化学 NaOH是什么物质?物理及化学性质是什么?
氢氧化钠
氢氧化钠(NaOH,俗名火碱、烧碱、苛性钠。在香港称为哥士的)常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。
氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。它的溶液可以用作洗涤液。
化学表现
无色透明的钠碱液体,是强碱之一,易在水中溶解,能与许多有机、无机化合物起化学反应,腐蚀性很强,能灼伤人体皮肤等。
氢氧化钠在水中完全电离出钠离子和氢氧根离子,可与任何质子酸进行中和反应。以盐酸为例:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
氢氧化钠还是许多有机反应的良好催化剂。其中最典型的是酯的水解反应:
RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH
反应进行的既完全又迅速。这就是氢氧化钠能灼伤皮肤的原因。
氢氧化钠是制造肥皂的重要原料之一。氢氧化钠溶液加油,比例合适会反应混合,成为固体肥皂。这一反应也是利用了水解的原理,而这一类在NaOH催化下的酯水解称为皂化反应。
用途
氢氧化钠被广泛用于各种生产过程。在化工生产中,氢氧化钠提供碱性环境或作催化剂。NaOH的稀溶液家用时可以做洗涤液。
在食品生产中,氢氧化钠有时被用来加工食品。氢氧化钠甚至是一道名菜的必要调料。注意,此时氢氧化钠的使用是严格控制的;而一些不法商贩会过量使用氢氧化钠从而使食品更“好看”,但这样的食品能致病。
工业制法
氢氧化钠在工业中是制氯气过程的副产物。电解饱和食盐水直至氯元素全部变成氯气逸出,此时留在溶液里的只有氢氧化钠一种溶质。反应方程式为:
2NaCl + H2O → 2NaOH + Cl2 + H2
危险化学品
氢氧化钠属于危险化学品,在中华人民共和国《危险货物品名表》(GB 12268-90)中,属第八类危险货物腐蚀品中的碱性腐蚀品,编号82001。其生产、经营、储存、运输、使用和废弃品的处置须遵照《危险化学品安全管理条例》。
氢氧化钠
常规
分子式 NaOH
分子量 40.01 g/mol
外观 白色不透明固体
CAS号 1310-73-2
RTECS号 WB4900000
IMDG规则页码 8225
UN编号 1823
别名
烧碱、火碱、苛性钠
性质
STP下的密度 2.1×103kg/m3 (?)
溶解度 111 g/100 g 水
熔点 596 K (318.4 ℃)
沸点 1663 K (1390 ℃)
危险性
摄取 对消化系统造成严重的和永久的损伤,粘膜糜烂、出血、休克。
吸入 刺激呼吸道,腐蚀鼻中隔
皮肤 危险。可引起灼伤直至严重溃疡的症状。
眼睛 危险。可引起烧伤甚至损害角膜或结膜。
处理方式
危险性:
具有强腐蚀性
人身保护:
佩戴防毒口罩,化学安全防护眼镜,穿防腐工作服,带橡皮手套
易反应:
与水和水蒸气反应大量放热,形成腐蚀性液体,与酸发生中和反应并放热。
储存:
避免接触潮湿空气,与易燃、可燃物和酸分开存放。
固体性质
标准生成焓
(ΔfH0固) -425.93 kJ/mol
标准熵
(S0固) -64.46 J/mol·K
热容
(Cp) ? J/mol·K
密度 2.1×103 g/cm3
液体性质
ΔfH0液 -416.88 kJ/mol
S0液 75.91 J/mol·K
Cp ? J/mol·K
密度 ? g/cm3
气体性质
ΔfH0气 -197.76 kJ/mol
S0气 228.47 J/mol·K
Cp ? J/mol·K
IUPAC名称:nickel hydroxide
结构式:Ni(OH)2
计量式:H2Ni1O2
相对分子量:92.7138
熔点:230 °C
密度:4150 kg/m3 (°C)
形态(常温):晶或无
颜色(常温):蓝绿色
溶解度(水):0.013 g/100g水
溶解度
(其它溶剂):+ NH3.H2O
CAS 号:12054-48-7
PubChem CID:25500
相关性状:氢氧化镍为还原性氢氧化物,能和某些强氧化剂反应生成NiO(OH),有较强的碱性,为中强碱,在饱和水溶液(质量比浓度5%)中能电离出大量OH-和少量[Ni(OH)6]4-阴离子,也能溶于NaOH、KOH等强碱中形成Na4[Ni(OH)6]或K4[Ni(OH)6],蒸干后得到Na4NiO3等易水解盐.
