Гидроксиды. 
Общая и неорганическая химия для медиков и фармацевтов

Гидроксиды щелочных металлов — бесцветные гигроскопичные вещества, легко расплывающиеся на воздухе и постепенно превращающиеся в карбонаты.

Растворение гидроксидов в воде сопровождается выделением большого количества тепла из-за высокой энергии гидратации. Все щелочи образуют гидраты, некоторые из которых выделены в твердом виде.

В промышленности гидроксид натрия (едкий натр, каустическая сода) получают электролизом водного раствора хлорида натрия:

В лабораторных условиях его можно получить, используя соду и гашеную известь:

Гидроксиды рубидия и цезия удобно получать обменными реакциями из солей:

Гидроксиды натрия, калия, цезия и рубидия плавятся без разложения, гидроксид лития при температуре выше 600 °C выделяет воду:

Основные химические свойства щелочей изложены в параграфе 10.3.

Соли щелочных металлов

Практически все соли щелочных металлов хорошо растворимы в воде. Растворимость солей малых анионов (например, F) и гидроксидов возрастает, а больших анионов (например, SO|") уменьшается при переходе от Li к Cs. Мало растворимы LiF, NaF, Csl, Li₂C0₃, КСЮ/, а также некоторые другие соли. Свойства солей будут подробно рассмотрены в главах, посвященных соответствующим кислотам. Здесь остановимся лишь на термической устойчивости солей и получении карбоната и гидрокарбоната натрия, имеющих большое значение.

Галогениды щелочных металлов термически устойчивы. Их температуры плавления уменьшаются закономерно от соединений натрия к соединениям цезия и от фторидов к иодидам.

Нитраты щелочных металлов (кроме нитрата лития) разлагаются при нагревании до нитрита и кислорода:

Нитрат лития разлагается по схеме.

Карбонаты (кроме карбоната лития) термически устойчивы. Карбонат натрия получают в процессе Сольве:

Полученный гидрокарбонат затем прокаливают при 100°С:

При кристаллизации из раствора образуется кристаллогидрат Na₂C0₃— 10Н₂О, который выветривается до моногидрата Na₂C0₃ — Н₂0, а при нагревании до 100 °C образует безводную соль. Карбонат лития разлагается на оксид и воду:

Сульфат натрия кристаллизуется в виде кристаллогидрата Na₂SO₄10H₂O.

Соли щелочных металлов не гидролизуются, если образованы сильными кислотами. Гидролиз солей слабых кислот проходит по аниону, среда раствора становится щелочной:

Катионы щелочных металлов могут выступать как комплексообразователи. В разбавленных водных растворах ионы существуют в форме аквакомплексов, в которых лигандами являются молекулы воды. Наиболее устойчивы аквакомплексы лития и натрия: [Li (H₂0)₄][Na (H₂0)₆]⁺. В отличие от остальных щелочных металлов литий в связи с малым радиусом проявляет координационное число 4.

Известны аммиачные комплексы — [Li (NH₃)₄]⁺, [Na (NH3)/J — устойчивость которых понижается при переходе от лития к натрию.

С полидентатными лигандами, такими как (Р₂0₇)⁴ и анион этилендиаминтетрауксусной кислоты (~OOC)₂NCH₂CH₂N (COCr)₂, устойчивость комплексов уменьшается от лития к цезию.

В настоящее время известно большое число комплексных соединений щелочных металлов с краун-эфирами — циклическими полиэфирами, например:

В этих комплексах ион металла координирован шестью атомами кислорода. Комплексы имеют достаточно большие размеры и являются гидрофобными, поэтому образуемые ими соли хорошо растворимы в органических растворителях.

Еще один тип лигандов, на котором следует остановиться, — ионофоры. Ионофоры — небольшие гидрофобные молекулы (многочисленные антибиотики, например валиномицин, криптанды и другие вещества). Они имеют хорошую растворимость в липидных бислоях мембран и обладают уникальной ионной избирательностью. Существует два класса ионофоров: 1) ионофоры — подвижные переносчики ионов; 2) каиалообразующие ионофоры.

В основе действия ионофоров лежит способность образовывать комплексы с переносимыми ионами. Ионофор формирует полость, в которой катион удерживается координационными связями с участием атомов кислорода полярных групп, выстилающих полость. При этом резко ослабляется связь иона с растворителем и противоионами. Например, валиномицин является подвижным переносчиком ионов калия. Захватив ион калия с наружной стороны мембраны, валиномицин образует комплекс, внедряющийся в мембрану и перемещающийся к другой ее стороне, после чего комплекс диссоциирует, и ион калия высвобождается.