Физические и химические свойства оснований

Ещё со школы нам известно, что основаниями называют соединения, где атомы металла связаны с одной или несколькими гидроксогруппами — KOH, Ca(OH)2 и т. п. Однако понятие «основания» на самом деле шире, и существует две теории оснований — протонная (теория Брёнстеда — Лоури) и электронная (теория Льюиса). Основания и кислоты Льюиса мы рассмотрим в отдельной статье, поэтому возьмём определение из теории Брёнстеда (далее в данной статье — только основания Брёнстеда): Основания (гидроксиды) — это вещества или частицы, способные принимать (отщеплять) протон от кислоты. Согласно такому определению, свойства основания зависят от свойств кислоты — например, вода или уксусная кислота ведут себя как основания в присутствии более сильных кислот:

H2SO4 + H2O ⇄ HSO4— + H3O+(катион гидроксония)

H2SO4 + CH3COOH ⇄ HSO4— + CH3COOH2+

Номенклатура оснований

Названия оснований образуются весьма просто — сначала идёт слово «гидроксид», а затем название металла, который входит в данное основание. Если металл имеет переменную валентность, это отражают в названии.

KOH — гидроксид калия
Ca(OH)2 — гидроксид кальция
Fe(OH)2 — гидроксид железа (II)
Fe(OH)3 — гидроксид железа (III)

Существует также основание NH4OH (гидроксид аммония), где гидроксогруппа связана не с металлом, а катионом аммония NH4+.

Классификация оснований

Основания можно классифицировать по следующим признакам:

1. По растворимости основания делят на растворимые — щёлочи (NaOH, KOH) и нерастворимые основания (Ca(OH)2, Al(OH)3).
2. По кислотности (количеству гидроксогрупп) основания делят на однокислотные (KOH, LiOH) и многокислотные (Mg(OH2), Al(OH)3).
3. По химическим свойствам их делят на оснóвные (Ca(OH)2, NaOH) и амфотерные, то есть проявляющие как основные свойства, так и кислотные (Al(OH)3, Zn(OH)2).
4. По силе (по степени диссоциации) различают:
   а) сильные (α = 100 %) – все растворимые основания NaOH, LiOH, Ba(OH)2, малорастворимый Ca(OH)2.
   б) слабые (α < 100 %) – все нерастворимые основания Cu(OH)2, Fe(OH)3 и растворимое NH4OH.

Сила оснований

Для оснований можно количественно выразить их силу, то есть способность отщеплять протон от кислоты.

Для этого используют константу основности Kb — константу равновесия для реакции между основанием и кислотой, причём в качестве кислоты выступает вода.

Чем выше значение константы основности, тем выше сила основания и тем сильнее его способность отщеплять протон. Также вместо самой константы часто используют показатель константы основности pKb. Например, для аммиака NH3 имеем:

Получение

• 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
• Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
• Mg + 2H2O  Mg(OH)2 + H2
• Na2O + H2O → 2NaOH,
• CaO + H2O → Ca(OH)2.
• 2NaCI + 4H2O 2NaOH + 2H2 + CI2
• Na2SO4 + Ba(OH)2 → 2NaOH + BaSO4
• MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4.

Физические свойства

Все основания являются твердыми веществами, имеющими различную окраску. В воде нерастворимы, кроме щелочей.

Внимание! Щёлочи являются очень едкими веществами. При попадании на кожу растворы щелочей вызывают сильные долгозаживающие ожоги, при попадании в глаза могут вызвать слепоту. При работе с ними следует соблюдать технику безопасности и пользоваться индивидуальными средствами защиты.

