Millised hüdroksiidid lahustuvad leelistes. Aluste keemilised omadused

Aluste jaotus rühmadesse erinevate kriteeriumide järgi on toodud tabelis 11.

Tabel 11
Põhiklassifikatsioon

Kõik alused, välja arvatud ammoniaagi lahus vees, on erineva värviga tahked ained. Näiteks kaltsiumhüdroksiid Ca (OH) 2 valge värv, vask(II)hüdroksiid Cu(OH)2 sinine värv, nikkel (II) hüdroksiid Ni (OH) 2 roheline, raud (III) Fe (OH) 3 punakaspruun jne.

Ammoniaagi NH 3 H 2 O vesilahus ei sisalda erinevalt teistest alustest metalli katioone, vaid kompleksset ühe laetud ammooniumkatiooni NH - 4 ja eksisteerib ainult lahuses (see lahus on teile teada nime all ammoniaak). See laguneb kergesti ammoniaagiks ja veeks:

Kuid ükskõik kui erinevad alused ka poleks, koosnevad nad kõik metalliioonidest ja hüdroksorühmadest, mille arv on võrdne metalli oksüdatsiooniastmega.

Kõik alused ja ennekõike leelised (tugevad elektrolüüdid) moodustavad dissotsiatsiooni käigus hüdroksiidioonid OH, mis määravad jada ühised omadused: katsumisel seebivus, indikaatorite värvuse muutus (lakmus, metüülapelsin ja fenoolftaleiin), koostoime teiste ainetega.

Tüüpilised baasreaktsioonid

Esimest reaktsiooni (universaalset) käsitleti §-s 38.

Laboratoorsed katsed nr 23
Leeliste koostoime hapetega

Kirjutage üles kaks molekulaarreaktsiooni võrrandit, mille olemust väljendab järgmine ioonvõrrand:

H + + OH - \u003d H2O.

Viige läbi reaktsioonid, mille võrrandid olete koostanud. Pidage meeles, milliseid aineid (va happed ja leelised) on nende keemiliste reaktsioonide jälgimiseks vaja.

Teine reaktsioon toimub leeliste ja mittemetallide oksiidide vahel, mis vastavad näiteks hapetele,

Vastab

jne.

Kui oksiidid interakteeruvad alustega, moodustuvad vastavate hapete ja vee soolad:

Riis. 141.
Leelise koostoime mittemetalloksiidiga

Laboratoorsed katsed nr 24
Leeliste koostoime mittemetallide oksiididega

Korrake varem tehtud katset. Valage katseklaasi 2-3 ml selget lubjavee lahust.

Asetage sellesse mahlakõrs, mis toimib gaasi väljalasketoruna. Laske väljahingatav õhk õrnalt läbi lahuse. Mida sa vaatad?

Kirjutage üles reaktsiooni molekulaar- ja ioonvõrrandid.

Riis. 142.
Leeliste koostoime sooladega:
a - sademe moodustumisega; b - gaasi moodustumisega

Kolmas reaktsioon on tüüpiline ioonivahetusreaktsioon ja see toimub ainult siis, kui tulemuseks on sade või eraldub gaas, näiteks:

Laboratoorsed katsed nr 25
Leeliste koostoime sooladega

Kolmes katsutis valatakse paarikaupa 1-2 ml ainete lahuseid: 1. toru - naatriumhüdroksiid ja ammooniumkloriid; 2. toru - kaaliumhüdroksiid ja raudsulfaat (III); 3. toru - naatriumhüdroksiid ja baariumkloriid.

Kuumutage 1. katseklaasi sisu ja tuvastage üks reaktsiooniproduktidest lõhna järgi.

Sõnastage järeldus leeliste ja soolade koostoime võimaluse kohta.

Lahustumatud alused lagunevad kuumutamisel metalloksiidiks ja veeks, mis pole leelistele tüüpiline, näiteks:

Fe (OH) 2 \u003d FeO + H 2 O.

Laboratoorsed katsed nr 26
Lahustumatute aluste valmistamine ja omadused

Valage kahte katseklaasi 1 ml vask(II)sulfaadi või -kloriidi lahust. Lisage igasse katsutisse 3-4 tilka naatriumhüdroksiidi lahust. Kirjeldage saadud vask(II)hüdroksiidi.

Märge. Jätke katseklaasid koos saadud vask(II)hüdroksiidiga järgmisteks katseteks.

