Содержание статьи.
- Общая характеристика оснований.
- Химические свойства оснований.
- Получение оснований.
I. Общая характеристика.
1. Общая формула: Ме(ОН)n n - число гидроксогрупп.
2. Определения.
- Основания - сложные вещества, состоящие из атома металла, соединенного с одной или несколькими гидроксогруппами (-ОН) (для начального обучения)
- Основания - электролиты, при диссоциации которых образуется катион мета-лла (или NH4+), гидроксид-анионы ОН- (по теории электролитической дис-социации).
- Основания - вещества, являющиеся акцептором протона (по протонной тео-рии Брёнстеда). NH3 + H+ → NH4+
- Основания - вещества, обладающие неподелённой парой электронов, кото-рая может быть использована для образования устойчивой электронной гру-ппировки другого атома (по электронной теории Льюиса).
3. Физические свойства.
Агрегатное состояние. Твердые.
Растворимость. Основания щелочных и щелочноземельных металлов (и каль-ций, стронций, барий) растворимые, остальные - нерастворимые.
Цвет. Гидроксиды металлов главных подгрупп бесцветны (s-металлы), побочных (d- металлы) - чаще окрашены.
4. Классификация оснований.
Основания (основные гидроксиды) - со степенью окисления +1, +2, кроме бе-рилия, свинца, цинка, олова.
Амфотерные основания - со степенью окисления +3, +4 и берилий, свинец, ци-нк, олово.
1. Основания (по растворимости):
- растворимые (щёлочи). Малорастворимые так же относят к щелочам из-за своей едкости;
- нерастворимые.
2. Основания (по количеству гидроксид-ионов):
- однокислотные - КОН;
- двухкислотные - Zn(OH)2;
- трехкислотные - Fe(OH)3
3. По степени электролитической диссоциации:
- сильные (щёлочи), → 1;
- слабые (гидрат аммония, нерастворимые основания), →0.
4. По летучести: летучие (гидроксид аммония).
5. По устойчивости: устойчивые ( и др.) и неустойчивые (, и др.).
5. Номенклатура.
Сначала слово «гидроксид», затем название металла, если он с переменной ва-лентностью, указать её в конце в скобках римской цифрой.
II. Химические свойства.
Обусловлены наличием гидроксогруппы.
1. Диссоциация щелочей.
Ме(ОН)n = Меn+ + nОН -
Щелочи окрашивают индикаторы (рН 7):
а) фенолфталеин - в малиновый цвет;
в) метиловый оранжевый - в желтый;
б) красный лакмус - в синий цвет.
2. Растворимые основания взаимодействуют с кислотными оксидами взаимо-действуют растворимые основания до образования соли и часто воды.
2КОН (р.) (изб.)+ СО2 (к.ок.) = К2СО3 + Н2О
КОН (р.) + СО2 (к.ок.) (изб.) = КНСО3
Если оксиду соответствует многоосновная кислота, то образуются нормальные и кислые соли.
6KOH + P2O5 = 2K3PO4 + 3H2O
4KOH + P2O5 = 2K2HPO + H2O
2KOH + P2O5 + H2O = 2KH2PO
- Диоксид кремния реагирует с самыми сильными щелочами 50%-60% или с твер-дыми при сплавлении, с нерастворимыми не реагирует.
2NaOH + SiO2 = (t) Na2SiO3 + H2O
2NaOH (тв.) + SiO2 = (спл.) Na2SiO3 + H2O
- Нерастворимые основания реагируют с высшими кислотными окисдами устойчивых кислот.
- Нерастворимые Ме(ОН)2 реагирует с СО2, SО2 до оснОвных солей в виде суспензий, но с гидроксидами в СО +3 - не реагируют.
2Zn(OH)2 + CO2 = (ZnOH)2CO3 + H2O
2Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O
- Растворы щелочей реагируют с амфотерными оксидами до образования рас-творимых комплексных солей:
2NaOH + ZnO + H2O = Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия) 2NaOH + BeO + H2O = Na2[Be(OH)4] (тетрагидробериллат натрия) 2NaOH + Al2O3 + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] (тетрагидроалюминат натрия)
- Твердые щелочи реагируютс амфотерными оксидами при сплавлении до об-разования соли, состоящие из катиона металла щелочи и аниона металла ок-сида, с такой же СО:
2NaOH (тв.) + ZnO = (t) Na2ZnO2 + H2O 2NaOH (тв.) + BeO = (t) Na2BeO2+ H2O 2NaOH (тв.) + Al2O3 = (t) 2NaAlO2 + H2O 2NaOH (тв.) + Cr2O3 = (t) 2NaCrO2 + H2O 2NaOH (тв.) + Fe2O3 = (t) 2NaFeO2 + H2O
3. Основания взаимодействую со всеми кислотами до образования соли и во-ды (реакция нейтрализации - частный случай реакции обмена).
