Quels hydroxydes se dissolvent dans les alcalis. Propriétés chimiques des bases

La répartition des bases en groupes selon diverses caractéristiques est présentée dans le tableau 11.

Tableau 11
Classement des bases

Toutes les bases, à l'exception d'une solution d'ammoniaque dans l'eau, sont des substances solides de différentes couleurs. Par exemple, l'hydroxyde de calcium Ca(OH) 2 blanc, hydroxyde de cuivre (II) Cu(OH) 2 couleur bleue, L'hydroxyde de nickel (II) Ni(OH) 2 est vert, l'hydroxyde de fer (III) Fe(OH) 3 est rouge-brun, etc.

Une solution aqueuse d'ammoniac NH 3 H 2 O, contrairement à d'autres bases, ne contient pas de cations métalliques, mais un cation ammonium complexe monochargé NH - 4 et n'existe qu'en solution (vous connaissez cette solution sous le nom de ammoniac). Il se décompose facilement en ammoniac et en eau :

Cependant, peu importe la différence entre les bases, elles sont toutes constituées d'ions métalliques et de groupes hydroxo dont le nombre est égal à l'état d'oxydation du métal.

Toutes les bases, et principalement les alcalis (électrolytes forts), se forment lors de la dissociation des ions hydroxyde OH - , qui déterminent la série les propriétés générales: savonnosité au toucher, changement de couleur des indicateurs (tournesol, méthylorange et phénolphtaléine), interaction avec d'autres substances.

Réactions basiques typiques

La première réaction (universelle) a été envisagée au § 38.

Expérience de laboratoire n°23
Interaction des alcalis avec les acides

Écrivez deux équations de réaction moléculaire dont l'essence est exprimée par l'équation ionique suivante :

H + + OH - = H 2 O.

Réalisez les réactions pour lesquelles vous avez créé des équations. Rappelez-vous quelles substances (à l'exception des acides et des alcalis) sont nécessaires pour observer ces réactions chimiques.

La deuxième réaction se produit entre les alcalis et les oxydes non métalliques, qui correspondent aux acides, par exemple,

Conforme

etc.

Lorsque les oxydes interagissent avec des bases, des sels des acides correspondants et de l'eau se forment :

Riz. 141.
Interaction de l'alcali avec l'oxyde non métallique

Expérience de laboratoire n°24
Interaction des alcalis avec des oxydes non métalliques

Répétez l'expérience que vous avez faite auparavant. Versez 2-3 ml d'une solution claire d'eau de chaux dans un tube à essai.

Placez-y une paille à jus, qui fait office de tube de sortie de gaz. Faites passer doucement l'air expiré à travers la solution. Qu'observez-vous ?

Notez les équations moléculaires et ioniques de la réaction.

Riz. 142.
Interaction des alcalis avec les sels :
a - avec formation de sédiments ; b - avec formation de gaz

La troisième réaction est une réaction d'échange d'ions typique et ne se produit que si elle entraîne la libération d'un précipité ou d'un gaz, par exemple :

Expérience de laboratoire n°25
Interaction des alcalis avec les sels

Dans trois tubes à essai, versez 1 à 2 ml de solutions de substances par paires : 1er tube à essai - hydroxyde de sodium et chlorure d'ammonium ; 2ème tube à essai - hydroxyde de potassium et sulfate de fer (III); 3ème tube à essai - hydroxyde de sodium et chlorure de baryum.

Chauffer le contenu du 1er tube à essai et identifier l'un des produits de la réaction par son odeur.

Formuler une conclusion sur la possibilité d'interaction des alcalis avec les sels.

Les bases insolubles se décomposent lorsqu'elles sont chauffées en oxyde métallique et en eau, ce qui n'est pas typique des alcalis, par exemple :

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

Expérience de laboratoire n°26
Préparation et propriétés des bases insolubles

Versez 1 ml de solution de sulfate ou de chlorure de cuivre (II) dans deux tubes à essai. Ajoutez 3 à 4 gouttes de solution d'hydroxyde de sodium dans chaque tube à essai. Décrire l'hydroxyde de cuivre(II) formé.

Note. Laissez les tubes à essai contenant l’hydroxyde de cuivre (II) obtenu pour les expériences suivantes.