Внешний вид оснований. Слева направо: гидроксид натрия, гидроксид кальция, метагидроксид железа

Химические свойства

1. Химические свойства оснований с точки зрения теории электролитической диссоциации обусловлены наличием в их растворах избытка свободных гидроксид – ионов ОН—.
2. фенолфталеин – малиновый
3. лакмус – синий
4. метиловый оранжевый – желтый

Фенолфталеин придаёт раствору щёлочи малиновую окраску

• 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O,
• растворимое
• Mg(OH)2 + 2HCI → MgCI2 + 2H2O.
• нерастворимое
• 2KOH + SO3 → K2SO4 + H2O
• а) при плавлении:
• 2NaOH + AI2O3 → 2NaAIO2 + H2O,
• NaOH + AI(OH)3 → NaAIO2 + 2H2O.
• б) в растворе:
• 2NaOH + AI2O3 +3H2O → 2Na[AI(OH)4],
• NaOH + AI(OH)3 → Na[AI(OH)4].
• 2NaOH + Zn + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
• 2NaOH + Si + H2O → Na 2SiO3 + 2H2
• 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 + Na2SO4,
• Ba(OH)2 + K2SO4 → BaSO4 + 2KOH.
• Ca(OH)2 → CaO + H2O,
• Cu(OH)2  → CuO  + H2O.

Источник: https://in-chemistry.ru/osnovaniya-gidroksidy

Основания

Один из классов сложных неорганических веществ – основания. Это соединения, включающие атомы металла и гидроксильную группу, которая может отщепляться при взаимодействии с другими веществами.

Основания могут содержать одну или несколько гидроксо-групп. Общая формула оснований – Ме(ОН)х. Атом металла всегда один, а количество гидроксильных групп зависит от валентности металла. При этом валентность группы ОН всегда I. Например, в соединении NaOH валентность натрия равна I, следовательно, присутствует одна гидроксильная группа. В основании Mg(OH)2 валентность магния – II, Al(OH)3 валентность алюминия – III.

Количество гидроксильных групп может меняться в соединениях с металлами с переменной валентностью. Например, Fe(OH)2 и Fe(OH)3. В таких случаях валентность указывается в скобках после названия – гидроксид железа (II), гидроксид железа (III).

Характеристика и активность основания зависит от металла. Большинство оснований – твёрдые вещества белого цвета без запаха. Однако некоторые металлы придают веществу характерную окраску. Например, CuOH имеет жёлтый цвет, Ni(OH)2 – светло-зелёный, Fe(OH)3 – красно-коричневый.

Рис. 1. Щёлочи в твёрдом состоянии.

Основания классифицируются по двум признакам:

• по количеству групп ОН – однокислотные и многокислотные;
• по растворимости в воде – щёлочи (растворимые) и нерастворимые.

Щёлочи образуются щелочными металлами – литием (Li), натрием (Na), калием (K), рубидием (Rb) и цезием (Cs). Кроме того, к активным металлам, образующим щёлочи, относят щелочноземельные металлы – кальций (Ca), стронций (Sr) и барий (Ba). Эти элементы образуют следующие основания:

• LiOH;
• NaOH;
• KOH;
• RbOH;
• CsOH;
• Ca(OH)2;
• Sr(OH)2;
• Ba(OH)2.

Все остальные основания, например, Mg(OH)2, Cu(OH)2, Al(OH)3, относятся к нерастворимым.

По-другому щёлочи называются сильными основаниями, а нерастворимые – слабыми основаниями. При электролитической диссоциации щёлочи быстро отдают гидроксильную группу и быстрее вступают в реакцию с другими веществами. Нерастворимые или слабые основания менее активные, т.к. не отдают гидроксильную группу.

Рис. 2. Классификация оснований.

Особое место в систематизации неорганических веществ занимают амфотерные гидроксиды. Они взаимодействуют и с кислотами, и с основаниями, т.е. в зависимости от условий ведут себя как щёлочь или как кислота. К ним относятся Zn(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)2, Cr(OH)3, Be(OH)2 и другие основания.

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2.

Щёлочи получают в результате взаимодействия оксида с водой:

Нерастворимые основания получаются в результате взаимодействия щелочей с солями:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓+ Na2SO4.

Основные химические свойства оснований описаны в таблице.

