Номер 7, страница 108 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 24. Основания, их классификация и химические свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 7, страница 108.

7. Подготовьте сообщение о получении, свойствах и применении одной из едких щелочей.

В качестве примера одной из едких щелочей для данного сообщения выбран гидроксид натрия ($NaOH$), также известный как каустическая сода или едкий натр. Это одно из самых производимых и применяемых химических веществ в мире.

Получение

Исторически гидроксид натрия получали методом каустификации. Этот процесс заключается во взаимодействии раствора карбоната натрия (кальцинированной соды) с гидроксидом кальция (гашеной известью). Реакция приводит к образованию раствора щелочи и нерастворимого осадка карбоната кальция, который затем отфильтровывают.
$Na_2CO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2NaOH + CaCO_3\downarrow$

В современной промышленности основным методом получения гидроксида натрия является электролиз водных растворов хлорида натрия (поваренной соли). Этот процесс является крупнотоннажным, так как наряду с гидроксидом натрия получают такие важные продукты, как хлор и водород.
Суммарное уравнение электролиза:
$2NaCl + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} 2NaOH + H_2\uparrow + Cl_2\uparrow$
Существуют три основные технологии электролиза:
1. Мембранный метод: Наиболее современный и экологически безопасный. Анодное и катодное пространства разделены катионообменной мембраной, которая позволяет получать гидроксид натрия высокой чистоты без примесей хлорида натрия.
2. Диафрагменный метод: Использует пористую диафрагму (часто из асбеста) для разделения продуктов. Получаемый раствор щелочи содержит примеси исходной соли, что требует дополнительной очистки.
3. Ртутный метод: Позволяет получать очень чистый продукт, но постепенно выводится из эксплуатации из-за высокой токсичности ртути и связанных с этим экологических рисков.

Ответ: В промышленности гидроксид натрия получают электролизом водного раствора хлорида натрия (мембранным, диафрагменным или ртутным методом). Исторический способ — каустификация раствора соды известью.

Свойства

Физические свойства: Гидроксид натрия — это твердое вещество белого цвета. Он очень гигроскопичен — активно поглощает водяные пары из воздуха, из-за чего "расплывается", поэтому его необходимо хранить в герметичной упаковке. Растворение гидроксида натрия в воде — сильно экзотермический процесс, сопровождающийся выделением большого количества тепла. Водные растворы $NaOH$ мылкие на ощупь. Из-за сильного разрушающего действия на живые ткани его называют "едким натром". При попадании на кожу, в глаза или на слизистые оболочки вызывает серьезные химические ожоги.

Химические свойства: Гидроксид натрия является сильным основанием (щелочью). В водных растворах он практически нацело диссоциирует на ионы:
$NaOH \leftrightarrow Na^+ + OH^-$
Как сильная щелочь, гидроксид натрия вступает в реакции:
1. С кислотами (реакция нейтрализации): $NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$
2. С кислотными оксидами: $2NaOH + SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$
3. С амфотерными оксидами и гидроксидами: $2NaOH + ZnO \xrightarrow{t} Na_2ZnO_2 + H_2O$
4. С солями, если в результате реакции образуется нерастворимое основание или выделяется газ: $2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$
5. С жирами (реакция омыления), в результате которой образуются глицерин и соли высших жирных кислот, то есть мыло.
6. С некоторыми неметаллами, например, с хлором: $2NaOH + Cl_2 \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O$

Ответ: Гидроксид натрия — белое твердое гигроскопичное вещество, сильная щелочь. Он бурно растворяется в воде с выделением тепла, реагирует с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, солями, жирами, некоторыми неметаллами. Является очень едким веществом.

Применение

Гидроксид натрия — один из важнейших продуктов химической промышленности с очень широким спектром применения:
- Целлюлозно-бумажная промышленность: используется для варки целлюлозы (обработки древесины) при производстве бумаги, картона и искусственных волокон.
- Химическая промышленность: является основой для производства мыла, шампуней и других моющих средств. Используется в органическом синтезе, для производства различных солей, для нейтрализации кислот.
- Нефтепереработка: для очистки нефти, масел и других нефтепродуктов от кислотных соединений (например, сернистых).
- Производство биотоплива: выступает в качестве катализатора для получения биодизеля из растительных масел и животных жиров.
- Пищевая промышленность: известен как пищевая добавка E524. Применяется в малых количествах как регулятор кислотности, для промышленной чистки овощей и фруктов от кожуры, в производстве какао-порошка и шоколада.
- Текстильная промышленность: для процесса мерсеризации хлопка, который придает ткани блеск, прочность и улучшает ее способность к окрашиванию.
- В быту: является активным компонентом средств для прочистки засоров в канализационных трубах, так как эффективно растворяет жиры и другие органические отложения.

Ответ: Гидроксид натрия применяется в целлюлозно-бумажной промышленности, в производстве моющих средств (мыла), в нефтепереработке, в пищевой промышленности (добавка E524), для получения биотоплива, в текстильной промышленности, а также как бытовое чистящее средство.