Alkalische

Eine alkalische Lösung im engsten Sinne ist eine Lösungeines Hydroxidesund eines Alkalimetalles, zum Beispiel Natronlaugeoder Kalilauge. Im weiteren Sinne verwendet man den Begriff auch für jede Lösung von Basen, die Brönsted-Säuren (=Protonen abgebende Säuren) neutralisieren. Alkalische Lösungen in diesem weiteren Sinne können auch nichtwässrig sein und enthalten eventuell auch keine Hydroxide (sondern beispielsweise Alkoholate von Alkalimetallen oder andere Basen).

Wässrige Lösungen sind basisch, wenn die Konzentrationder HydroxidionenOH^- die der ProtonenH⁺übersteigt. Bei 22°C ist das der Fall, wenn die Konzentration der Hydroxidionen größer ist als 10^-7 mol/l, die der Protonen ist dann kleiner als 10^-7 mol/l. Der pH-Wertist dann größer als 7. Stark alkalische wässrige Lösungen haben einen pH-Wert größer 10, zum Beispiel hat einmolare Natronlauge einen pH-Wert von 14.

Wie die sauren Lösungen besitzen auch alkalische Lösungen einige gemeinsame Eigenschaften. Diese Lösungen ergeben mit Indikatorencharakteristische Färbungen und fühlen sich auf der Haut glitschig an. Die Lösungen sind ätzend, daher muß beim Arbeiten mit alkalischen Lösungen stets eine Schutzbrille getragen werden. Ferner zeigen sie elektrische Leitfähigkeit, es müssen also freibewegliche Ionen vorliegen. Alkalische Lösungen erhält man u.a. durch Lösen von Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxiden in Wasser. Die Schmelzen dieser Hydroxide zeigen ebenfalls elektrische Leitfähigkeit. Alkali- und Erdalkalimetallhydroxide sind demnach Salze, die im festen Zustand ein Ionengitterbilden, das aus positiv geladenen Metallionen und negativ geladenen Hydroxidionen aufgebaut ist. Davon ausgehend kann angenommen werden, daß nach Lösen der Hydroxide in Wasser in diesen Lösungen ebenfalls Metall- und Hydroxidionen vorhanden sind. Da alle alkalischen Lösungen obengenannte Eigenschaften aufweisen, ist es naheliegend, daß diese auf das Vorliegen einer allen Lösungen gemeinsamen Teilart zurückzuführen sind, auf die Hydroxidionen.

Eigenschaften

Stark alkalische Lösungen sind stark ätzend: Sie können Metalle, beispielsweise Aluminium, und Proteineauflösen, weshalb Hautkontakt mit ihnen vermieden werden sollte. Beim Umgang mit stark alkalischen Lösungen sollten daher Handschuhe und eine Schutzbrille getragen werden. Sie können - vor allem bei langem Einwirken in der Hitze - auch Glasoberflächen angreifen, dies kann zum Beispiel in der Geschirrspülmaschine zu einer Trübung von Gläsern führen. Die Handhabung von Natronlaugeetc. in Glasgefäßen wie Erlenmeyerkolbenist natürlich dennoch problemlos möglich, solange keine Schliffstopfenaus Glas verwendet werden, da diese bei längerem Lagern festbacken. (Nach der Verwendung von Schliffkükenaus Glas, beispielsweise an Tropftrichtern, sofort gründlich spülen.)

Reaktionen

Eine wichtige Reaktion alkalischer Lösungen ist die mit Säuren, die durch sie neutralisiertwerden, siehe auch Säure-Base-Reaktionund Titration. Lösliche Hydroxidewie Natriumhydroxidoder Kaliumhydroxidbilden mit Wasser stark alkalische Lösungen (Laugen).

Herstellung alkalischer Lösungen

Herstellung von wässrigen Alkalimetallhydroxidlösungen

Folgende Reaktionen, die jeweils mit Beispiel angeführt sind, führen zur Bildung wässriger Lösungen von Alkalimetallhydroxiden:

1. Lösen des entsprechenden Hydroxids in Wasser. Dies ist die einfachste Herstellungsmethode für die praktische Verwendung der Lösungen im Labor. Die Wärmeentwicklung beim Lösen (Exotherm) kann jedoch so stark sein, dass das Wasser zu sieden beginnt, wobei die alkalische Lösung verspritzen und zu Verätzungen führen kann.
   NaOH Na⁺ + OH^-
2. Reaktiondes Alkalimetalloxids mit Wasser. Es bildet sich das gelöste Hydroxid.
   Li₂O + H₂O 2 LiOH
3. Reaktion des Alkalimetalls mit Wasser. Bei der sehr heftigen Reaktion entwickelt sich Wasserstoff, der sich durch die Reaktionswärme oft sofort entzündet.
   2 Na + 2 H₂O 2 NaOH + H₂
   Eine wichtige Variante ist die technische Produktion von Natronlauge durch die Reaktion von Wasser mit Natriumamalgam, welches man durch die Chlor-Alkali-Elektrolysemit Quecksilberelektroden erhält.
4. Elektrolysevon Halogensalzlösung. Durch die Elektrolyse von Kochsalzlösung wird großtechnisch Natronlauge hergestellt, wobei man durch eine poröse Trennwannd (Diaphragma) weitgehend verhindert, dass sich die Kochsalzlösung und Natronlauge vermischen, so dass eine kontinuierliche Elektrolyse möglich ist:
   2 NaCl + 2 H₂O 2 NaOH + Cl₂ + H₂

Weitere alkalische Lösungen

Kalkwassererhält man am besten aus Calciumoxid CaO, das als gebrannter Kalk günstig erhältlich ist.

Siehe auch: Base (Chemie), Lauge, Säure, pH-Wert

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation.
In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.