Kirjutage reaktsiooni molekulaar- ja ioonvõrrandid. Märkige reaktsiooni tüüp, lähtudes "lähteainete ja reaktsioonisaaduste arvust ja koostisest".

Lisage ühte katseklaasi eelmises katses saadud vask(II)hüdroksiidiga 1-2 ml vesinikkloriidhapet. Mida sa vaatad?

Tilgutage pipeti abil 1-2 tilka saadud lahust klaas- või portselanplaadile ja tiiglitangide abil aurustage ettevaatlikult. Uurige tekkivaid kristalle. Pange tähele nende värvi.

Kirjutage reaktsiooni molekulaar- ja ioonvõrrandid. Märkige reaktsiooni tüüp, lähtudes lähteainete ja reaktsioonisaaduste arvust ja koostisest, katalüsaatori osalusest ja pöörduvusest keemiline reaktsioon».

Kuumutage ühte katseklaasi varem saadud või õpetaja antud () vaskhüdroksiidiga (joonis 143). Mida sa vaatad?

Riis. 143.
Vask(II)hüdroksiidi lagunemine kuumutamisel

Koostage reaktsiooni võrrand, märkige selle toimumise tingimus ja reaktsiooni liik vastavalt märkidele "lähteainete ja reaktsioonisaaduste arv ja koostis", "soojuse eraldumine või neeldumine" ja "keemilise reaktsiooni pöörduvus" ".

Märksõnad ja fraasid

1. Põhiklassifikatsioon.
2. Aluste tüüpilised omadused: nende koostoime hapete, mittemetallide oksiidide, sooladega.
3. Lahustumatute aluste tüüpiline omadus: lagunemine kuumutamisel.
4. Tingimused tüüpilisteks alusreaktsioonideks.

Töö arvutiga

1. Vaadake elektroonilist taotlust. Tutvu tunni materjaliga ja täida pakutud ülesanded.
2. Otsige Internetist e-posti aadresse, mis võivad olla täiendavad allikad, mis paljastavad lõigu märksõnade ja fraaside sisu. Paku õpetajale oma abi uue tunni ettevalmistamisel – koosta aruanne järgmise lõigu võtmesõnade ja väljendite kohta.

Küsimused ja ülesanded

Alused on keerulised ühendid, mis sisaldavad kahte peamist struktuurikomponenti:

1. Hüdroksorühm (üks või mitu). Seetõttu on nende ainete teine ​​nimetus "hüdroksiidid".
2. Metalli aatom või ammooniumiioon (NH4+).

Aluse nimi tuleneb selle mõlema komponendi nimede kombinatsioonist: näiteks kaltsiumhüdroksiid, vaskhüdroksiid, hõbehüdroksiid jne.

Ainus erand üldreegel aluse moodustumist tuleks arvestada siis, kui hüdroksorühm on seotud mitte metalli, vaid ammooniumkatiooniga (NH4 +). See aine tekib siis, kui ammoniaak lahustub vees.

Kui me räägime aluste omadustest, siis tuleb kohe märkida, et hüdroksorühma valents on vastavalt võrdne ühega, nende rühmade arv molekulis sõltub otseselt sellest, millise valentsusega metallid reaktsioonis osalevad. on. Sel juhul on näiteks selliste ainete valemid nagu NaOH, Al(OH)3, Ca(OH)2.

Keemilised omadused alused avalduvad nende reaktsioonides hapete, soolade, muude alustega, samuti nende toimes indikaatoritele. Eelkõige saab leeliseid määrata, viies nende lahusesse teatud indikaatori. Sel juhul muudab see märgatavalt oma värvi: näiteks muutub see valgest siniseks ja fenoolftaleiin muutub karmiinpunaseks.

Aluste keemilised omadused, mis avalduvad nende koostoimes hapetega, viivad kuulsate neutraliseerimisreaktsioonideni. Sellise reaktsiooni olemus seisneb selles, et metalliaatomid, liitudes happejäägiga, moodustavad soola ning hüdroksorühm ja vesinikuioon muutuvad ühinemisel veeks. Seda reaktsiooni nimetatakse neutraliseerimisreaktsiooniks, kuna pärast seda ei jää leelist ega hapet.

