
क्षार के विलयन विभिन्न अभिक्रियाओं में प्रवेश करने में सक्षम होते हैं।
मजबूत आधारों में अम्लीय और उभयधर्मी ऑक्साइड के साथ बातचीत करने की क्षमता होती है:
- KOH + SO3=K2SO4 + H2O (SO3 एक अम्लीय ऑक्साइड है);
- 2KOH + Al2O3=2KAlO2 + H2O (संलयन प्रतिक्रिया, गर्म होने पर होती है, जहां Al2O3 एक एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड है);
- 2KOH + Al2O3 + 3H2O=2K[Al(OH)4] (प्रतिक्रिया एक घुलनशील जटिल नमक के निर्माण के साथ आगे बढ़ती है - पोटेशियम टेट्राहाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट)।
उभयधर्मी धातुओं (Zn, Al और अन्य) के साथ प्रतिक्रिया करते समय, एक पिघल और संबंधित जटिल नमक दोनों का निर्माण भी संभव है। इसके अलावा, दोनों प्रतिक्रियाएं गैसीय हाइड्रोजन के विकास के साथ होती हैं:
- 2KOH + 2Al=2KAlO2 + H2;
- 2KOH + 2Al + 6H2O=2K[Al(OH)4] + 3H2।
क्षार भी लवण के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक और आधार और दूसरा नमक बनता है। प्रतिक्रिया के आगे बढ़ने की शर्त यह है कि, परिणामस्वरूप, गठित पदार्थों में से एक पानी में अघुलनशील होना चाहिए:
NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, क्षार और अम्ल प्रवेश करते हैंउदासीनीकरण प्रतिक्रिया, नमक और पानी बनते हैं:
NaOH + HCl=NaCl + H2O.
क्षार अन्य क्षारों के साथ तभी प्रतिक्रिया करते हैं जब वे उभयधर्मी धातुओं के हाइड्रॉक्साइड हों:
NaOH + Al(OH)3=Na[Al(OH)4]।
उनमें से कुछ कई कार्बनिक पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं: एस्टर, एमाइड, पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल:
2C2H6O2 + 2NaOH=C2H4O2Na2 + 2H2O (प्रतिक्रिया उत्पाद सोडियम एल्कोक्साइड है)।
बॉटम्स कितने मजबूत बनते हैं
उद्योग और प्रयोगशालाओं दोनों में विभिन्न तरीकों से क्षार प्राप्त होते हैं।
औद्योगिक उद्योग में, क्षार के उत्पादन के लिए कई तरीके हैं: पायरोलिसिस, चूना, फेराइट, इलेक्ट्रोलिसिस, जो तरल और ठोस कैथोड पर डायाफ्राम, झिल्ली और पारा विधियों में विभाजित है।
यह सोडियम और पोटेशियम क्लोराइड के घोल का इलेक्ट्रोलिसिस है, जिसके बाद एनोड और कैथोड पर क्लोरीन और हाइड्रोजन छोड़े जाते हैं, और संबंधित हाइड्रॉक्साइड प्राप्त होते हैं:
- 2NaCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2NaOH;
- 2KCl + 2H2O=H2 + Cl2 + 2KOH।
1000 डिग्री पर पायरोलिसिस होने पर सोडियम ऑक्साइड का निर्माण प्रथम चरण में होता है:
Na2CO3=Na2O + CO2।
दूसरे चरण में, परिणामी ठंडा ऑक्साइड पानी में घुल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आवश्यक क्षार प्राप्त होता है:
Na2O + H2O=2NaOH।
प्रयोगशालाएं इलेक्ट्रोलिसिस का भी उपयोग करती हैं। क्षार भी संबंधित धातुओं को पानी में उजागर करके या इन धातुओं के अन्य क्षारों के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूपआवश्यक क्षार प्राप्त होता है और प्रतिक्रिया का दूसरा उत्पाद, पानी में अघुलनशील, नमक है।
जब सीज़ियम और पानी परस्पर क्रिया करते हैं, तो सीज़ियम हाइड्रॉक्साइड प्राप्त होता है और हाइड्रोजन निकलता है (-120 डिग्री के तापमान पर भी प्रतिक्रिया होती है):
2Cs + 2H2O=2CsOH + H2.
लिथियम ऑक्साइड पर पानी की क्रिया के परिणामस्वरूप क्षार प्राप्त होता है:
Li2O + 2H2O=2LiOH + H2.
आवेदन
क्षार क्या है, इसकी परिभाषा के आधार पर, कोई यह समझ सकता है कि न केवल उद्योग में, बल्कि रोजमर्रा की जिंदगी में भी इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:
- मछली पकड़ने के लिए तालाबों की कीटाणुशोधन।
- उर्वरक के रूप में।
- फार्मास्यूटिकल्स में।
- कागज उत्पादन में।
- सिंथेटिक रबर का उत्पादन।
- साबुन और डिटर्जेंट प्राप्त करना।
- क्षारीय बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट घटक।
- कार्बन डाइऑक्साइड अवशोषक (लिथियम हाइड्रॉक्साइड)।
- लुब्रिकेंट का उत्पादन।
- खाद्य उत्पादन में रंजक (खाद्य योजक)।
- बैटरी इलेक्ट्रोलाइट्स (पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड)।
- खाद्य अवरोधों से सीवर पाइप और सिंक की सफाई।
- एसिड न्यूट्रलाइजेशन।
- रासायनिक उद्योगों में उत्प्रेरक।
- तस्वीरों का रासायनिक प्रसंस्करण।
सावधानियां
यह स्पष्ट हो जाता है कि सोडियम, लिथियम, पोटेशियम, सीज़ियम और अन्य के हाइड्रॉक्साइड जैसे क्षार त्वचा और आंखों की श्लेष्मा झिल्ली को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचा सकते हैं और जला सकते हैं, भले ही यौगिक के सबसे छोटे कण वहां पहुंच जाएं। इसे रोकने के लिएकाले चश्मे, रबर के दस्ताने और चौग़ा पहनना आवश्यक है जो विशेष पदार्थों से उपचारित होते हैं जो सामग्री को क्षार के साथ बातचीत करने की अनुमति नहीं देते हैं।
