Кои хидроксиди се разтварят в основи. Химични свойства на основите

Разделянето на основите на групи според различни характеристики е представено в таблица 11.

Таблица 11
Класификация на основите

Всички основи, с изключение на разтвор на амоняк във вода, са твърди вещества с различни цветове. Например калциев хидроксид Ca(OH) 2 бяло, меден (II) хидроксид Cu(OH) 2 син цвят, никел (II) хидроксид Ni (OH) 2 е зелен, железен (III) хидроксид Fe (OH) 3 е червено-кафяв и т.н.

Воден разтвор на амоняк NH 3 H 2 O, за разлика от други основи, не съдържа метални катиони, а сложен еднократно зареден амониев катион NH - 4 и съществува само в разтвор (вие познавате този разтвор като амоняк). Лесно се разлага на амоняк и вода:

Въпреки това, колкото и различни да са базите, всички те се състоят от метални йони и хидроксо групи, чийто брой е равен на степента на окисление на метала.

Всички основи и предимно алкали (силни електролити) образуват при дисоциация хидроксидни йони OH - , които определят серията общи свойства: сапуненост на допир, промяна в цвета на индикаторите (лакмус, метилоранж и фенолфталеин), взаимодействие с други вещества.

Типични основни реакции

Първата реакция (универсална) беше разгледана в § 38.

Лабораторен опит No23
Взаимодействие на алкали с киселини

Запишете две уравнения на молекулни реакции, чиято същност се изразява със следното йонно уравнение:

H + + OH - = H 2 O.

Проведете реакциите, за които сте създали уравнения. Спомнете си какви вещества (с изключение на киселина и алкали) са необходими за наблюдение на тези химични реакции.

Втората реакция протича между алкали и неметални оксиди, които съответстват на киселини, например,

Съвместим

и т.н.

Когато оксидите взаимодействат с основите, се образуват соли на съответните киселини и вода:

Ориз. 141.
Взаимодействие на алкали с неметален оксид

Лабораторен опит No24
Взаимодействие на алкали с неметални оксиди

Повторете опита, който направихте преди. Изсипете 2-3 ml бистър разтвор на варна вода в епруветка.

Поставете сламка за сок в него, която действа като тръба за изпускане на газ. Внимателно прокарайте издишания въздух през разтвора. какво наблюдаваш

Запишете молекулярните и йонните уравнения за реакцията.

Ориз. 142.
Взаимодействие на алкали със соли:
а - с образуването на утайка; b - с образуване на газ

Третата реакция е типична йонообменна реакция и възниква само ако води до отделяне на утайка или газ, например:

Лабораторен опит No25
Взаимодействие на алкали със соли

В три епруветки изсипете 1-2 ml разтвори на вещества по двойки: 1-ва епруветка - натриев хидроксид и амониев хлорид; 2-ра епруветка - калиев хидроксид и железен (III) сулфат; 3-та епруветка - натриев хидроксид и бариев хлорид.

Загрейте съдържанието на първата епруветка и идентифицирайте един от реакционните продукти по миризмата.

Формулирайте заключение за възможността за взаимодействие на алкали със соли.

Неразтворимите основи се разлагат при нагряване до метален оксид и вода, което не е характерно за основите, например:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O.

Лабораторен опит No26
Получаване и свойства на неразтворимите основи

Изсипете 1 ml разтвор на меден (II) сулфат или хлорид в две епруветки. Добавете 3-4 капки разтвор на натриев хидроксид към всяка епруветка. Опишете образувания меден (II) хидроксид.

Забележка. Оставете епруветките с получения меден (II) хидроксид за следващите опити.

Запишете молекулярните и йонните уравнения за реакцията. Посочете вида на реакцията въз основа на „броя и състава на изходните вещества и реакционните продукти“.

Добавете 1-2 ml солна киселина в една от епруветките с меден (II) хидроксид, получен в предишния опит. какво наблюдаваш

С помощта на пипета се поставят 1-2 капки от получения разтвор върху стъклена или порцеланова чиния и с щипка за тигел внимателно се изпарява. Разгледайте кристалите, които се образуват. Обърнете внимание на цвета им.

Запишете молекулярните и йонните уравнения за реакцията. Посочете вида на реакцията въз основа на характеристиките „брой и състав на изходните материали и реакционните продукти“, „участие на катализатор“ и „обратимост“ химическа реакция».

Загрейте една от епруветките с меден хидроксид (), получен по-рано или даден от учителя (фиг. 143). какво наблюдаваш

Ориз. 143.
Разлагане на меден (II) хидроксид при нагряване

Съставете уравнение за протичащата реакция, посочете условието за нейното протичане и вида на реакцията въз основа на характеристиките „брой и състав на изходните вещества и реакционни продукти“, „освобождаване или поглъщане на топлина“ и „обратимост на химикал“ реакция”.