产品名称 氢氧化铝
产品英文名 Alumina trihydrateAluminium hydrateAluminium hydroxide
产品别名
分子式 Al(OH)3
产品用途 用于防水织物, 油墨, 玻璃器皿, 纸张填料, 媒染剂, 净水剂, 也用于铝盐, 润滑剂制造等
CAS号 21645-51-2
毒性防护 铝的毒性作用一是对肺组织的机械刺激作用;二是使蛋白沉淀,并形成无炎症表现的纤维质状不可逆的蛋白化合物。吸入铝粉尘主要损害肺,称铝土肺;慢性症状有消瘦、极易疲劳、呼吸困难、咳嗽。氢氧化铝比铝更明显引起肺泡上皮增生。 最高容许浓度为6mg/m3。 小口创伤可先用酒精、汽油处理,再覆盖无毒敷料;大伤口可切除并缝合伤口,用磺胺类制剂和青霉素疗法。在粉尘含量高的场所工作应配戴防毒面具、防护眼镜、穿防尘工作服,以保护皮肤、眼睛。每年应定期体检一次。
包装储运 用聚乙烯塑料袋或牛皮袋,外用纸箱或聚乙烯塑料编织袋封口包装,每袋净重10kg、15kg、50kg。应贮存在干燥的库房中。包装应完整密封,防止受潮。不可与酸类商品共贮混运。夫火时,可用水浇救。
物化性质 白色结晶粉末。相对密度2.42。熔点300℃(失去水)。不溶于水和醇,能溶于无机酸和氢氧化钠溶液。氢氧化铝凝胶为白色粘稠的悬浮胶体,静置能析出少量水分。
质量标准 国家标准 GB 4294-84
分子量 78.00
结构式
消耗定额 铝酸钠法 碳酸氢铵法
铝灰(Al2O3 48%) 1.2
铝粉[Al(OH)3 80%] 1.15
烧碱(NaOH 96%) 0.7
硫酸(H2SO4 98%) 0.9 1.90
碳酸氢铵(NH4HCO3 99%) 3.90
治疗胃酸过多的药-------胃舒平,中的主要成分就为氢氧化铝,它与胃酸反应的化学方程式:AL(OH)3+3HCL=ALCL3+H2O
氢氧化亚铁氢氧化亚铁 纯氢氧化亚铁是白色物质,亚铁离子是浅绿色,铁离子是黄褐色,氢氧化铁是红褐色。
因为溶液中溶解有氧气且反应体系(开放性的体系)与外界存在着物质交换与能量交换,不断有空气中的氧气溶解到溶液中,新生成的氢氧化亚铁很快就被氧化成氢氧化铁,所以在实验过程中很难观察到有浅绿色的氢氧化亚铁沉淀生成,只能看到被氧化了的氢氧化亚铁与刚生成的氢氧化铁组成的混合物:一些灰绿色的絮状沉淀。
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
氢氧化亚铁:iron(Ⅱ)hydroxide
氢氧化亚铁化学式Fe(OH)2,分子量89.866。白色固体,难溶于水。密度3.4g/cm3。受热易分解。溶于酸,不溶于碱。易被氧化。用碱溶液跟亚铁盐溶液反应可制得。但不易制得纯物,因Fe(OH)2在空气中迅速被氧化,变成灰绿色最后变成棕红色的Fe(OH)3。
制取氢氧化亚铁实验
实验内容
氢氧化亚铁的制备实验
操作方法
在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。 另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。
现象
滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
氢氧化铁 氢氧化铁胶体的电泳化学式Fe(OH)3,棕色或红褐色粉末或深棕色絮状沉淀。密度3.4~3.9g/cm3。具有两性但其碱性强于酸性,新制得的氢氧化铁易溶于无机酸和有机酸,亦可溶于热浓碱。极强氧化剂,如次氯酸钠,在碱性介质中,能将新制的氢氧化铁氧化成+Ⅵ氧化态的高铁酸钠Na2FeO4。加热时逐渐分解而成氧化铁和水。不溶于水、乙醚和乙醇,溶于酸,在酸中的溶解度随制成时间的长短而定,新制的易溶于酸,若放置时间长,则难溶解。氢氧化铁可用来制颜料、药物,也可用来做砷的解毒药等等。
由可溶性Fe(Ⅲ)盐溶液加氨水沉淀来制取氢氧化铁或由氯化铁、硝酸铁溶液加入氨水沉淀而制得。 其粒子大小在1nm到100nm之间时会形成胶体。
制备方法
可溶性碱 和 铁盐溶液 反应
例 氢氧化钠和硫酸铁反应生成氢氧化铁和硫酸钠
6NaOH+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4
氢氧化亚铁 与氧气 反应
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
受热分解产物及方程式
2Fe(OH)3==加热==Fe2O3+3H2O
与非氧化性酸反应:
Fe(OH)3 + 3H+(氢离子) = Fe3+(铁离子) +3H2O
