bg‑orange

Metody otrzymywania wodorotolenków

Wodorotlenki możemy otrzymać różnymi metodami. Między innymi zależy to od tego, czy wodorotlenek jest rozpuszczalny w wodzie, czy jest nierozpuszczalny. Przykładem takich metod są elektrolizaelektrolizaelektroliza wodnych roztworów soli oraz reakcja węglików jonowych z wodą.

R96PVW2hWuJW61
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Otrzymywanie wodorotlenków
    • Elementy należące do kategorii Otrzymywanie wodorotlenków
    • Nazwa kategorii: Rozpuszczalne w wodzie
      • Elementy należące do kategorii Rozpuszczalne w wodzie
      • Nazwa kategorii: Reakcja metali aktywnych z wodą
      • Nazwa kategorii: Reakcja niektórych tlenków metali z wodą
      • Nazwa kategorii: Reakcja niektórych zasadowych wodorków metali z wodą
      • Nazwa kategorii: Reakcja nadtlenku metalu z wodą
      • Nazwa kategorii: Elektroliza wodnych roztworów soli
      • Koniec elementów należących do kategorii Rozpuszczalne w wodzie
    • Nazwa kategorii: Trudno rozpuszczalne w wodzie
      • Elementy należące do kategorii Trudno rozpuszczalne w wodzie
      • Nazwa kategorii: Reakcja niektórych soli z mocnymi zasadami
      • Nazwa kategorii: Reakcja węglików jonowych z wodą
      • Koniec elementów należących do kategorii Trudno rozpuszczalne w wodzie
      Koniec elementów należących do kategorii Otrzymywanie wodorotlenków
Otrzymywanie wodorotlenków
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑orange

Otrzymywanie wodorotlenków rozpuszczalnych w wodzie

R1D06Ak9PtWCQ
1. Reakcja metali aktywnych z wodą Zgodnie z tą metodą można otrzymać wodorotlenki metali należących do pierwszej i drugiej grupy układu okresowego (z wyjątkiem wodorotlenku berylu). W przypadku potasu, rubidu i cezu, powyższa reakcja przebiega wybuchowo. Co ważne, litowce reagują gwałtowniej niż berylowce, a magnez, należący do drugiej grupy, reaguje w widoczny sposób dopiero w podwyższonej temperaturze. Metale innych grup układu okresowego nie reagują z wodą, stąd też ich wodorotlenki otrzymuje się innymi metodami.
metal + woda wodorotlenek + wodór
np.:
2 K+2 H2O2 KOH+H2
, 2. Reakcja niektórych tlenków metali z wodą Tlenki metali aktywnych pierwszej i drugiej grupy układu okresowego, z uwagi na obecność jonu O2- w strukturze tlenku, mogą tworzyć z wodą wodorotlenki. Tlenki te nazywamy zasadotwórczymi bowiem reagują z wodą z wytworzeniem zasada, zgodnie z przedstawioną metodą:
tlenek metalu + woda wodorotlenek
np.:
Na2O+H2O2 NaOH
, 3. Reakcja niektórych zasadowych wodorków metali z wodą Wodorotlenki można również otrzymywać w reakcji wodorków zasadowych z wodą. W zetknięciu z nią, wodorki reagują gwałtownie z wydzieleniem wodoru. Zgodnie z przedstawionym poniżej schematem, reagują wodorki metali pierwszej i drugiej grupy układu okresowego (z wyjątkiem wodorku berylu).
wodorek metalu + woda wodorotlenek + wodór
np.:
NaH+H2ONaOH+H2
, 4. Reakcja nadtlenku metalu z wodą Niektóre nadtlenki metali, jak np. nadltenek sodu, reagują gwałtownie z wodą. Produktami tej reakcji, oprócz wodorotlenku, jest nadtlenek wodoru.
nadtlenek metalu + woda wodorotlenek + nadtlenek wodoru
np.:
Na2O2+2 H2O2 NaOH+H2O2
, 5.  Elektroliza  wodnych roztworów soli Jednym z zastosowań elektrolizy jest otrzymywanie związków chemicznych. Przykładem może być otrzymywanie wodorotlenku sodu NaOH tzw. metodą przeponową, która polega na elektrolizie solanki, czyli stężonego roztworu chlorku sodu (NaCl). W metodzie tej stosuje się porowatą przegrodę zwaną przeponą, która zapobiega mieszaniu się dwóch reagentów - chloru wytwarzanego na anodzie oraz wodoru i ługu sodowego na katodzie. Bez tej przegrody mogłoby dojść do reakcji chloru z wodorem, grożąc eksplozją. Obecność przepony umożliwia także dyfundowanie jonów. Proces elektrolizy trwa do momentu, gdy chlorek sodu NaCl ulegnie rozkładowi. Następnie zagęszcza się roztwór końcowy, odparowując go. W tej metodzie można uzyskać z roztworu duże ilości NaCl zanim wydzieli się NaOH, jednak nie można uzyskać wodorotlenku sodu NaOH w czystej postaci.
bg‑orange

