Һелтеләр

Һелте (урыҫ. телендәге «щёлок (һелте эретмәһе)» һүҙенән; шул уҡ тамырҙан барлыҡҡа килгән, боронғо исланд телендә . skola «стирка -йыуыу»^[1]) — һелтеле гидроксид һәм башҡа ҡайһы бер элементтар, мәҫәлән таллий. Һелтеләргә һыуҙа яҡшы эреүсән нигеҙҙәр ҡарай. Һелтеләр электролитик диссоциацияһы ваҡытында металл аниондары OH⁻ һәм катиондары барлыҡҡа килтерә.

Һелтеләргә химик элементтарҙың периодик системаһының IA һәм IIA төркөмсәләренең металл гидроксидтары (кальцийҙан башлана) инә, мәҫәлән, NaOH (зәһәр натр),KOH (зәһәр кали), Ba(OH)₂ (зәһәр барий). Бынан тыш, һелтеләргә һыуҙа яҡшы иреүсән һәм көслө нигеҙ булып торған бер валентлы таллий гидроксиды TLOH инә."Зәһәр һелтеләр" — LiOH литий гидроксидтың, NaOH натрийҙың CsOH цезийҙың триваль исеме. «Зәһәр һелте» атамаһы тирене һәм лайлалы тиресәләрҙә көслө химик бешеү тыуҙырыу, ҡағыҙҙы һәм башҡа органик матдәләрҙе ашау үҙсәнлеге менән бәйле.

Һелтеле металдарының химик активлығы бик юғары булғанлыҡтан, һелте эретмәһен оҙаҡ ваҡыт тарҡатып булмай, шунлыҡтан улар ябай матдәләр тип һанала. Зәһәр һелтеләрҙең ҡатмарлы составы тураһында Лавуазье тәүге фараздарҙың береһен әйтә. Бөтә ябай матдәләрҙе лә окисларға мөмкин тигән теорияға таянып, Лавуазье һелте эретмәһе окисланған ҡатмарлы матдәләр тип ҡарар итә. Ләкин быны тик Дэви ғына XIX быуат башында электрохимия ҡулланғандан һуң раҫлай алған^[2].

Физик үҙсәнлектәре

Һелтеле металдарҙың гидроксидтары (зәһәр һелтеләр) ҡаты, аҡ төҫтәрҙән, бик гигроскопик (һыу парҙарын һәм һауаны йотоусанлыҡ) матдәләрҙән ғибәрәт. Һелтеләр — ул һыуҙа бик яҡшы эреүсән көслө нигеҙ, өҫтәүенә реакцияла йылы бүленеп сыға. Нигеҙ көсө һәм һыуҙағы эреүсәнлек периодик системаның һәр төркөмөндә катион радиусының артыуы менән арта. Иң көслө һелтеләр — цезий гидроксиды һәм Сейд төркөмөндә радий гидроксиды. Гидроксидтарҙың ярым тарҡалыу периоды бик бәләкәй булыу сәбәпле, франций гидроксиды макроскопик миҡдарҙа алынмаған. Бынан тыш, зәһәр һелтеләр этанолда һәм метанолда ирей.

Химик үҙсәнлектәре

Һелтеләр нигеҙҙәрҙең үҙсәнлеген күрһәтә.Ҡаты хәлдә бөтә һелтеләр H₂O-ҙы, шулай уҡ CO₂-ны(эретмә хәлендә лә) һауанан һеңдерә, яйлап карбонаттарға әйләнә, Һелте сәнәғәттә киң ҡулланыла.