Ключови думи и фрази

1. Класификация на основите.
2. Характерни свойства на основите: взаимодействието им с киселини, неметални оксиди, соли.
3. Типично свойство на неразтворимите основи е разлагането при нагряване.
4. Условия за типични основни реакции.

Работа с компютър

1. Вижте електронното приложение. Проучете материала на урока и изпълнете поставените задачи.
2. Намерете имейл адреси в интернет, които могат да служат като допълнителни източници, които разкриват съдържанието на ключови думи и фрази в параграфа. Предложете помощта си на учителя при подготовката на нов урок - направете доклад за ключовите думи и фрази от следващия параграф.

Въпроси и задачи

Базите са сложни съединения, които включват два основни структурни компонента:

1. Хидроксо група (една или повече). Следователно, между другото, второто име на тези вещества е „хидроксиди“.
2. Метален атом или амониев йон (NH4+).

Името на основата идва от комбинирането на имената на двата й компонента: например калциев хидроксид, меден хидроксид, сребърен хидроксид и др.

Единственото изключение от общо правилоОбразуването на бази трябва да се има предвид, когато хидроксогрупата се свързва не с метала, а с амониевия катион (NH4+). Това вещество се образува, когато амонякът се разтвори във вода.

Ако говорим за свойствата на основите, тогава веднага трябва да се отбележи, че валентността на хидроксогрупата е равна на единица, съответно броят на тези групи в молекулата ще зависи пряко от валентността на реагиращите метали. Примери в този случай са формулите на вещества като NaOH, Al(OH)3, Ca(OH)2.

Химични свойстваосновите се проявяват в реакциите им с киселини, соли, други основи, както и в действието им върху индикатори. По-специално, алкалите могат да бъдат определени чрез излагане на техния разтвор на определен индикатор. В този случай той забележимо ще промени цвета си: например ще се превърне от бял в син, а фенолфталеинът ще стане пурпурен.

Химичните свойства на основите, проявяващи се при взаимодействието им с киселини, водят до известните реакции на неутрализация. Същността на тази реакция е, че металните атоми, присъединявайки се към киселинния остатък, образуват сол, а хидроксогрупата и водородният йон, когато се комбинират, се превръщат във вода. Тази реакция се нарича реакция на неутрализация, защото след нея не остават основи или киселини.

Характерните химични свойства на основите се проявяват и при взаимодействието им със соли. Струва си да се отбележи, че само алкали реагират с разтворими соли. Структурните особености на тези вещества водят до образуването на нова сол и нова, най-често неразтворима, основа в резултат на реакцията.

И накрая, химичните свойства на основите се проявяват перфектно при термично излагане на тях - нагряване. Тук, когато провеждате определени експерименти, си струва да имате предвид, че почти всички основи, с изключение на основите, се държат изключително нестабилни при нагряване. По-голямата част от тях се разлагат почти моментално до съответния оксид и вода. И ако вземем основите на такива метали като сребро и живак, тогава нормални условияте не могат да бъдат получени, защото започват да се разлагат още при стайна температура.

Хидроксиди алкални метали– при нормални условия са твърди бели кристални вещества, хигроскопични, сапунени на допир, много разтворими във вода (разтварянето им е екзотермичен процес), топими. Хидроксидите на алкалоземните метали Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2) са бели прахообразни вещества, много по-малко разтворими във вода в сравнение с хидроксидите на алкални метали. Водонеразтворимите основи обикновено се образуват като гелообразни утайки, които се разлагат по време на съхранение. Например, Cu(OH) 2 е синя желатинова утайка.

3.1.4 Химични свойства на основите.

Свойствата на основите се определят от наличието на ОН – йони. Има разлики в свойствата на основите и неразтворимите във вода основи, но общо свойство е реакцията на взаимодействие с киселини. Химичните свойства на основите са представени в таблица 6.

Таблица 6 - Химични свойства на основите

3.1.5 Съществени причини.

NaOH– сода каустик, сода каустик. Нискотопим (t pl = 320 °C) бели хигроскопични кристали, силно разтворими във вода. Разтворът е сапунен на допир и е опасно разяждаща течност. NaOH е един от най-важните продукти на химическата промишленост. Необходим е в големи количества за пречистване на петролни продукти и се използва широко в сапунената, хартиената, текстилната и други индустрии, както и за производството на изкуствени влакна.

КОН- разяждащ калий. Бели хигроскопични кристали, силно разтворими във вода. Разтворът е сапунен на допир и е опасно разяждаща течност. Свойствата на KOH са подобни на тези на NaOH, но калиевият хидроксид се използва много по-рядко поради по-високата му цена.

Ca(OH) 2 - гасена вар. Бели кристали, слабо разтворими във вода. Разтворът се нарича "варна вода", суспензията се нарича "варно мляко". Варовитата вода се използва за откриване на въглероден диоксид; тя става мътна при преминаване на CO 2 . Гасената вар намира широко приложение в строителството като основа за производството на свързващи вещества.