Aluste iseloomulikud keemilised omadused avalduvad ka nende reaktsioonis sooladega. Tuleb märkida, et lahustuvate sooladega reageerivad ainult leelised. Nende ainete struktuuriomadused viivad selleni, et reaktsiooni tulemusena moodustub uus sool ja uus, enamasti lahustumatu alus.

Lõpuks avalduvad aluste keemilised omadused suurepäraselt nende termilise kokkupuute ajal - kuumutamisel. Siin tuleb teatud katsete tegemisel meeles pidada, et peaaegu kõik alused, välja arvatud leelised, käituvad kuumutamisel äärmiselt ebastabiilselt. Valdav enamus neist laguneb peaaegu koheselt vastavaks oksiidiks ja veeks. Ja kui me võtame selliste metallide alused nagu hõbe ja elavhõbe, siis sisse normaalsetes tingimustes neid ei saa kätte, kuna need hakkavad lagunema juba toatemperatuuril.

Hüdroksiidid leelismetallid- tavatingimustes on need tahked valged kristalsed ained, hügroskoopsed, katsudes seebised, vees hästi lahustuvad (nende lahustumine on eksotermiline protsess), sulavad. Leelismuldmetallide hüdroksiidid Ca (OH) 2, Sr (OH) 2, Ba (OH) 2) on valged pulbrilised ained, mis lahustuvad vees palju vähem kui leelismetallide hüdroksiidid. Vees lahustumatud alused moodustuvad tavaliselt geelitaoliste sademena, mis ladustamisel lagunevad. Näiteks Cu (OH) 2 on sinine želatiinne sade.

3.1.4 Aluste keemilised omadused.

Aluste omadused tulenevad OH-ioonide olemasolust. Leeliste ja vees lahustumatute aluste omadustes on erinevusi, kuid ühine omadus on interaktsiooni reaktsioon hapetega. Aluste keemilised omadused on toodud tabelis 6.

Tabel 6 – Aluste keemilised omadused

3.1.5 Olulised alused.

NaOH- seebikivi, seebikivi. Sulatav (t pl = 320 °C) valged hügroskoopsed kristallid, vees hästi lahustuvad. Lahus on katsudes seebine ja ohtlik söövitav vedelik. NaOH on keemiatööstuse üks olulisemaid tooteid. Seda on suurtes kogustes vaja naftasaaduste puhastamiseks ning seda kasutatakse laialdaselt seebi-, paberi-, tekstiili- ja muudes tööstusharudes, samuti tehiskiu tootmiseks.

KOH- söövitav kaaliumkloriid. Valged hügroskoopsed kristallid, vees hästi lahustuvad. Lahus on katsudes seebine ja ohtlik söövitav vedelik. KOH omadused on sarnased NaOH omadega, kuid kaaliumhüdroksiidi kasutatakse selle kallima hinna tõttu palju harvemini.

Ca(OH) 2 - kustutatud lubi. Valged kristallid, vees vähe lahustuvad. Lahust nimetatakse "lubjaveeks", suspensiooni nimetatakse "lubjapiimaks". Lubjavett kasutatakse süsihappegaasi äratundmiseks, see muutub häguseks, kui CO 2 läbi lasta. Hüdreeritud lubi kasutatakse laialdaselt ehitustööstuses sideainete valmistamise alusena.

Lahustumatu alus: vaskhüdroksiid

Vundamendid- nimetatakse elektrolüütideks, mille lahustes pole anioone, välja arvatud hüdroksiidioonid (anioonid on ioonid, millel on negatiivne laeng, antud juhul on need OH-ioonid -). Pealkirjad põhjustel koosneb kolmest osast: sõnadest hüdroksiid , millele on lisatud metalli nimi (in genitiivjuhtum). Näiteks, vaskhüdroksiid(Cu(OH)2). Mõne jaoks põhjustel võib kasutada näiteks vanu nimesid naatriumhüdroksiid(NaOH) - naatrium leelis.

Naatriumhüdroksiid, naatriumhüdroksiid, naatrium leelis, seebikivi- kõik on samad asjad keemiline valem mis NaOH. Veevaba naatriumhüdroksiid- see on valge kristalne aine. Lahus on selge vedelik, mis tundub veest eristamatu. Olge kasutamisel ettevaatlik! Seebikivi põletab nahka tugevalt!

