Hei acolo! În calitate de furnizor de alcaline, am avut de-a face cu diferite tipuri de alcaline în fiecare zi. O întrebare frecventă care apare destul de des de la clienți este: „Care sunt diferențele dintre alcalii puternici și slabi?” Ei bine, în acest blog, o să vă deslușesc totul.
În primul rând, să vorbim despre ce sunt alcaliile în general. Alcaliile sunt substanțe care pot reacționa cu acizii pentru a forma săruri și apă și, de obicei, au o valoare a pH-ului mai mare de 7 pe scara pH-ului. Știi, acea scară care variază de la 0 (superacid) la 14 (super bazic).
Definiții și Chimie de bază
Să începem cu elementele de bază ale alcaliilor puternice. Aceștia sunt lovitorii grei din lumea alcalină. Alcalii puternici se disociază complet în apă. Ce înseamnă asta? Înseamnă că atunci când aruncați un alcali puternic în apă, acesta se împarte în ionii săi aproape complet. De exemplu, iahidroxid de sodiu(NaOH). Când puneți NaOH în apă, acesta se descompune rapid în ioni de sodiu (Na⁺) și ioni de hidroxid (OH⁻).
Ecuația chimică pentru aceasta este simplă: NaOH(s) → Na⁺(aq) + OH⁻(aq).
Din cauza acestei disocieri complete, alcalii puternici pot crește rapid concentrația ionilor de hidroxid din soluție. Acest lucru face ca soluția să fie foarte bazică și conferă alcaliilor puternice proprietățile lor caracteristice.
Pe de altă parte, alcalii slabi se disociază doar parțial în apă. Amoniacul (NH₃) este un exemplu clasic de alcali slab. Când amoniacul este dizolvat în apă, doar o mică parte din acesta reacționează cu apa pentru a forma ioni de amoniu (NH₄⁺) și ioni de hidroxid (OH⁻).
Reacția chimică este: NH₃(aq) + H₂O(l) ⇌ NH₄⁺(aq) + OH⁻(aq)
Observați săgeata dublă? Asta indică faptul că reacția este reversibilă. Deci, există o constantă înainte și înapoi între reactanți și produse și doar o cantitate mică de amoniac se transformă efectiv în ioni la un moment dat.
pH și bazicitate
Una dintre cele mai vizibile diferențe dintre alcalii puternici și slabi este efectul lor asupra pH-ului unei soluții. Alcalii puternici pot împinge rapid pH-ul unei soluții la o valoare foarte mare. De exemplu, o soluție 0,1 M de hidroxid de sodiu are un pH de aproximativ 13, ceea ce este extrem de bazic.
Cu toate acestea, alcaliile slabe nu au un impact atât de dramatic asupra pH-ului. O soluție de amoniac 0,1 M are un pH de aproximativ 11. Acest lucru se datorează faptului că există mai puțini ioni de hidroxid în soluție din cauza disocierii parțiale. Deci, dacă sunteți în căutarea unei substanțe care să ridice rapid pH-ul unei soluții la un nivel foarte ridicat, un alcali puternic este calea de urmat. Dar dacă trebuie să creșteți ușor pH-ul sau să mențineți un mediu moderat bazic, un alcalin slab ar putea fi mai potrivit.
Reactivitate
Când vine vorba de reactivitate, alcaliile puternice sunt mult mai reactive decât alcalinele slabe. Reacţionează puternic cu acizii în reacţiile de neutralizare. De exemplu, atunci când hidroxidul de sodiu reacționează cu acidul clorhidric (HCl), reacția este extrem de exotermă, ceea ce înseamnă că eliberează multă căldură.
Ecuația chimică este: NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)
Această reacție are loc aproape instantaneu și poate fi destul de violentă dacă nu este controlată cu atenție.