Неразтворима основа: меден хидроксид

Причини- наричат ​​се електролити, в чиито разтвори няма аниони, с изключение на хидроксидни йони (аниони са йони, които имат отрицателен заряд, в случая това са ОН - йони. Заглавия причинисе състои от три части: думи хидроксид , към което се добавя името на метала (в родителен падеж). Например, меден хидроксид(Cu(OH) 2). За някои причиниМогат да се използват например стари имена натриев хидроксид(NaOH)- натриева луга.

Натриев хидроксид, натриев хидроксид, натриева луга, сода каустик- всичко е едно и също вещество, химична формулакоято NaOH. Безводен натриев хидроксид- бяло е кристално вещество. Разтворът е бистра течност, която изглежда неразличима от водата. Бъдете внимателни при употреба! Сода каустик силно изгаря кожата!

Класификацията на основите се основава на способността им да се разтварят във вода. Някои свойства на основите зависят от разтворимостта им във вода. Така, основанияразтворими във вода се наричат алкали. Те включват натриеви хидроксиди(NaOH), калиев хидроксид(KOH), литий (LiOH), понякога те също добавят калциев хидроксид(Ca(OH) 2)), въпреки че всъщност е слабо разтворимо бяло вещество (гасена вар).

Получаване на основания

Получаване на основанияИ алкалимогат да бъдат произведени различни начини. За получаване алкалиМожете да използвате химическото взаимодействие на метала с водата. Такива реакции протичат с много голямо отделяне на топлина, до запалване (запалването възниква поради отделянето на водород по време на реакцията).

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Но тези методи не са открити в индустрията практическо значение, разбира се, с изключение на производството на калциев хидроксид Ca(OH) 2. Касова бележка натриев хидроксидИ калиев хидроксидсвързани с използването на електрически ток. С електролиза воден разтворнатриев или калиев хлорид, водородът се отделя на катода, а хлорът на анода и се натрупва в разтвора, където протича електролиза алкали!

KCl + 2H 2 O → 2KOH + H 2 + Cl 2 (тази реакция възниква, когато електрически ток преминава през разтвора).

Неразтворими основиобсаден алкалиот разтвори на съответните соли.

CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Свойства на основите

АлкалиТоплоустойчив. Натриев хидроксидМожете да го разтопите и да доведете стопеното до кипене, но няма да се разложи. Алкалилесно реагират с киселини, което води до образуване на сол и вода. Тази реакция се нарича още реакция на неутрализация.

KOH + HCl → KCl + H2O

Алкаливзаимодействат с киселинни оксиди, което води до образуването на сол и вода.

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

Неразтворими основи, за разлика от основите, са термично нестабилни вещества. Някои от тях, напр. меден хидроксид, разлагат се при нагряване,

Cu(OH) 2 + CuO → H 2 O
други - дори при стайна температура (например сребърен хидроксид - AgOH).

Неразтворими основивзаимодействат с киселини, реакцията възниква само ако солта, която се образува по време на реакцията, се разтвори във вода.

Cu(OH) 2 + 2HCl → CuCl 2 + 2H 2 O

Алкалните метали са метали, които при взаимодействие с вода образуват алкали. Типичен представител на алкалните метали е натрият Na. Натрият е по-лек от водата, така че неговата химическа реакция с вода се случва на повърхността му. Активно разтваряйки се във вода, натрият измества водорода от него, като по този начин образува натриева основа (или натриев хидроксид) - сода каустик NaOH. Реакцията протича по следния начин:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Всички алкални метали се държат по подобен начин. Ако, преди да започне реакцията, индикаторът фенолфталеин се добави към водата и след това във водата се пусне парче натрий, натрият ще се плъзне през водата, оставяйки след себе си яркорозова следа от получената основа (алкалът се превръща фенолфталеиново розово)

Железен хидроксид

Железен хидроксиде основата. Желязото, в зависимост от степента на окисление, образува две различни бази: железен хидроксид, където желязото може да има валентности (II) - Fe(OH) 2 и (III) - Fe(OH) 3. Подобно на основите, образувани от повечето метали, и двете железни основи са неразтворими във вода.

Железен хидроксид(II) - бяло желатиново вещество (утайка в разтвор), което има силни редуциращи свойства. Освен това, железен хидроксид(II) много нестабилен. Ако към решението железен хидроксид(II) добавете малко алкали, ще се образува зелена утайка, която бързо потъмнява и се превръща в кафява утайка от желязо (III).

Железен хидроксид(III) има амфотерни свойства, но неговите киселинни свойства са много по-слабо изразени. Вземете железен хидроксид(III) е възможно в резултат на реакция на химичен обмен между желязна сол и основа. Например

Fe 2 (SO 4) 3 + 6 NaOH → 3 Na 2 SO 4 +2 Fe (OH) 3