Һелтелә сифатлы реакциялар

Һелтеле һыу эретмәләре идикаторҙарҙың төҫөн үҙгәртә

Индикатор һәм күсеү номеры	х	Интервал pH һәм күсеү номеры
Шәмәхә метил		0,13-0,5 [I]	йәшел
Ҡыҙыл крезол [I]		0,2-1,8 [I]	һары
Шәмәхә метил [II]		1,0-1,5 [II]	күк
Зәңгәр тимол [I]	К	1,2-2,8 [I]	һары
Тропеолин 00	О	1,3-3,2	һары
Шәмәхә метил [III]		2,0-3,0 [III]	шәмәхә
(Ди) һары метил	О	3,0-4,0	жёлтый
Бромфеноловый синий	К	3,0-4,6	сине-фиолетовый
Ҡыҙыл конго		3,0-5,2	күк
Ҡыҙғылт һары метил	О	3,1-(4,0)4,4	(ҡыҙғылт һары-)һары
Бромкрезоловый йәшел	К	3,8-5,4	күк
күк бромкрезол		3,8-5,4	күк
Лакмоид	К	4,0-6,4	күк
Ҡыҙыл метил	О	4,2(4,4)-6,2(6,3)	һары
Хлорфеноловый красный	К	5,0-6,6	ҡыҙыл
Лакмус (азолитмин)		5,0-8,0 (4,5-8,3)	күк
Ҡуйы ҡыҙыл бромкрезоловый	К	5,2-6,8(6,7)	асыҡ ҡыҙыл
күк бромтимоловый	К	6,0-7,6	синий
Нейтраль ҡыҙыл	О	6,8-8,0	гәрәбә һары
Феноловый ҡыҙыл	О	6,8-(8,0)8,4	асыҡ ҡыҙыл
Крезоловый ҡыҙыл [II]	К	7,0(7,2)-8,8 [II]	ҡараһыу ҡыҙыл
α-Нафтолфталеин	К	7,3-8,7	күк
Тимоловый күк [II]	К	8,0-9,6 [II]	күк
Фенолфталеин^[3] [I]	К	8,2-10,0 [I]	алһыу-ҡыҙыл
Тимолфталеин	К	9,3(9,4)-10,5(10,6)	күк
Ализариновый һары ЖЖ	К	10,1-12,0	көрән-ҡыҙыл
Нильский зәңгәр		10,1-11,1	ҡыҙыл
Диазофиолетовый		10,1-12,0	шәмәхә
Индигокармин		11,6-14,0	һары
Epsilon Blue		11,6-13,0	ҡарағусҡыл шәмәхә

Кислоталар менән тәҫьир итешеүе

Һелтеләр, нигеҙҙәр кеүек үк, кислоталар менән үҙ-ара тәьҫир итешеп тоҙ һәм һыу (нейтралләштереү реакцияһы) барлыҡҡа килә. Был һелтеләрҙең иң мөһим химик үҙсәнлектәренең береһе.

Һелте + Кислота → Тоҙ + Һыу

{\mathsf {NaOH+HCl\longrightarrow NaCl+H_{2}O}}

;

{\mathsf {NaOH+HNO_{3}\longrightarrow NaNO_{3}+H_{2}O}}

.

Кислота оксиды менән реакцияға инеүе

Һелтеләр кислота оксидтары менән реакцияға ингәндә, тоҙ һәм һыу барлыҡҡа килә:

Һелте + Кислота оксиды → Тоҙ + Һыу

{\mathsf {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\longrightarrow CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}}

;

Амфотер оксидтары менән тәьҫир итешеүе

{\mathsf {2KOH+ZnO{\xrightarrow {t^{o}C}}K_{2}ZnO_{2}+H_{2}O}}

.

Күсмә (амфотерик) металдар менән үҙ-ара тәьҫир итешеүе

Һелте эретмәләре амфотерик оксидтар һәм гидроксидтар барлыҡҡа килтергән металдар менән реакцияға эйә ( ${\mathsf {Zn,Al}}$ һ.б). Был реакцияларҙың тигеҙләмәләре ябайлаштырылған формала түбәндәгесә яҙырға мөмкин:

{\mathsf {Zn+2NaOH\longrightarrow Na_{2}ZnO_{2}+H_{2}\uparrow }}

;

{\mathsf {2Al+2KOH+2H_{2}O\longrightarrow 2KAlO_{2}+3H_{2}\uparrow }}

.

Асылда, был реакциялар ваҡытында иретмәләрҙә гидроксокомплекстар барлыҡҡа килә (үрҙә килтерелгән тоҙҙарҙың гидратация продукттары):

{\mathsf {Zn+2NaOH+2H_{2}O\longrightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]+H_{2}\uparrow }}

;

{\mathsf {2Al+2KOH+6H_{2}O\longrightarrow 2K[Al(OH)_{4}]+3H_{2}\uparrow }}

;

Тоҙ иретмәһе менән реакцияға инә

Һелтеләрҙең эретмәләре, эремәй торған нигеҙ йәки эремәй торған тоҙ барлыҡҡа килһә, тоҙҙар эретмәләре менән тәьҫир итешә.