Реакции	Что образуется	Примеры
С кислотами	Соль и вода. Нерастворимые основания взаимодействуют только с растворимыми кислотами	Cu(OH)2↓ + H2SO4 → CuSO4 +2H2O
Разложение при высокой температуре	Оксид металла и вода	2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
С кислотными оксидами (реагируют щёлочи)	Соль	NaOH + CO2 → NaHCO3
С неметаллами (вступают щёлочи)	Соль и водород	2NaOH + Si + H2O → Na2SiO3 +H2↑
Обмена с солями	Гидроксид и соль	Ba(OH)2 + Na2SO4 → 2NaOH + BaSO4↓
Щелочей с некоторыми металлами	Сложная соль и водород	2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑

С помощью индикатора проводится тест на определение класса основания. При взаимодействии с основанием лакмус становится синим, фенолфталеин – малиновым, метилоранж – жёлтым.

Рис. 3. Реакция индикаторов на основания.

Из урока 8 класса химии узнали об особенностях, классификации и взаимодействии оснований с другими веществами. Основания – сложные вещества, состоящие из металла и гидроксильной группы ОН. Они делятся на растворимые или щёлочи и нерастворимые.

Щёлочи – более агрессивные основания, быстро реагирующие с другими веществами. Основания получают при взаимодействии металла или оксида металла с водой, а также в результате реакции соли и щёлочи.

Основания реагируют с кислотами, оксидами, солями, металлами и неметаллами, а также разлагаются при высокой температуре.

Средняя оценка: 4.5. Всего получено оценок: 487.

Источник: https://obrazovaka.ru/himiya/osnovaniya-8-klass.html

Физические и химические свойства оснований

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

• Основания называются электролитами, при диссоциации которых из отрицательных ионов образуются только ионы ( mathrm{OH} ):
• ( mathrm{Fe}(mathrm{OH}) 2 leftrightarrow mathrm{Fe} 2++2 mathrm{OH}- );
• ( mathrm{NH} 3+mathrm{H} 2 mathrm{O}
  ightarrow mathrm{NH} 4 mathrm{OH} leftrightarrow mathrm{NH} 4++mathrm{OH}- ).

Все неорганические основания классифицируются на водорастворимые (щелочи) — ( mathrm{NaOH} ), ( mathrm{KOH} ) и нерастворимые в воде ( (mathrm{Ba}(mathrm{OH}) 2, mathrm{Ca}(mathrm{OH}) 2) ). В зависимости от их химических свойств среди оснований выделяются амфотерные гидроксиды.

1. Химические свойства оснований
2. Когда индикаторы действуют на растворы неорганических оснований, их цвет меняется, так что, когда база попадает в раствор, лакмусовая бумажка приобретает синий цвет, метиловый оранжевый становится желтым, а фенолфталеин становится малиновым.
3. Неорганические основания способны реагировать с кислотами с образованием соли и воды, а нерастворимые в воде основания взаимодействуют только с водорастворимыми кислотами:
4. ( mathrm{Cu}(mathrm{OH}) 2 downarrow+mathrm{H} 2 mathrm{SO} 4=mathrm{CuSO} 4+2 mathrm{H} 2 mathrm{O} );
5. ( mathrm{NaOH}+mathrm{HCl}=mathrm{NaCl}+mathrm{H} 2 mathrm{O} ).
6. Водонерастворимые основания термически нестабильны, то есть при нагревании они разлагаются с образованием оксидов:
7. ( 2 mathrm{Fe}(mathrm{OH}) 3=mathrm{Fe} 2 mathrm{O} 3+3 mathrm{H} 2 mathrm{O} );
8. ( mathrm{Mg}(mathrm{OH}) 2=mathrm{MgO}+mathrm{H} 2 mathrm{O} ).
9. Alkalis (водорастворимые основания) взаимодействуют с кислотными окислами с образованием солей:
10. ( mathrm{NaOH}+mathrm{CO} 2=mathrm{NaHCOZ} ).
11. Alkalis также способны вступать в реакцию взаимодействия (IDR) с некоторыми неметаллами:
12. ( 2 mathrm{NaOH}+mathrm{Si}+mathrm{H} 2 mathrm{O}
    ightarrow mathrm{Na} 2 mathrm{SiO} 3+mathrm{H} 2 uparrow ).
13. Некоторые основания вступают в обменные реакции с солями:
14. ( (0 mathrm{H}) 2+mathrm{Na} 2 mathrm{S} 04=2 mathrm{NaOH}+mathrm{BaSO} 4downarrow ).
15. Амфотерные гидроксиды (основания) также обладают свойствами слабых кислот и реагируют с щелочами:
16. ( mathrm{Al}(mathrm{OH}) 3+mathrm{NaOH}=mathrm{Na}[mathrm{Al}(mathrm{OH}) 4] ).
17. Амфотерные основания включают алюминий, гидроксиды цинка. хром (III) и другие
18. Физические свойства оснований

