Alkali

Alkali (ar.: al-qaly القلي, القالي = soni pepeo, pepeo soli) – u hemiji – su bazne, ionske soli alkalknometalnih ili zemnoalkalnih metalnih hemijskih elemenata. Alkali se također mogu definirati kao baze koje se rastvaraju u vodi. Rastvor topivih baza ima pH koji je veći od 7,0. Pridjev alkalni je uobičajen, a manje se koristi bazni u većini europskih jezika, kao sinonim za bazne, posebno za bazne supstancer koje su topive u vodi. Ova široka upotreba izraza je vjerojatno potiče od činjenice da su prve poznate baze povinuju Arrheniusovoj definiciji baza , odnosno reoeriji acido-bazne reakcije, a one su i dalje među najčešćim bazama.

Opća obilježja

Alkali su sve Arrhenijusove baze, one koje imaju hidroksidne ione (OH^–) kada su otopljeni u vodi. Zajednička svojstva baznih vodenih rastvora uključuju:

• Umjerena koncentriracija (više od 10⁻³M) sa pH 7,1 ili većim. To znači da će fenolftalein od bezbojnosti preći do ružičaste boje.
• Koncentrorirani rastvori kaustična (uzrokuju hemijske opekotine).
• Alkalne otopine su klizave ili sapuničaste na dodir, zbog saponifikacije masnih tvari na površini kože.
• Baze su obično topive u vodi, iako su neke, poput barij-karbonata samo rastvorljive kada reagiraju sa kiselim vodenim rastvorima.

Razlika između alkala i baza

Termini "alkali" i "baze" se često koriste kao sinonimi, a posebno izvan konteksta kemije i hemijskog inženjerstva.Postoje razne konkretnije definicije za koncept alkala. Alkali se obično definiraju kao podskup baza. Običnpo je izabran jedan od dva podskupa.

• Osnovne soli nekih alkalnihmetala ili zemnoalkalnih metala. Ovo uključuje Mg(OH)₂, ali isključuje NH₃.
• Bilo koja baza koja je rastvorljiva u vodi i formira hidroksidne ione. ili rastvor baze u vodi.

Drugi podskup baza su takozvane "Arrhenijusove baze".

Baznoalkalne reakcije

Opće	$\mathrm{M}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{M}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$		$\mathrm{B}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{B}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$
Primjer	$\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$		$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{N}{H}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$
	$\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$		$\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{H}\mathrm{P}{O}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$
			${\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{-}\mathrm{N}{H}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$
			$\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}$

Kod slabih i umjerenojakih baza koje su prisutne u rastvorima, u reakcijama ravnoteže učestvuju svew komponente koje su uključene u reakciji. Dva reagensa se razlikuju samo po prisustvu ili odsustvu protona (H⁺)'. Odgovarajući kiselinsko-bazni par' čini čestice koje imaju odgovarajući proton, koji se naziva proton donora. Čestica koje imaju sposobnost da apsorbuju proton, nazivaju se akceptori protona. Čitava reakcija se naziva protoliza. Jačina baze je opisana položajem ravnoteže (bazna konstanta).

$\mathrm{B}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{B}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$ ${\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{A}\mathrm{k}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{p}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{D}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{D}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{A}\mathrm{k}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{p}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{r}$

U jakim i vrlo jakim bazama, ravnotežna reakcije su potpuno na strani OH^- iona. To je na primjer slučaj u reakciji alkalnih metala s vodom:

$\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$

Kation Na⁺ pritom nema nikakvu ulogu. Hidroksidni ion je ovdje stvarna baza i vodeni proton donora:

$\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$ ${\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{A}\mathrm{k}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{p}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{D}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{D}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{A}\mathrm{k}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{p}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{r}$

Alkalitet alkalne otopine se više ne razlikuju u vodenoj sredini; Zbog ove ravnoteže može nastatati jaka do vrlo jaka baza (natrija. Ovdje se govori o efektu izjednačavanja (istog proizvođača) vode. Za razliku od toga, jačina vrlo jake baze, određena je ravnotežnom konstantom u ne-vodenim otopinama i prenosi je na vodeno otapalo.

Voda ima važnu ulogu u kiselo-baznim reakcijama. Pored protolize, voda je sposobna zaautoprotolizu. To može osloboditi proton i OH^-oblik, ili dodati proton i H ₃O⁺ oblikk. Odje djeluje kao baza, a u drugoj reakciji kao kiselina.

${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$ ${\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{A}\mathrm{k}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{p}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{D}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{D}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{+}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{A}\mathrm{k}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{p}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{r}$

Alkalne soli

Soli alkala su rastvorljivi hidroksidi alkalnih metala i zemnoalkalnih metala, među kojima su opći primjeri:

• Natrij-hidroksid – često zvani "kaustična soda";
• Kalij-hidroksid – obično zvani c "kaustična potaša";
• Cjeđ – generički naziv za bilo koji od prethodna dva, ili čak i za mješavinu;
• Kalcij-hidroksid – zasićeni rastvor poznat kao "krečna voda"
• Magnezij-hidroksid – atipski alkali zbog niske topivosti u vodi (iako se smatra otpuštenim dijelom jake baze zbog potpune disocijacije njegovih iona)

Alkalno zemljište

Tla čije je pH vrijednost veća od 7,3, obično se definiraju kao alkalna. Mogu se javiti prirodno ili pod uticajem alkalnih soli. Iako mnoge biljke vole malo bazna zemljišta (uključujući i povrće kao što su kupus i stočna hrana poput nekih trava), većina biljaka vole blago kiselo tlo (sa PH između 6,0 i 6,8), a alkalno tlo može uzrokovati probleme.

Alkalna jezera

Alkalna jezera, koja također se zovu soda jezera, isparavanje prirodno koncentrira karbonatne soli, što dovodi do alkalnih i često slanih jezera. Primjeri alkalnih jezera su:

• Alkalno jezero, Lake County, Oregon;
• Baldwin Lake, San Bernardino County, California;
• Mono Lake, blizu Owens Valley u Californiji
• Redberry Lake, Saskatchewan;
• Summer Lake, Lake County, Oregon;
• Tramping Lake, Saskatchewan;
• Lake Magadi u Keniji:
• Turkana jezero u Keniji (najveće jezero na svijetu);
• Postoje također alkalna jezera i u [[Australija]|Australiji]];
• Bear Lake, Idaho–Utah. na granici između držasva Juta i Ajdaho, Sjedinjene Države.

Također pogledajte

• Baza (hemija)
• Alkalni metali
• Zemnoalkalni metali