Otrzymywanie wodorotlenków trudno rozpuszczalnych w wodzie

1. Reakcja niektórych soli z mocnymi zasadami

Tą metodą można otrzymać wodorotlenki, np. manganu(II), chromu(III), żelaza(III), które wytrącają się w postaci trudno rozpuszczalnego osadu, np.:

sól+zasadawodorotlenek+sól

Sól poddana reakcji z zasadą powinna być dobrze rozpuszczalna w wodzie.

np.:

FeCl3+3 NaOHFe(OH)3+3 NaCl
2. Reakcja węglików jonowych z wodą

Jest to jedna z najmniej powszechnych metod. Wykorzystywana do otrzymywania węglowodorów nienasyconych. Reakcji z wodą ulegają m.in. węglik wapnia CaC2, węglik glinu Al4C3.

węglikmetalu+wodawodorotlenek+węglowodórnienasycony

np.:

CaC2+2 H2OCa(OH)2+C2H2
Ważne!

Jak doświadczalnie potwierdzić obecność zasady w układzie? 
Aby doświadczalnie wykazać obecność zasady, należy zastosować odpowiedni wskaźnik kwasowo‑zasadowy, np. użyć fenoloftaleinę, która w zasadach przyjmuje barwę malinową. Można także nanieść, za pomocą szklanej bagietki (pręcika), kroplę roztworu na uniwersalny papierek wskaźnikowy, który zabarwi się na niebiesko.

Polecenie 1

Na podstawie poniższego opisu przebiegu doświadczenia rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. Poszukaj w dostępnych Ci źródłach informacji na temat otrzymywania wodorotlenku żelaza(III), a następnie sformułuj obserwacje i  wnioski.

RiAIm6FtRdrrG
>> Pola: - Tytuł: lub - Małe pole do umieszczenia razem z tekstem: (Uzupełnij) lub (Uzupełnij) lub Treść etykiety (Uzupełnij) - Duże pole: (Uzupełnij) lub (Uzupełnij) lub Treść etykiety (Uzupełnij).
R1dyWC4xxrK6w
(Uzupełnij).

Słownik

elektroliza
elektroliza

(gr. ḗlektron „bursztyn”, lýsis „rozłożenie”) podstawowy proces elektrochemiczny, polegający na chemicznej przemianie składników elektrolitu (a często i materiału elektrod), przebiegającej na elektrodach pod wpływem przepływu prądu elektrycznego

amfoteryczność
amfoteryczność

(gr. amphóteros „dwustronny”) właściwość niektórych związków chemicznych i jonów, polegająca na wykazywaniu przez nie, zarówno kwasowego, jak i zasadowego charakteru

aldehydy
aldehydy

związki zawierające grupę funkcjną -CHO, zwaną grupą aldehydową.

wodorki
wodorki

dwuskładnikowy związek wodoru z innym pierwiastkiem.

stopień utlenienia
stopień utlenienia

to ładunek jonu, w jaki przekształciłby się atom danego pierwiastka, gdyby wszystkie tworzone przez niego wiązania miały charakter jonowy

metale aktywne
metale aktywne

metale, które wypierają wodór z wody w warunkach normalnych, są to metale pierwszej i drugiej grupy układu okresowego (wyjątkiem jest beryl i magnez, które wypierają wodór z wody w wyższej temperaturze).

energia sieci krystalicznej
energia sieci krystalicznej

(energia przyciągania międzyjonowego) energia, jaka zostaje wydzielona podczas powstawania kryształów z wolnych jonów oddalonych od siebie

Bibliografia

Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Chemia. Repetytorium. Liceum - poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa - Bielsko‑Biała 2010.

Pac B., Zegar A., Podstawy klasyfikacji związków nieorganicznych w teorii i zadaniach, Kraków 2019.