Alkali – vad är det? Definition i kemi, pH, baser och användning
Alkali: Vad är det? Enkel förklaring av definition, pH, baser, neutralisering och vardagsanvändning — tydliga exempel för studier och praktisk förståelse.
Inom kemin är en alkali en vattenlösning med ett pH-värde över 7. Ordet "alkali" kommer från arabiskans "qali" som betyder "från askan", eftersom aska blandad med vatten som användes som rengöringsmedel (t.ex. tvål) består av alkaliskt material.
En alkali uppstår när en bas löser sig i vatten så att koncentrationen av hydroxidjoner (OH−) ökar. De vanligaste alkalierna i laboratorium och industri är hydroxider från alkalimetaller, till exempel natriumhydroxid (NaOH) och kaliumhydroxid (KOH), men även vissa lösliga hydroxider från jordalkalimetaller (t.ex. kalciumhydroxid) räknas ofta som alkalier. Ofta är ämnet som ger upphov till alkaliska egenskaper ett salt eller en hydroxid av en alkalimetall, men tekniskt sett är det lösningens förhöjda OH−-halt som gör den alkalisk. En alkali är motsatsen till en syra och kan neutraliseras till pH 7 genom att tillsätta syra.
pH och hur alkali mäts
pH-skalan går från 0 till 14 (ungefär) vid rumstemperatur; värden över 7 är basiska/alkaliska. pH är ett mått på vätejonkoncentrationen [H+] medan alkaliska lösningar kännetecknas av högre [OH−]. För utspädda vattenlösningar vid 25 °C gäller sambandet pH + pOH = 14, och pH kan beräknas från [OH−] enligt pOH = −log10[OH−] och därefter pH = 14 − pOH.
Starka och svaga alkalier
- Starka alkalier (t.ex. NaOH, KOH) är nästan fullständigt protolyserade i vatten och ger höga OH−-koncentrationer och högt pH.
- Svaga alkalier (t.ex. ammoniak, NH3 i vatten) ger endast delvis OH− via reaktion med vatten och ger därför måttligt förhöjt pH.
Indikatorer och neutralisation
Vanliga indikatorer visar om en lösning är alkali: lackmus blir blått i basiskt medium och fenolftalein ger rosa färg i svagt till måttligt basiska lösningar. Alkaliska lösningar neutraliseras av syror enligt generella neutralisationsreaktioner, exempelvis:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Exempel och användningsområden
- Tvål- och rengöringsmedelstillverkning: NaOH och KOH används för att tillverka tvålar och avfettningsmedel.
- Industri: NaOH används i pappers- och textilindustrin, vid aluminiumbearbetning (Bayer-process), och för avloppsrensning.
- Livsmedel: Vissa basiska ämnen används i livsmedelsberedning (t.ex. lut för vissa bakverk eller för att skala frukt), men dessa hanteras noggrant.
- Agrikultur och miljö: Alkaliska ämnen kan användas för att justera pH i processvatten eller i vissa reningssteg.
- Laboratorium: Buffertar, titreringar och syntesreaktioner där pH-kontroll krävs.
Säkerhet och hantering
Starka alkalier är frätande och kan orsaka allvarliga kemiska brännskador på hud och ögon samt skador på material. Vid arbete med alkalier bör lämplig personlig skyddsutrustning användas (handskar, skyddsglasögon, skyddsrock) och spill neutraliseras och tas om hand enligt lokala föreskrifter.
Sammanfattning
En alkali är alltså en vattenlösning som är basisk (pH > 7), oftast framkallad av lösliga baser såsom hydroxider av alkalimetaller. Alkaliska lösningar har många tekniska och vardagliga användningsområden men kräver omsorgsfull hantering på grund av deras frätande egenskaper.
Egenskaper
- Den känns tvålig
- Det är frätande (det kan bränna bort huden).
- Ju högre siffra över 7 på pH-skalan, desto starkare är alkali.
- Lättlöslig (kan lösas upp) i vatten.
- De har en bitter smak
- Gör rött lackmuspapper blått
- Kan leda elektricitet på grund av förekomsten av rörliga joner.
- Är blå eller lila på universalindikatorn
Styrka
Liksom syror kan alkalier vara svaga eller starka, beroende på arten och koncentrationen av det joniska salt som ingår i dem. Styrkan hos en alkali kan bestämmas med hjälp av en universalindikator. I likhet med syror bedöms en alkalis styrka med hjälp av pH-skalan.
Tvål och tandkräm innehåller till exempel svaga alkalier, medan rengöringsmedel ofta innehåller starka alkalier.
Natriumhydroxid
Exempel på vanliga alkalier
- Natriumhydroxid, NaOH
- Kaliumhydroxid, KOH
- Kalciumhydroxid, Ca(OH)2
- Vattenhaltig ammoniak, NH3 (aq)
Användning av vanliga alkalier
- Natriumhydroxid används för att tillverka papper, tvättmedel och tvål.
- Kaliumhydroxid används i jordbruket för att göra sura jordar mer alkaliska så att växterna växer bättre i dem, och används också som elektrolyt i alkaliska, Ni-Cd- och Ni-MH-batterier.
- Kalciumhydroxid används för att neutralisera sura jordar.
- Ammoniumhydroxid används som rengöringsmedel.
Oxider och hydroxider
Metalloxider och metallhydroxider är två typer av baser. När de neutraliseras (en syra tillsätts) bildar de ett salt och vatten. Vilken typ av salt som produceras beror på syran och basen.
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är en alkali inom kemi?
S: En alkali i kemi är en vattenlösning med ett pH-värde på mer än 7.
F: Vad är ursprunget till ordet "alkali"?
S: Ordet "alkali" kommer från det arabiska ordet "qali" som betyder "från askan".
Fråga: Varför används aska som blandats med vatten som rengöringsmedel av alkaliska material?
S: Aska som blandas med vatten och används som rengöringsmedel består av alkaliska material eftersom ordet "alkali" kommer från det arabiska ordet "qali" som betyder "från askan".
F: Vad är motsatsen till en syra?
S: Motsatsen till en syra är en alkali.
F: Kan en alkali neutraliseras?
S: Ja, en alkali kan neutraliseras genom tillsats av en syra.
F: Vad krävs för att ett ämne ska betraktas som en alkali?
S: För att ett ämne ska betraktas som en alkali måste det vara en bas som löses i vatten med ett pH-värde som är högre än 7.
F: Vilken typ av metaller används ofta för att tillverka salt av en alkalimetall?
S: Salt av en alkalimetall tillverkas ofta med hjälp av alkalimetaller.
Sök