Большинство оснований — это твердые вещества, которые характеризуются разной растворимостью в воде. Алкалис — водорастворимые основания — чаще всего твердые вещества белого цвета.

Водонерастворимые основания могут иметь разные цвета, например, гидроксид железа (III) представляет собой коричневое твердое вещество, гидроксид алюминия представляет собой белое твердое вещество, а гидроксид меди (II) представляет собой синее твердое вещество.

• Получение оснований
• Базы получают по-разному, например, реакцией:
• — обмен
• ( mathrm{CuSO} 4+2 mathrm{KOH}
  ightarrow mathrm{Cu}(mathrm{OH}) 2 downarrow+mathrm{K} 2 mathrm{SO} 4 );
• ( mathrm{K} 2 mathrm{CO} 3+mathrm{Ba}(mathrm{OH}) 2
  ightarrow 2 mathrm{KOH}+mathrm{BaCO} 3downarrow );
• — взаимодействие активных металлов или их оксидов с водой
• ( 2 mathrm{Li}+2 mathrm{H} 2 mathrm{O}
  ightarrow 2 mathrm{LiOH}+mathrm{H} 2 );
• ( mathrm{BaO}+mathrm{H} 20
  ightarrow mathrm{Ba}(mathrm{OH}) 2 downarrow );
• — электролиз водных растворов солей
• ( 2 mathrm{NaCl}+2 mathrm{H} 20=2 mathrm{NaOH}+mathrm{H} 2 uparrow+mathrm{Cl} 2 uparrow ).
• Примеры решения проблем
• ПРИМЕР 1

Задача

Рассчитать практическую массу оксида алюминия (выход целевого продукта составляет 92%) путем реакции разложения гидроксида алюминия массой 23,4 г

Решение.

Напишите уравнение реакции:

( 2 mathrm{Al}( ext { OH) } quad 3=mathrm{A} 1203+3 mathrm{H} 20 ).

Молярная масса гидроксида алюминия, рассчитанная с использованием таблицы химических элементов D.I. Менделеева — 78 г / моль. Найдите количество вещества гидроксида алюминия:

1. ( mathrm{v}(mathrm{Al}(mathrm{OH}) 3)=mathrm{m}(mathrm{Al}(mathrm{OH}) 3) / mathrm{M}(mathrm{Al}(mathrm{OH}) 3) );
2. ( mathrm{v}(mathrm{Al}(mathrm{OH}) mathrm{Z})=23,4 / 78=0,3 ) моль.
3. Согласно уравнению реакции ( mathrm{v}(mathrm{Al}(mathrm{OH}) ext { 3): } mathrm{v}(mathrm{Al} 2 mathrm{O} 3)=2 : 1 ), поэтому количество вещества оксида алюминия будет:
4. ( mathrm{v}(mathrm{A} | 2 mathrm{O} mathrm{Z})=0,5 imes mathrm{v}(mathrm{Al}(mathrm{OH}) 3) );
5. ( mathrm{v}(mathrm{Al} 2 mathrm{O} mathrm{3})=0,5 imes 0,3=0,15 ) моль.

