氫氧化鈉

氫氧化鈉

和酸反應

編輯

氫氧化鈉溶於水中會完全解離成鈉離子與氫氧根離子,可以和酸進行酸鹼中和反應:

NaOH

+

HCl

NaCl

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {NaOH + HCl -> NaCl + H2O}}}

2

NaOH

+

H

2

SO

4

NaSO

4

+

2

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + H2SO4 -> NaSO4 + 2 H2O}}}

利用這一性質,可以製備一些酸的鈉鹽,如:

NaOH

+

CH

3

COOH

CH

3

COONa

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O}}}

NaOH

+

C

6

H

5

COOH

C

6

H

5

COONa

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {NaOH + C6H5COOH -> C6H5COONa + H2O}}}

酸性很弱的苯酚也能與之反應:

NaOH

+

C

6

H

5

OH

C

6

H

5

ONa

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {NaOH + C6H5OH -> C6H5ONa + H2O}}}

和酸性氧化物反應

編輯

氫氧化鈉在空氣中容易變質,就是因為和空氣中的二氧化碳發生了反應:

2

NaOH

+

CO

2

Na

2

CO

3

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O}}}

在溶液中發生,過量的二氧化碳會將碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉(俗稱小蘇打):

Na

2

CO

3

+

CO

2

+

H

2

O

2

NaHCO

3

{\displaystyle {\ce {Na2CO3 + CO2 + H2O -> 2 NaHCO3}}}

由於玻璃製品中含有二氧化矽,氫氧化鈉會與之反應生成矽酸鈉,使得玻璃儀器中的活塞黏著於儀器上,無法再次使用。因此,存放氫氧化鈉的細口瓶一般用橡膠塞封口。如果以玻璃容器長時間盛裝熱的氫氧化鈉溶液,會造成玻璃容器損壞,甚至破裂的情況。

2

NaOH

+

SiO

2

Na

2

SiO

3

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2NaOH + SiO2 -> Na2SiO3 + H2O}}}

同樣地,氫氧化鈉也能和三氧化鉻、五氧化二磷、三氧化二砷、二氧化硫、二氧化硒等其它酸性氧化物反應,生成它們的鹽:

2

NaOH

+

CrO

3

Na

2

CrO

4

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + CrO_3 -> Na2CrO4 + H2O}}}

2

NaOH

+

2

CrO

3

Na

2

Cr

2

O

7

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + 2 CrO_3 -> Na2Cr2O7 + H2O}}}

和兩性氧化物及氫氧化物的反應

編輯

氫氧化鈉可以和兩性氧化物或氫氧化物反應,生成羥基配合物,如:

2

NaOH

+

Al

2

O

3

+

3

H

2

O

2

Na

[

Al

(

OH

)

4

]

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + Al2O3 + 3 H2O -> 2 Na[Al(OH)4]}}}

NaOH

+

Al

(

OH

)

3

Na

[

Al

(

OH

)

4

]

{\displaystyle {\ce {NaOH + Al(OH)3 -> Na[Al(OH)4]}}}

和單質的反應

編輯

硼、矽和兩性金屬(如鈹、鋁、鋅等)和氫氧化鈉反應,放出氫氣:

Si

+

2

NaOH

+

H

2

O

Na

2

SiO

3

+

2

H

2

{\displaystyle {\ce {Si + 2 NaOH + H2O -> Na2SiO3 + 2 H2 ^}}}

英國在1986年有一油罐車誤裝載重量百分率濃度為25%的氫氧化鈉水溶液,氫氧化鈉便與油罐壁上的鋁產生化學變化,導致油罐因內部壓力過載而受損,反應方程式如下所示:

2

Al

+

2

NaOH

+

6

H

2

O

2

Na

[

Al

(

OH

)

4

]

+

3

H

2

{\displaystyle {\ce {2 Al + 2 NaOH + 6 H2O -> 2 Na[Al(OH)4] + 3 H2 ^}}}

氯、溴、碘、硫、白磷等單質和氫氧化鈉發生歧化反應:

Cl

2

+

2

NaOH

NaCl

+

NaClO

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {Cl2 + 2 NaOH -> NaCl + NaClO + H2O}}}

(冷的情況下)

Cl

2

+

6

NaOH

5

NaCl

+

NaClO

3

+

3

H

2

O

{\displaystyle {\ce {Cl2 + 6 NaOH -> 5 NaCl + NaClO3 + 3 H2O}}}

(熱的情況下)

和鹽的反應

編輯

過渡金屬的鹽類和一些主族金屬的鹽可以和氫氧化鈉反應,生成更難溶的氫氧化物,或轉化為可溶性的羥基配合物再次溶解。

2

NaOH

+

CoSO

4

Na

2

SO

4

+

Co

(

OH

)