Notez les équations moléculaires et ioniques de la réaction. Indiquez le type de réaction en fonction du « nombre et de la composition des substances de départ et des produits de réaction ».

Ajoutez 1 à 2 ml d'acide chlorhydrique dans l'un des tubes à essai contenant de l'hydroxyde de cuivre (II) obtenu lors de l'expérience précédente. Qu'observez-vous ?

À l'aide d'une pipette, déposez 1 à 2 gouttes de la solution obtenue sur une assiette en verre ou en porcelaine et, à l'aide d'une pince à creuset, évaporez-la soigneusement. Examinez les cristaux qui se forment. Notez leur couleur.

Notez les équations moléculaires et ioniques de la réaction. Indiquer le type de réaction en fonction des caractéristiques de « nombre et composition des matières premières et des produits de réaction », de « participation d'un catalyseur » et de « réversibilité ». réaction chimique».

Chauffez l'un des tubes à essai avec de l'hydroxyde de cuivre () obtenu précédemment ou donné par l'enseignant (Fig. 143). Qu'observez-vous ?

Riz. 143.
Décomposition de l'hydroxyde de cuivre (II) lorsqu'il est chauffé

Établir une équation pour la réaction effectuée, indiquer les conditions de son apparition et le type de réaction en fonction des caractéristiques « nombre et composition des substances de départ et des produits de réaction », « dégagement ou absorption de chaleur » et « réversibilité d'un produit chimique ». réaction".

Mots et expressions clés

1. Classement des bases.
2. Propriétés typiques des bases : leur interaction avec les acides, les oxydes non métalliques, les sels.
3. Une propriété typique des bases insolubles est la décomposition lorsqu’elles sont chauffées.
4. Conditions pour les réactions basiques typiques.

Travailler avec un ordinateur

1. Référez-vous à la demande électronique. Étudiez le matériel de cours et effectuez les tâches assignées.
2. Recherchez des adresses e-mail sur Internet qui peuvent servir de sources supplémentaires révélant le contenu des mots-clés et des expressions dans le paragraphe. Proposez votre aide à l'enseignant pour préparer une nouvelle leçon - faites un rapport sur les mots et expressions clés du paragraphe suivant.

Questions et tâches

Les bases sont des composés complexes qui comprennent deux composants structurels principaux :

1. Groupe Hydroxo (un ou plusieurs). D'ailleurs, le deuxième nom de ces substances est « hydroxydes ».
2. Atome métallique ou ion ammonium (NH4+).

Le nom de la base vient de la combinaison des noms de ses deux composants : par exemple, hydroxyde de calcium, hydroxyde de cuivre, hydroxyde d'argent, etc.

La seule exception à règle générale La formation de bases doit être envisagée lorsque le groupe hydroxo s'attache non pas au métal, mais au cation ammonium (NH4+). Cette substance se forme lorsque l'ammoniac se dissout dans l'eau.

Si nous parlons des propriétés des bases, il convient de noter immédiatement que la valence du groupe hydroxo est égale à un ; par conséquent, le nombre de ces groupes dans la molécule dépendra directement de la valence des métaux en réaction. Des exemples dans ce cas sont les formules de substances telles que NaOH, Al(OH)3, Ca(OH)2.

Propriétés chimiques les bases se manifestent par leurs réactions avec des acides, des sels, d'autres bases, ainsi que par leur action sur les indicateurs. En particulier, les alcalis peuvent être déterminés en exposant leur solution à un certain indicateur. Dans ce cas, il changera sensiblement de couleur : par exemple, il passera du blanc au bleu et la phénolphtaléine deviendra pourpre.

Les propriétés chimiques des bases, manifestées dans leur interaction avec les acides, conduisent aux fameuses réactions de neutralisation. L'essence de cette réaction est que les atomes métalliques, rejoignant le résidu acide, forment un sel et que le groupe hydroxo et l'ion hydrogène, lorsqu'ils sont combinés, sont convertis en eau. Cette réaction est appelée réaction de neutralisation car après elle, il ne reste plus d’alcali ou d’acide.