Alcalii slabi, pe de altă parte, reacţionează mai lent cu acizii. Reacția dintre amoniac și acid clorhidric este mult mai blândă. Ecuația este: NH₃(aq) + HCl(aq) → NH₄Cl(aq)
Este nevoie de mai mult pentru ca reacția să ajungă la finalizare și se eliberează mai puțină căldură.
Corozivitate
Alcalii puternici sunt foarte corozivi. Ele pot provoca arsuri grave ale pielii și deteriorarea multor materiale. Hidroxidul de sodiu, de exemplu, este adesea folosit în curățarea scurgerilor, deoarece poate descompune materia organică precum părul și grăsimea. Dar este și foarte periculos. Dacă intră în contact cu pielea, poate dizolva proteinele din celulele pielii, ducând la arsuri chimice grave.
Alcaliile slabe sunt în general mai puțin corozive. Amoniacul, deși poate fi în continuare iritant pentru piele și ochi, nu este la fel de periculos ca alcalii puternici. Este folosit în mod obișnuit în produsele de curățare de uz casnic în forme diluate.
Aplicații
Diferențele dintre alcalii puternici și slabi înseamnă, de asemenea, că au aplicații diferite. Alcalii puternici cum ar fihidroxid de sodiusunt utilizate în multe procese industriale. Sunt folosite în producția de hârtie, textile și săpunuri. În industria hârtiei, hidroxidul de sodiu este folosit pentru a descompune așchii de lemn în pastă.
Alcalii slabi au propriul set de utilizări. De exemplu,Metabisulfit de sodiueste un tip de alcali slab care este folosit în industria alimentară ca conservant și antioxidant. Ajută la prevenirea creșterii bacteriilor și ciupercilor în produsele alimentare.
Nitrat de sodiueste un alt exemplu. Este un alcalin slab care este folosit în îngrășăminte. Oferă plantelor azot, care este esențial pentru creșterea lor.
Solubilitate
În ceea ce privește solubilitatea, alcaliile puternice sunt de obicei foarte solubile în apă. Hidroxidul de sodiu, de exemplu, se dizolvă ușor în apă și puteți face soluții concentrate din acesta.
Alcalii slabi pot avea caracteristici de solubilitate diferite. Unele alcaline slabe sunt doar puțin solubile în apă. De exemplu, unii hidroxizi de metal care sunt alcaline slabe au o solubilitate scăzută și formează precipitate în apă, mai degrabă decât să se dizolve complet.
Cost și disponibilitate
Costul poate fi, de asemenea, un factor atunci când alegeți între alcalii puternici și slabi. Alcalii puternici sunt adesea mai scump de produs din cauza reactivității lor ridicate și a energiei necesare pentru producerea lor. De asemenea, necesită o manipulare și o depozitare mai atentă, ceea ce crește costul.
Alcaliile slabe, pe de altă parte, sunt în general mai accesibile. Sunt mai ușor de manevrat și pot fi depozitate mai ușor în multe cazuri.
Concluzie
Deci, iată-l! Diferențele dintre alcalii puternici și slabi sunt destul de semnificative. De la proprietățile lor chimice, cum ar fi disocierea în apă, până la efectele pH-ului, reactivitate, corozivitate, aplicații, solubilitate și cost.
În calitate de furnizor de alcalii, înțeleg că alegerea alcalinei potrivite pentru nevoile dumneavoastră este crucială. Indiferent dacă aveți nevoie de un alcali puternic pentru un proces industrial sau de un alcalin slab pentru o aplicație legată de alimente, vă am acoperit. Dacă sunteți interesat să cumpărați oricare dintre alcalinele noastre, nu ezitați să contactați. Putem avea o discuție detaliată despre cerințele dumneavoastră și putem găsi cea mai bună soluție pentru dvs.
Referințe
- Brown, TL, LeMay, HE, Bursten, BE, Murphy, CJ, Woodward, PM și Stoltzfus, MW (2017). Chimie: Știința Centrală. Pearson.
- Chang, R. și Goldsby, KA (2016). Chimie. McGraw - Hill Education.