2

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + CoSO4 -> Na2SO4 + Co(OH)2 v}}}

2

NaOH

+

Co

(

OH

)

2

Na

2

[

Co

(

OH

)

4

]

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + Co(OH)2 -> Na2[Co(OH)4]}}}

2

NaOH

+

CuCl

2

2

NaCl

+

Cu

(

OH

)

2

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + CuCl2 -> 2 NaCl + Cu(OH)2 v}}}

2

NaOH

+

Cu

(

OH

)

2

Na

2

[

Cu

(

OH

)

4

]

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + Cu(OH)2 -> Na2[Cu(OH)4]}}}

3

NaOH

+

Cr

(

NO

3

)

3

3

NaNO

3

+

Cr

(

OH

)

3

{\displaystyle {\ce {3 NaOH + Cr(NO3)3 -> 3 NaNO3 + Cr(OH)3 v}}}

NaOH

+

Cr

(

OH

)

3

Na

[

Cr

(

OH

)

4

]

{\displaystyle {\ce {NaOH + Cr(OH)3 -> Na[Cr(OH)4]}}}

以上反應的產物的顔色、溶解度等可被用來測試某種陽離子。

對於汞等氫氧化物不能穩定存在的物質來說,會生產氧化物或氧化物的水合物沉澱:

2

N

a

O

H

+

H

g

C

l

2

2

N

a

C

l

+

H

g

O

+

H

2

O

{\displaystyle {\rm {2NaOH+HgCl_{2}\rightarrow 2NaCl+HgO+H_{2}O}}}

2

NaOH

+

HgCl

2

2

NaCl

+

HgO

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + HgCl2 -> 2 NaCl + HgO + H2O}}}

氫氧化鈉可以將過渡金屬的醯基離子轉化為陰離子酸根(簡單離子或多聚離子),如VO2+、UO22+等:

6

N

a

O

H

+

2

U

O

2

(

N

O

3

)

2

4

N

a

N

O

3

+

N

a

2

U

2

O

7

+

3

H

2

O

{\displaystyle {\rm {6NaOH+2UO_{2}(NO_{3})_{2}\rightarrow 4NaNO_{3}+Na_{2}U_{2}O_{7}+3H_{2}O}}}

6

NaOH

+

2

UO

2

(

NO

3

)

2

4

NaNO

3

+

Na

2

U

2

O

7

+

3

H

2

O

{\displaystyle {\ce {6 NaOH + 2 UO2(NO3)2 -> 4 NaNO3 + Na2U2O7 + 3 H2O}}}

氫氧化鈉跟銨鹽產生反應,生成氨氣、水和相應的鈉鹽。此為銨離子的檢驗方法。

NaOH

+

NH

4

+

Na

+

+

NH

3

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {NaOH + NH4^+ -> Na^+ + NH3 (^) + H2O}}}

和其它無機物的反應

編輯

二氧化氯、二氧化氮等可以和氫氧化鈉發生反應。

2

NaOH

+

2

ClO

2

NaClO

2

+

NaClO

3

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + 2 ClO2 -> NaClO2 + NaClO3 + H2O}}}

2

NaOH

+

2

NO

2

NaNO

2

+

NaNO

3

+

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2 NaOH + 2 NO2 -> NaNO2 + NaNO3 + H2O}}}

高錳酸鈉在氫氧化鈉溶液中煮沸,可以還原為錳酸鈉。

和有機物的反應

編輯

氫氧化鈉可以將鹵代烴、酯和醯鹵水解。其醇溶液可以用於鹵代烴的消去。例如:

氯乙烷的水解, 生成氯化鈉和乙醇:

EtCl

+

NaOH

EtOH

+

NaCl

{\displaystyle {\ce {EtCl + NaOH -> EtOH + NaCl}}}

乙酸乙酯的加鹼水解[4]:

CH

3

COOC

2

H

5

(

aq

)

+

OH

(

aq

)

CH

3

COO

(

aq

)

+

C

2

H

5

OH

(

aq

)

{\displaystyle {\ce {CH3COOC2H5 (aq) + OH- (aq) ->CH3COO- (aq) + C2H5OH (aq)}}}

如果是高級脂肪酸酯,水解成皂的反應,統一命名為皂化反應。

另外,氫氧化鈉是一種鹼,可提供氫氧根離子,可催化羥醛縮合反應。首先,氫氧根離子會去質子化醛或酮,生成烯醇負離子和水,該烯醇負離子會進攻令一電中性的醛或酮,生成羥醛加成物負離子。然後加成物會質子化,在第一步所生成的水上拿掉質子,在生成最終的羥醛產物後,亦同時再生氫氧根離子(催化劑)。

由於氫氧化鈉可以提供氫氧根離子,所以亦可催化酮-烯醇互變異構[5]。這叫鹼催化酮-烯醇互變異構:

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