Aluste klassifikatsioon põhineb nende võimel lahustuda vees. Mõned aluste omadused sõltuvad vees lahustuvusest. Niisiis, põhjustel vees lahustuvaid nimetatakse leelis. Need sisaldavad naatriumhüdroksiidid(NaOH), kaaliumhüdroksiid(KOH), liitium (LiOH), mõnikord lisatakse need nende arvule ja kaltsiumhüdroksiid(Ca (OH) 2)), kuigi tegelikult on see vähelahustuv valge aine (kustutatud lubi).

Põhjenduse saamine

Põhjenduse saamine ja leelised saab toota erinevatel viisidel. Saamise eest leelised Võite kasutada metalli keemilist koostoimet veega. Sellised reaktsioonid kulgevad väga suure soojuse vabanemisega kuni süttimiseni (süttimine toimub vesiniku vabanemise tõttu reaktsiooni käigus).

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

CaO + H2O → Ca (OH) 2

Kuid neid meetodeid pole tööstuses leitud. praktiline väärtus, loomulikult lisaks kaltsiumhüdroksiidi Ca(OH) 2 saamisele. Kviitung naatriumhüdroksiid ja kaaliumhüdroksiid seotud elektri kasutamisega. Elektrolüüsiga vesilahus naatrium- või kaaliumkloriid, vesinik eraldub katoodil ja kloor anoodil, samas kui lahuses, kus toimub elektrolüüs, akumuleerub see leelis!

KCl + 2H 2 O → 2KOH + H 2 + Cl 2 (see reaktsioon toimub elektrivoolu läbimisel lahust).

Lahustumatud alused piiramine leelised vastavate soolade lahustest.

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

Põhiomadused

leelised kuumuskindel. Naatriumhüdroksiid võite sulatada ja viia sulatise keemiseni, kuni see ei lagune. leelised reageerib kergesti hapetega, mille tulemuseks on soola ja vee moodustumine. Seda reaktsiooni nimetatakse ka neutraliseerimisreaktsiooniks.

KOH + HCl → KCl + H2O

leelised interakteeruvad happeliste oksiididega, mille tulemusena moodustuvad sool ja vesi.

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

Lahustumatud alused, erinevalt leelistest, ei ole termiliselt stabiilsed ained. Mõned neist, näiteks vaskhüdroksiid, lagunevad kuumutamisel,

Cu(OH)2 + CuO → H2O
teised - isegi toatemperatuuril (näiteks hõbehüdroksiid - AgOH).

Lahustumatud alused hapetega interakteerudes toimub reaktsioon ainult siis, kui reaktsiooni käigus tekkiv sool lahustub vees.

Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O

Leelismetallid on metallid, mis reageerivad veega, moodustades leelis. Naatrium Na on leelismetallide tüüpiline esindaja. Naatrium on veest kergem, seetõttu toimub selle pinnal keemiline reaktsioon veega. Vees aktiivselt lahustuv naatrium tõrjub sellest välja vesiniku, moodustades samal ajal naatriumleelise (või naatriumhüdroksiidi) - seebikivi NaOH. Reaktsioon kulgeb järgmiselt:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Kõik leelismetallid käituvad sarnaselt. Kui enne reaktsiooni alustamist lisatakse veele indikaator fenoolftaleiin ja seejärel kastetakse vette naatriumitükk, siis libiseb naatrium läbi vee, jättes endast maha erkroosa jälje moodustunud leelisest (leelis muutub fenoolftaleiin roosa)

raudhüdroksiid

raudhüdroksiid on aluseks. Raud moodustab olenevalt selle oksüdatsiooniastmest kaks erinevad alused: raudhüdroksiid, kus raual võivad olla valentsid (II) - Fe (OH) 2 ja (III) - Fe (OH) 3. Nagu enamiku metallide moodustatud alused, on mõlemad raudalused vees lahustumatud.

raudhüdroksiid(II) - valge želatiinne aine (lahuses sade), millel on tugevad redutseerivad omadused. Pealegi, raudhüdroksiid(II) väga ebastabiilne. Kui lahenduseni raudhüdroksiid(II) lisage veidi leelist, siis tuleb välja roheline sade, mis tumeneb üsna kiiresti ja muutub pruuniks raua (III) sademeks.

raudhüdroksiid(III) on amfoteersed omadused, kuid selle happelised omadused on palju vähem väljendunud. Hangi raudhüdroksiid(III) on võimalik rauasoola ja leelise vahelise keemilise vahetusreaktsiooni tulemusena. Näiteks

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