另外,氢氧化铁是两性氧化物,以碱性为主,新制得的氢氧化铁能溶于强碱:
Fe(OH)3 + KOH = KFeO2 + 2H2O
熔融白色颗粒或条状,现常制成小片状。易吸收空气中的水分和二氧化碳。1g溶于0.9ml冷水、0.3ml沸水、7.2ml无水乙醇、4.2ml甲醇,溶于甘油。溶于水、乙醇时或溶液与酸混合时产生剧热。溶液呈强碱性。相对密度2.13。熔点318℃。沸点1390℃。半数致死量(小鼠,腹腔)40mg/kg。有腐蚀性。其水溶液有涩味和滑腻感。
密封干燥保存。 (即不能敞口放置。空气中含有水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2),而NaOH易被水蒸气潮解,易与二氧化碳反应生成碳酸钠(Na2CO3),也就会变质)
广泛应用的污水处理剂、基本分析试剂、配制分析用标准碱液、少量二氧化碳和水分的吸收剂、酸的中和钠盐制造。制造其它含氢氧根离子的试剂;在造纸、印染、废水处理、电镀、化工钻探方面均有重要用途;国内品牌有:天惠牌、天工牌、金达牌。 氢氧化钠还是许多有机反应的良好催化剂。其中最典型的是酯的水解反应: RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH
密度:2.130克/立方厘米 熔点:318.4℃ 水溶性:。易溶于水,水溶液呈无色 沸点:1390℃ 碱离解常数(Kb)= 3.0 碱离解常数倒数对数(pKb)= -0.48 致死量:40mg/kg 中学鉴别氢氧化钠的方法:加入氯化镁,产生白色沉淀;焰色反应,火焰呈黄色。 CAS号1310-73-2 EINECS号 215-185-5 分 子 式:NaOH 分 子 量:40.00[1]
编辑本段实验室测定
方法名称:氢氧化钠—氢氧化钠的测定—中和滴定法。 应用范围:该方法采用滴定法测定氢氧化钠的含量。 该方法适用于氢氧化钠。 方法原理:供试品加新沸过的冷水适量使溶解后,放冷,用水稀释至刻度,摇匀,精密量取25mL,加酚酞指示液3滴,用硫酸滴定液(0.1mol/L)滴定至红色消失,记录消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),加甲基橙指示液2滴,继续加硫酸滴定液(0.1mol/L)至显持续的橙红色,根据前后两次消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),算出供试量中的总碱含量(作为NaOH计算)并根据加甲基橙指示液后消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),算出供试量中Na2CO3的含量。 试剂:1. 水(新沸放冷) 2. 硫酸滴定液(0.1mol/L) 3. 酚酞指示液 4.甲基橙指示液:取甲基橙0.1g,加水100mL使溶解,即得。 仪器设备: 试样制备:1. 硫酸滴定液(0.1mol/L) 配制:取硫酸6mL,缓缓注入适量的水中,冷却至室温,加水稀释至1000mL,摇匀。 标定:取在270-300℃干燥恒重的基准无水碳酸钠约0.3g,精密称定,加水50mL使溶解,加甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴,用本液滴定至溶液由绿色变为紫红色时,煮沸2分钟,冷却至室温,继续滴定至溶液颜色有绿色变为暗紫色。每1mL硫酸滴定液(0.1mol/L)相当于10.60mg的无水碳酸钠。根据本液消耗量与无水碳酸钠的取用量,算出本液的浓度,即得。 2. 酚酞指示液 取酚酞1g,加乙醇100mL使溶解。 操作步骤:取该品约2g,精密称定,置250mL量瓶中,加新沸过的冷水适量使溶解后,放冷,用水稀释至刻度,摇匀,精密量取25mL,加酚酞指示液3滴,用硫酸滴定液(0.1mol/L)滴定至红色消失,记录消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),加甲基橙指示液2滴,继续加硫酸滴定液(0.1mol/L)至显持续的橙红色,根据前后两次消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),算出供试量中的总碱含量(作为NaOH计算)并根据加甲基橙指示液后消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),算出供试量中Na2CO3的含量,每1mL硫酸滴定液(0.1mol/L)相当于8.00mg的NaOH或21.20mg的Na2CO3。 注1:“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一,“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。 参考文献:中华人民共和国药典,国家药典委员会编,化学工业出版社,2005年版,二部,p.904。
