Laugen und Hydroxide

Alkalimetalle (Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Caesium) reagieren mehr oder minder heftig mit Wasser. Unter einer exothern verlaufenden Reaktion der Alkalimetalle mit Wasser entsteht Wasserstoff und die dazugehörigen Hydroxide, welche sich im Wasser lösen und die „typische“ alkalische Lösung bilden.

Natrium reagiert mit Wasser zu einer kleine, schnell verschwindenden Kugel, die unter einer exothernen Reaktion, den entstehenden Wasserstoff in einer gelben Flamme verbrennt. Es entsteht ein neuer Stoff : Natriumhydroxid . Bei diesem festen, wasserlöslichen Produkt handelt es sich entweder um eine Verbindung aus Natrium, Sauerstoff und Wasserstoff oder um Natriumoxid . Durch die Erhitzung des Feststoffes , zusammen mit eisenpulverm erkennt man, das es eine Natrium-Sauerstoff-Wasserstoff-Verbindung sein muss. Man nennt sie Natriumhydroxid (NaOH) mit der Formel :

2 Na + 2 H O — 2 NaOH + H

Durch seine Eigenschaften, die auch die Eigenschaften aller anderen alkalischen Lösungen sind (hygroskopisch , glitschig auf der Haut, Strom leitend und stark ätzend) erhielt das Natriumhydroxid auch den Beinamen Ätznatron.

Unterschiedliche Alkalimetalle haben unterschiedliche Reaktionen zur Folge

Bei der Reaktion von Wasser und Lithium verläuft diese deutlich langsamer als beim Natrium. Kalium dagegen reagiert äußerst heftig mit Wasser, entzündet sich sofort und verbrennt in der typischen hellvioletten Flammen. Rubidium und Caesium reagieren noch eine Spurt heftiger mit Wasser als Kalium. Die Heftigkeit innerhalb einer Elementgruppe, „Alkalimetalle“, nimmt deutlich zu. In den exothernen Reaktionen entstehen die entsprechenden Hydroxide , wie :
LiOH : 2 Li + 2 H O — 2 LiOH + H
KOH : 2 K + 2 H O — 2 KOH + H

Alle Alkalische Lösungen enthalten Hydroxidionen ( OH - Ionen)

Die elektrische Leitfährigkeit einer wässrigen Lösung kommt nur durch das Vorhandensein von frei beweglichen Ionen Zustande. Um dies zu prüfen, nutzt man deren Elektrolyse. An der Anode spielt sich dann folgende Teilreaktion ab ( Anode = Sauerstoff + Wasser / Kathode = Natrium) :
2 OH — H O + H + 2 e

Da sich Moleküle bilden ergibt sich dann folgende Formel :

4 OH — 2 H O + O + 4 e

Erdalkalimetalle besitzen ähnliche Eigenschaften wie Alkalimetalle ( dies zeigt sich bei der Reaktion mit Wasser)

Calcium reagiert mit Wasser zu Wasserstoff und einer Suspension. Wird diese dann noch filtriert, erhält man einen weißen Feststoff und eine alkalische Lösung. Dieser Feststoff ist eine Calcium-Sauerstoff-Wasserstoff-Verbindung (CAO H ) mit der Reaktionsgleichung :

CA + 2 H O — Ca(OH) + H

Auch dieser Feststoff ist ein Hydroxid : Calciumhydroxid mit der Formel :

CAO + H O — Ca(OH)

Die Löslichkeit des Calciumhydroxids ist in Wasser jedoch eher gering. Die Calciumhydroxidlösung ist auch als Kalkwasser bekannt und kann zum Nachweis von Kohlenstoffdioxid dienen.
Wie Calcium reagiert auch Magnesium mit Wasser, jedoch nicht so heftig, wobei das Magnesiumhydroxid noch weniger in Wasser löslich ist als Calciumhydroxid .
Strontium und Barium reagieren wesentlich besser mit Wasser als Magnesium und Calcium. Die Bariumhydroxidlösung wird auch als Barytwasser bezeichnet.

Die Natriumhydroxidlösung nennt man auch Natronlauge

Diese Natronlauge wird „im großen Stil“ erzeugt. Die größte Verwendung findet sie in der Herstellung von Rohrreinigern, Aluminium, Farben, Textilien sowie beim Backen von Laugengebäck.
Doch wie Nytriumhydroxid , wirkt auch die konzentrierte wässerige Lösung stark ätzend.