Les propriétés chimiques caractéristiques des bases se manifestent également dans leur réaction avec les sels. Il convient de noter que seuls les alcalis réagissent avec les sels solubles. Les caractéristiques structurelles de ces substances conduisent à la formation d'un nouveau sel et d'une nouvelle base, le plus souvent insoluble, à la suite de la réaction.

Enfin, les propriétés chimiques des bases se manifestent parfaitement lors de leur exposition thermique - chauffage. Ici, lors de certaines expériences, il convient de garder à l'esprit que presque toutes les bases, à l'exception des alcalis, se comportent de manière extrêmement instable lorsqu'elles sont chauffées. La grande majorité d’entre eux se décomposent presque instantanément en oxyde et eau correspondants. Et si nous prenons les bases de métaux tels que l'argent et le mercure, alors conditions normales ils ne peuvent pas être obtenus car ils commencent déjà à se décomposer à température ambiante.

Hydroxydes métaux alcalins– dans des conditions normales, ce sont des substances cristallines blanches solides, hygroscopiques, savonneuses au toucher, très solubles dans l'eau (leur dissolution est un processus exothermique), fusibles. Les hydroxydes de métaux alcalino-terreux Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2) sont des substances pulvérulentes blanches, beaucoup moins solubles dans l'eau que les hydroxydes de métaux alcalins. Les bases insolubles dans l'eau se forment généralement sous forme de précipités gélatineux qui se décomposent pendant le stockage. Par exemple, Cu(OH) 2 est un précipité gélatineux bleu.

3.1.4 Propriétés chimiques des bases.

Les propriétés des bases sont déterminées par la présence d’ions OH –. Il existe des différences dans les propriétés des alcalis et des bases insolubles dans l'eau, mais une propriété commune est la réaction d'interaction avec les acides. Les propriétés chimiques des bases sont présentées dans le tableau 6.

Tableau 6 - Propriétés chimiques des bases

3.1.5 Raisons essentielles.

NaOH– la soude caustique, la soude caustique. Faible point de fusion (t pl = 320 °C) cristaux hygroscopiques blancs, hautement solubles dans l'eau. La solution est savonneuse au toucher et constitue un liquide dangereusement caustique. NaOH est l'un des produits les plus importants de l'industrie chimique. Il est nécessaire en grande quantité pour la purification des produits pétroliers et est largement utilisé dans les industries du savon, du papier, du textile et autres, ainsi que pour la production de fibres artificielles.

ESCROQUER- du potassium caustique. Cristaux hygroscopiques blancs, hautement solubles dans l'eau. La solution est savonneuse au toucher et constitue un liquide dangereusement caustique. Les propriétés du KOH sont similaires à celles du NaOH, mais l'hydroxyde de potassium est beaucoup moins utilisé en raison de son coût plus élevé.

Ca(OH) 2 - chaux éteinte. Cristaux blancs, légèrement solubles dans l'eau. La solution est appelée « eau de chaux », la suspension est appelée « lait de chaux ». L'eau de chaux est utilisée pour détecter le dioxyde de carbone ; elle devient trouble lorsque le CO 2 passe à travers. La chaux éteinte est largement utilisée dans la construction comme base pour la fabrication de liants.

Base insoluble : hydroxyde de cuivre

Les raisons- sont appelés électrolytes, dans les solutions dont il n'y a pas d'anions, à l'exception des ions hydroxyde (les anions sont des ions qui ont charge négative, dans ce cas, ce sont des ions OH -. Titres les raisons se compose de trois parties : des mots hydroxyde , auquel est ajouté le nom du métal (en génitif). Par exemple, hydroxyde de cuivre(Cu(OH)2). Pour certains les raisons Des noms anciens peuvent être utilisés, par exemple hydroxyde de sodium(NaOH)- lessive de sodium.

Hydroxyde de sodium, hydroxyde de sodium, lessive de sodium, soude caustique- c'est la même substance, formule chimique quel NaOH. Anhydre hydroxyde de sodium- c'est blanc substance cristalline. La solution est un liquide clair qui ne se distingue pas de l’eau. Soyez prudent lors de l'utilisation ! La soude caustique brûle gravement la peau !