编辑本段特性
吸水性
有强烈的腐蚀性,有吸水性及潮解性(所以NaOH敞口放置,质量会增加),可用作干燥剂,但是,不能干燥二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和氯化氢等酸性气体,因为可以和CO2等发生反应从而变质。(会与酸性气体发生反应。)且在空气中易潮解而液化(因吸水而溶解的现象,属于物理变化);溶于水,同时放出大量热。能使酚酞变红,使紫色石蕊试液变蓝,属于强碱。腐蚀铝性物质,不腐蚀塑料。只需放在空气中数分钟,就会吸收水分,成为液态毒药。其熔点为318.4℃。除溶于水之外,氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。
强碱性
其液体是一种无色,有涩味和滑腻感的液体。氢氧化钠在空气中可与二氧化碳反应而变质。反应的化学方程式为: 2NaOH + CO2==== Na2CO3 + H2O 钠(Na)与水反应(与水反应时,应用烧杯并在烧杯上加盖玻璃片,反应时钠块浮在水面上,熔成球状,游于水面,有“嘶嘶”的响声,并有生成物飞溅),生成强碱性NaOH溶液NaOH晶体放大图片
,并放出氢气。固体NaOH中OH以O-H共价键结合,Na+与OH-以强离子键结合,溶于水其解离度近乎100%,故其水溶液呈强碱性,可使无色的酚酞试液变成红色,或使PH试纸、紫色石蕊溶液等变蓝。
其他性质
纯的无水氢氧化钠为白色半透明,结晶状固体。氢氧化钠极易溶于水,溶解度随温度的升高而增大,溶解时能放出大量的热,288K时其饱和溶液浓度可达16.4mol/L(1:1)。它的水溶液有涩味和滑腻感,溶液呈强碱性,能与酸性物质反应,具备碱的一切通性。市售烧碱有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块状、片状、棒状、粒状,质脆;纯液体烧碱为无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用,溶解或浓溶液稀释时会放出热量;与无机酸发生中和反应也能产生大量热,生成相应的盐类;与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物;能使油脂发生皂化反应,生成相应的有机酸的钠盐和醇,这是去除织物上的油污的原理。注:氢氧化钠只要拿出来放在空气中就会迅速吸收空气中的水分子(即潮解)而溶解生成氢氧化钠溶液。
编辑本段用途
氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸水性和潮解性,还可用做碱性干燥剂。氢氧化钠在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要氢氧化钠。使用氢氧化钠最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。工业用氢氧化钠应符合国家标准GB 209-2006;工业用离子交换膜法氢氧化钠应符合国家标准GB/T 11199-89;化纤用氢氧化钠应符合国家标准GB 11212-89;食用氢氧化钠应符合国家标准GB 5175-85。光合实验中吸收二氧化碳。 在工业上,氢氧化钠通常称为烧碱,或叫火碱、苛性钠。这是因为较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上,会腐蚀表皮,造成烧伤。它对蛋白质有溶解作用,有强烈刺激性和腐蚀性(由于其对蛋白质有溶解作用,与酸烧伤相比,碱烧伤更不容易愈合)。用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮损伤。小鼠腹腔内LD50: 40 mg/kg,兔经口LDLo: 500 mg/kg。粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;溅到皮肤上,尤其是溅到粘膜,可产生软痂,并能渗入深层组织,灼伤后留有瘢痕;溅入眼内,不仅损伤角膜,而且可使眼睛深部组织损伤,严重者可致失明;误服可造成消化道灼伤,绞痛、粘膜糜烂、呕吐血性胃内容物、血性腹泻,有时发生声哑、吞咽困难、休克、消化道穿孔,后期可发生胃肠道狭窄。由于强碱性,对水体可造成污染,对植物和水生生物应予以注意。
