что такое щелочь в химии

Щелочь в химии — это особый класс химических соединений, которые представляют собой растворимые в воде основания. Другими словами, это гидроксиды (соединения с ионом OH⁻), которые при растворении в воде полностью диссоциируют, образуя гидроксид-ион (OH⁻) и катион металла, обычно щелочного или щелочноземельного металла.

🔹 Определение:

Щелочи — это водорастворимые основания, т.е. соединения, содержащие ион гидроксида (OH⁻) и полностью диссоциирующие в водных растворах с образованием ионов.

Общая формула:

$${\text{Me(OH)}}_n$$

где Me — металл, а OH — гидроксид-ион.

🔹 Примеры щелочей:

1. Гидроксид натрия NaOH — едкий натр, каустическая сода

2. Гидроксид калия KOH — едкое кали

3. Гидроксид лития LiOH

4. Гидроксид бария Ba(OH)₂

5. Гидроксид кальция Ca(OH)₂ — известковая вода или известковое молоко (мало растворим, но считается слабой щелочью)

🔹 Свойства щелочей:

1. Физические свойства:

• Цвет: бесцветные или белые кристаллы

• Растворимость: хорошо растворимы в воде (особенно NaOH, KOH)

• Гигроскопичны: способны активно поглощать влагу из воздуха

• Едкие: разъедают кожу, ткани, органику (называются «едкие щелочи»)

2. Химические свойства:

📌 Основные реакции:

1. Диссоциация в воде:

$$\text{NaOH}\to {\text{Na}}^{+}+{\text{OH}}^{-}$$

2. Реакция с кислотами (нейтрализация):

$$\text{NaOH}+\text{HCl}\to \text{NaCl}+{\text{H}}_{2}O$$

3. Реакция с кислотными оксидами:

$$\text{2NaOH}+{\text{CO}}_2\to {\text{Na}}_2{\text{CO}}_3+{\text{H}}_{2}O$$

4. Реакция с солями (возможно при образовании осадка или газа):

$$\text{NaOH}+{\text{CuSO}}_4\to {\text{Cu(OH)}}_2\downarrow +{\text{Na}}_2{\text{SO}}_4$$

5. С омылением жиров (гидролиз сложных эфиров):

$$\text{жир}+\text{NaOH}\to \text{мыло (соль жирной кислоты)}+\text{глицерин}$$

🔹 Щелочи и pH:

Щелочи имеют высокие значения pH (>7). Чем выше концентрация ионов OH⁻, тем выше pH раствора.
Например:

• NaOH (1М) имеет pH около 14

• Раствор аммиака (слабое основание) имеет pH около 10–11

🔹 Классификация:

1. По силе:

   • Сильные щелочи: NaOH, KOH, Ba(OH)₂

   • Слабые щелочи: Ca(OH)₂ (плохо растворим в воде)

2. По растворимости:

   • Растворимые основания (щелочи): NaOH, KOH

   • Нерастворимые или малорастворимые основания: Cu(OH)₂, Fe(OH)₃ — не щелочи

🔹 Производство щелочей:

• Промышленно: электролиз раствора хлорида натрия (NaCl → NaOH + Cl₂ + H₂)

• Лабораторно: взаимодействие металлов с водой или оксидов щелочных металлов с водой

  $$\text{2Na}+2H_{2}O\to 2NaOH+H_2\uparrow$$

🔹 Применение щелочей:

• В производстве мыла и моющих средств

• В химической промышленности (нейтрализация кислот, синтезы)

• В пищевой промышленности (например, пищевая добавка E524 — NaOH)

• В текстильной, бумажной, нефтеперерабатывающей промышленности

• В медицине (как антисептики, но с большой осторожностью)

🔹 Биологическое и экологическое значение:

• В больших дозах опасны: разрушают ткани, вызывают химические ожоги

• Щелочи требуют осторожного обращения, особенно концентрированные растворы

• Нейтрализуются кислотами или кислотными растворами при утечке

💡 Интересный факт:

Название «щелочь» произошло от арабского слова «аль-кали», что означает «зола растений» — ведь раньше щелочные растворы получали из золы, содержащей карбонаты калия и натрия.

Если хочешь — могу подготовить сравнительную таблицу щелочей или схему, показывающую, как они действуют в разных реакциях.