La classification des bases est basée sur leur capacité à se dissoudre dans l'eau. Certaines propriétés des bases dépendent de la solubilité dans l'eau. Donc, terrains solubles dans l'eau sont appelés alcali. Ceux-ci inclus hydroxydes de sodium(NaOH), l'hydroxyde de potassium(KOH), lithium (LiOH), parfois ils ajoutent aussi hydroxyde de calcium(Ca(OH) 2)), bien qu'il s'agisse en fait d'une substance blanche légèrement soluble (chaux éteinte).

Obtenir des motifs

Obtenir des motifs Et alcalis peut être produit différentes façons. Pour obtenir alcalis Vous pouvez utiliser l'interaction chimique du métal avec l'eau. De telles réactions se déroulent avec un très grand dégagement de chaleur, jusqu'à l'inflammation (l'inflammation se produit en raison du dégagement d'hydrogène lors de la réaction).

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Mais ces méthodes n'étaient pas trouvées dans l'industrie importance pratique, bien sûr, sauf pour la production d'hydroxyde de calcium Ca(OH) 2. Reçu hydroxyde de sodium Et l'hydroxyde de potassium associés à l’utilisation du courant électrique. Avec électrolyse solution aqueuse chlorure de sodium ou de potassium, l'hydrogène est libéré à la cathode et le chlore à l'anode et s'accumule dans la solution où se produit l'électrolyse alcali!

KCl + 2H 2 O → 2KOH + H 2 + Cl 2 (cette réaction se produit lorsqu'un courant électrique traverse la solution).

Bases insolubles assiégé alcalisà partir de solutions des sels correspondants.

CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Propriétés des bases

Alcalis Résistant à la chaleur. Hydroxyde de sodium Vous pouvez le faire fondre et porter à ébullition, mais il ne se décomposera pas. Alcalis réagit facilement avec les acides, entraînant la formation de sel et d'eau. Cette réaction est également appelée réaction de neutralisation.

KOH + HCl → KCl + H2O

Alcalis interagir avec les oxydes d'acide, entraînant la formation de sel et d'eau.

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

Bases insolubles, contrairement aux alcalis, sont des substances thermiquement instables. Certains d'entre eux, par exemple, hydroxyde de cuivre, se décompose lorsqu'il est chauffé,

Cu(OH) 2 + CuO → H 2 O
d'autres - même à température ambiante (par exemple, hydroxyde d'argent - AgOH).

Bases insolubles interagir avec les acides, la réaction ne se produit que si le sel formé lors de la réaction se dissout dans l'eau.

Cu(OH) 2 + 2HCl → CuCl 2 + 2H 2 O

Les métaux alcalins sont des métaux qui, lorsqu'ils interagissent avec l'eau, forment alcali. Un représentant typique des métaux alcalins est le sodium Na. Le sodium est plus léger que l'eau, sa réaction chimique avec l'eau se produit donc à sa surface. En se dissolvant activement dans l'eau, le sodium en chasse l'hydrogène, formant ainsi un alcali de sodium (ou hydroxyde de sodium) - soude caustique NaOH. La réaction se déroule comme suit :

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Tous les métaux alcalins se comportent de la même manière. Si, avant le début de la réaction, l'indicateur phénolphtaléine est ajouté à l'eau, puis qu'un morceau de sodium est déposé dans l'eau, le sodium glissera dans l'eau, laissant derrière lui une trace rose vif de l'alcali résultant (l'alcali devient phénolphtaléine rose)

Hydroxyde de fer

Hydroxyde de fer est la base. Le fer, selon son degré d'oxydation, forme deux différentes bases: hydroxyde de fer, où le fer peut avoir des valences (II) - Fe(OH) 2 et (III) - Fe(OH) 3. Comme les bases formées par la plupart des métaux, les deux bases ferreuses sont insolubles dans l’eau.

Hydroxyde de fer(II) - une substance gélatineuse blanche (précipité en solution), qui possède de fortes propriétés réductrices. En plus, hydroxyde de fer(II) très instable. Si à la solution hydroxyde de fer(II) ajoutez un peu d'alcali, un précipité vert se formera, qui noircit rapidement et se transforme en un précipité brun de fer (III).

Hydroxyde de fer(III) possède des propriétés amphotères, mais ses propriétés acides sont beaucoup moins prononcées. Obtenir hydroxyde de fer(III) est possible grâce à une réaction d'échange chimique entre un sel de fer et un alcali. Par exemple

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