编辑本段工业制法
1.过滤海水 2.加入过量氢氧化钠,去除钙、镁离子,过滤 Ca2++2OH-==== Ca(OH)2↓(Ca(OH)2微溶,可出现浑浊现象) Mg2++2OH-==== Mg(OH)2↓ 3.利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO4 2- 4.加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤 Ca2++ CO32-==== CaCO3↓ Ba2++ CO32-==== BaCO3↓ 5.加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子 2H+ +CO32-==== CO2↑+ H2O 6.加热驱除二氧化碳 (7)送入离子交换塔,进一步去除钙、镁离子 8.电解 2NaCl + 2H2O ==电解== H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH
编辑本段实验室制法
1.可以寻找一些碳酸氢钠(小苏打)(如果有碳酸钠更好),再找一些氧化钙(生石灰)(一般的食品包装袋中用来做吸水剂的小袋子中有,比如海苔包装中、雪米饼啊什么的)。把生石灰放于水中,反应后变为石灰浆,把碳酸氢钠(或碳酸钠)的固体颗粒(浓溶液也行)加入石灰浆中,为保证产物氢氧化钠的纯度,需使石灰浆过量,原因:参考氢氧化钙和碳酸钠的溶解度。搅拌加快其反应,待其反应一会儿后,静置片刻,随着碳酸钙的沉淀,上层清液就是氢氧化钠,小心倒出即可。如果需要纯一点可以加热一会儿,蒸发一部分水,这样可以得到比较纯的氢氧化钠。 CaO + H2O ==== Ca(OH)2 NaHCO3+ Ca(OH)2==== CaCO3↓+ NaOH + H2O Ca(OH)2+Na2CO3 ====CaCO3↓+2NaOH 2.金属钠与水反应 取一块金属钠,擦去表面煤油,刮去表面氧化层,放入盛有水的烧杯中。 反应化学方程式: 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
1.NaOH是强碱,具有碱的一切通性。 氢氧化钠标准滴定
2. 在水溶液中电离出大量的OH- 离子:NaOH=Na+OH 3.能和酸反应:NaOH + HCl ==== NaCl + H2O NaOH+HNO3====NaNO3+H2O 4.能和一些酸性氧化物反应 2NaOH + SO2(不足)==== Na2SO3 + H2O NaOH + SO2(过量)==== NaHSO3①(①生成的Na2SO3和水与过量的SO2反 应生成了NaHSO3) 2NaOH + 3NO2==== 2NaNO3+ NO+H2O 5.氢氧化钠溶液和铝反应 2Al + 2NaOH + 2H2O ==== 2Na【Al(OH)4】+3H2↑(而且,在NaOH不足量时发生的反应为2Al+6H2O===(NaOH)=== 2Al(OH)3↓+ 3H2↑) 6.能强碱制取弱碱,NaOH + NH4Cl ==== NaCl + NH3·H2O 7.能和某些盐反应,2NaOH + CuSO4=== Cu(OH)2↓+ Na2SO4 2NaOH+MgCl2===2NaCl+Mg(OH)2↓(实验室检验OH-) 8.NaOH具有很强的腐蚀性,能破坏蛋白质的结构。 9.NaOH能吸收二氧化碳。反应过程如下 2NaOH + CO2==== Na2CO3+ H2O(CO2少量) NaOH + CO2==== NaHCO3(CO2过量) 10.NaOH能与二氧化硅反应,SiO2+ 2NaOH==== Na2SiO3 + H2O (因为Na2SiO3是玻璃胶的主要成分,如果用玻璃瓶塞与玻璃瓶盛放氢氧化钠,会使瓶塞与瓶体粘连,不易打开,所以一般玻璃瓶盛装氢氧化钠时,应用橡胶塞) 11.能与指示剂发生反应『碱的通性』 遇无色酚酞变红(过浓的氢氧化钠也会使酚酞褪色),遇紫色石蕊试液变蓝。 (12)放在空气中易潮解,并吸收空气中的CO2而变质。故应放置在干燥的环境中,也可用于干燥气体。
基本信息
中文名:水
别名:氧烷、氧化氢(系统命名法)、氢氧酸、氢氧化氢
英文名:Water,Oxidane,Hydroxicacid,Hydroxylicacid
化学式:H₂;O
CAS号:7732-18-5
外观:常温下无色透明液体
熔点:0℃(P0=101.375KPa)℃