Һелте эретмәһе + Тоҙ иретмәһе → Яңы нигеҙ+ Яңы тоҙ

{\mathsf {2NaOH+CuSO_{4}\longrightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}

;

{\mathsf {Ba(OH)_{2}+Na_{2}SO_{4}\longrightarrow 2NaOH+BaSO_{4}\downarrow }}

;

Алыу

Эреүсән нигеҙҙәрҙе төрлө ысулдар менән алалар:

Һелтеле/һелтеле ер металдары тоҙҙары иретмәләре электролизы

Һелтеле металдар хлоридтарын электролизлау юлы менән йәки һыуҙы һелтеле металдар оксидтарына тәьҫир итеп.

Ҡулланыу

Һелтеләр төрлө сәнәғәттә һәм медицинала киң ҡулланыла; шулай уҡ балыҡсылыҡта быуаларҙы дезинфекциялау һәм ашлама булараҡ, һелтеле аккумуляторҙар өсөн электролит сифатында файҙаланыла. Аҙыҡ-түлек сәнәғәтендә ныҡ шыйығайтылған һелте NaOH ҡорамалдарҙы (торбалар, насостар, йылылыҡ алмаштырғыстар, һауыттар һәм башҡалар) һүтмәйенсә йыуыу өсөн йыуыу сараһы сифатында файҙаланыла

Тупраҡ ғилемендә

Тупраҡ ғилемендә һелтеле тупраҡ — ул водород күрһәткесе 7,3-тән юғарыраҡ булған тупраҡ. Күпселек үҫемлектәр аҙ әселектәге тупраҡта (6,0 алып 6,8 тиклем) яҡшы үҫә^[4]. Кәбеҫтә һелтеле тупраҡты ярата, был башҡа үҫемлектәр өсөн дә файҙалы.

Һелтеле күлдәр

Һелтеле күлдәрҙә (шулай уҡ сода күлдәре тип тә атала) парға әйләнеү тәбиғи карбонат тоҙҙары туплап, һелтеле һәм йыш ҡына тоҙло күлдәр барлыҡҡа килтерә.

Һелтеле күлдәргә миҫалдар:

Һелтеле күл, Лейк округы, штат Орегон;
Болдуин күле, Сан-Бернардино округы, Калифорния;
Медвежье озеро Юта и Айдахо штаттары сигендә;
Магади күле Кениияла;
Туркан күле Кенияла;
Моно күле, Оуэнс янында Калифорнияла;
Редберри күле, Саскачеван;
Йәйге күл, Лейк округы, штат Орегон;
Трампинг-Лейк, Саскачеван.

Иҫкәрмәләр

↑ Щёлок 2017 йыл 9 декабрь архивланған. // Словарь Фасмера
↑ А. С. Арсеньев. Анализ развивающегося понятия. М., «Наука», 1067. С. 332.
↑ Фенолфталеин в сильно щелочной среде обесцвечивается. В среде концентрированной серной кислоты также он даёт красную окраску, обусловленную строением катиона фенолфталеина, хотя и не такую интенсивную. Эти малоизвестные факты могут привести к ошибкам при определении реакции среды.
↑ Chambers's Encyclopaedia^[en]. — 1888.

Әҙәбиәт

Колотов С. С. Щёлочи // Брокгауз һәм Ефрондың энциклопедик һүҙлеге: 86 томда (82 т. һәм 4 өҫтәмә том). — СПб., 1890—1907. (рус.)
Едкие щёлочи // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: «Қазақ энциклопедиясы», 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.

Был мәҡәләлә «Ҡаҙағстан. Милли энциклопедия» (1998—2007) материалдары ҡулланылды, барлыҡ материалды «Қазақ энциклопедиясы» редакцияһы Creative Commons BY-SA 3.0 Unported лицензияһы буйынса тәҡдим итте.

[1] Щёлок 2017 йыл 9 декабрь архивланған. // Словарь Фасмера

[2] А. С. Арсеньев. Анализ развивающегося понятия. М., «Наука», 1067. С. 332.

[3] Фенолфталеин в сильно щелочной среде обесцвечивается. В среде концентрированной серной кислоты также он даёт красную окраску, обусловленную строением катиона фенолфталеина, хотя и не такую интенсивную. Эти малоизвестные факты могут привести к ошибкам при определении реакции среды.

[4] Chambers's Encyclopaedia^[en]. — 1888.

[1]

[2]

[3]

[4]