2КОН+ H2SО4 = K2SО4 + 2Н2О
- Нерастворимые только с сильными и не реагируют с кремниевой.
- Ме(ОН)2 могут образовывать основные соли при нехватке кислоты.
4. С растворимые основания взаимодействуют растворами солей, если одно из образующихся веществ уходит из сферы реакции.
6КОН (р) + Fe2(SО4)3 (р) = 2Fe(OH)3↓+ 3K2SО4
КОН + СаСО3 (нераст.!) = реакция не идет
5. Нерастворимые основания и Са(ОН)2 при нагревании разлагаются до обра-зования соответствующего оксида и воды. 2Fe(OH)3 (н.) → ( t) Fe2О3 + 3H2О
6. Амфотерные основания имеют двойственные свойства, реагируют:
а) с кислотами (проявляют свойства оснований).
Zn(OH)2 (осн.) + 2НСl = ZnCl2 + 2Н2О
б) с основаниями (проявляют свойства кислот)
Продукты реакции зависят от условий ее проведения.
- При сплавлении двух амфотерных оснований образуется средняя соли и во-да:
Например: Al(OH)3 + NаOH = NaAlO2 + 2H2O
- Если реакция проводится в растворе образуется комплексная соль:
Например: Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
В водных растворах, содержащих щелочь, наряду с [Al(OH)6]3–, существуют и другие ионы, в частности, [Al(OH)5]2–, [Al(OH)4]–, [Al О(OH)4]3– и др.
В гидрооксокомплексах алюминия содержатся также молекулы Н2О, которые в формулах обычно не указывают.
Примечание.
Уравнение схематичное для начинающих: Zn(OH)2 (к-та Н2ZnO2) + 2NaOH = Na2ZnО2 + 2Н2О
7. Особые свойства.
1. Взаимодействие с неметаллами (с некоторыми):
S, P, Cl2, Br2 и I2 диспропорционируют в растворах щелочей.
6KOH + 3S → K2SO3 + 2K2S + 3H2O
6NaOH (гор.) + 3Cl2 → 5NaCl + NaClO3 + H2O
2NaOH (хол.) + 3Cl2 → 5NaCl + NaClO + 3H2
3NaOH (гор.) + 4Р + 3H2O → РН3 + 3 NaН2РО2
2NaOH + Si + H2O → Na2SiO3 + 2H20
2. Взаимодействие с металлами.
Некоторые металлы, гидроксиды которых обладают амфотерными свойства-ми, окисляются растворами щелочей, до комплексных солей, если реакция про-текает в расплаве, то образуются средние соли.
2Al + 6NaOH → 2NaAlO2 + 2Na2O + 3H20
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H20
III. Получение оснований (общие способы). 1. Взаимодействие металлов щелочных и щелочноземельных с водой до обра-зования щелочи и водорода.
2К + 2H2O → 2КOH + H2
2. Взаимодействие оксидов щелочных и щелочноземельных металлов до обра-зованием щелочи.
К2O + H2O → 2КOH
3. Нерастворимые основания получают при действии растворов щелочей на ра-створимые соли, с образованием нерастворимого основания и новой соли.
CаSO4 + 2NaOH → Cа(OH)2↓ + Na2SO4
Исключение: гидроксид серебра (I) - неустойчив, разлагается.
2AgNO3 + 2КOH → Ag2O↓ + 2КNO3 + H2O
4. В промышленности щелочи обычно получают электролизом водных раствор-ов хлоридов:
2 KCl + 2H2O → 2KOH + H2↓ + Cl2↓.
ФАКТЧЕК.
- Основания - сложные вещества, состоящие из атома металла, соединенного с одной или несколькими гидроксогруппами (- ОН). Основания - электролиты, при диссоциации которых образуются гидроксид-анионы ОН-.
- Химические свойства обусловлены наличием гидроксогруппы:
- основание (р) + оксид кислотный = соль + вода
- основание+ кислота (с) = соль + вода
- основание (р) + соль (р) = основание (другое) + соль (другая)
- нерастворимые основания разлагаются (t) до оксида и воды
- Амфотерные гидроксиды взаимодействуют и с кислотами, и с основаниями.
Содержание контента канала:
Приглашаю подписаться на канал:
Интересно, но необязательно.