Молярная масса оксида алюминия, рассчитанная с использованием таблицы химических элементов D.I. Менделеева — 102 г / моль. Найти теоретическую массу оксида алюминия:

• ( mathrm{M}(mathrm{Al} 2 mathrm{O} 3) mathrm{th}=0,15 imes 102=15,3 mathrm{г} )
• Тогда практическая масса глинозема:
• ( mathrm{m}(mathrm{Al} 2 mathrm{O} 3) mathrm{pr}=mathrm{m}(mathrm{Al} 2 mathrm{O} 3) mathrm{th} imes 92 / 100 );
• ( mathrm{M}(mathrm{Al} 2 mathrm{O} 3) mathrm{np}=15,3 imes 0,92=14 mathrm{г} )
• Ответ Масса глинозема — 14 г.
• ПРИМЕР 2

Задача

1. Выполнение серии преобразований:
2. ( mathrm{Fe}
   ightarrow mathrm{FeCl} 2
   ightarrow mathrm{Fe}(mathrm{OH}) 2
   ightarrow mathrm{Fe}(mathrm{OH}) 3
   ightarrow mathrm{Fe}(mathrm{NO} 3) mathrm{Z} )

Решение

• Раствор Для получения хлорида железа из железа необходимо растворить его в соляной кислоте:
• ( mathrm{Fe}+2 mathrm{HCl}
  ightarrow mathrm{FeCl} 2+mathrm{H} 2 uparrow ).
• Чтобы получить соли железа (II) и соли железа (II), необходимо воздействовать на эту соль щелочью:
• ( mathrm{FeCl} 2+2 mathrm{NaOH}
  ightarrow mathrm{Fe}(mathrm{OH}) 2+2 mathrm{NaCl} ).
• Чтобы получить гидроксид железа (III) из гидроксида железа (II), необходимо уменьшить его железо:
• ( 4 mathrm{Fe}(mathrm{OH}) 2+2 mathrm{H} 2 mathrm{O}+mathrm{O} 2
  ightarrow 4 mathrm{Fe}(mathrm{OH}) 3 downarrow ).
• Чтобы получить соль железа (III) из гидроксида железа (III), необходимо обработать осадок гидроксида железа (III) соответствующей кислотой:
• ( mathrm{Fe}(mathrm{OH}) 3+3 mathrm{HNO} 3
  ightarrow mathrm{Fe}(mathrm{NO} 3) quad 3+3 mathrm{H} 20 ).

Источник: https://sciterm.ru/spravochnik/fizicheskie-i-himicheskie-svojstva-osnovanij/

Свойства оснований

Основания – сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксильных групп. Общая формула оснований Ме(ОН)n. Основания (с точки зрения теории электролитической диссоциации) – это электролиты, диссоциирующие при растворении в воде с образованием катионов металла и гидроксид-ионов ОН–.

Классификация. По растворимости в воде основания делят на щелочи (растворимые в воде основания) и нерастворимые в воде основания. Щелочи образуют щелочные и щелочно-земельные металлы, а также некоторые другие элементы-металлы.

По кислотности (числу ионов ОН–, образующихся при полной диссоциации, или количеству ступеней диссоциации) основания подразделяют на однокислотные (при полной диссоциации получается один ион ОН–; одна ступень диссоциации) и многокислотные (при полной диссоциации получается больше одного иона ОН–; более одной ступени диссоциации). Среди многокислотных оснований различают  двухкислотные (например, Sn(OH)2), трехкислотные (Fe(OH)3) и четырехкислотные (Th(OH)4). Однокислотным является, например, основание КОН.

Выделяют группу гидроксидов, которые проявляют химическую двойственность. Они взаимодействую как с основаниями, так и с кислотами. Это амфотерные гидроксиды (см. таблицу 1).

Таблица 1 — Амфотерные гидроксиды

Амфотерный гидроксид (основная и кислотная форма)	Комплексный ион
Zn(OH)2 / H2ZnO2	ZnO2 (II)	[Zn(OH)4]2–
Al(OH)3 / HAlO2	AlO2 (I)	[Al(OH)4]–, [Al(OH)6]3–
Be(OH)2 / H2BeO2	BeO2 (II)	[Be(OH)4]2–
Sn(OH)2 / H2SnO2	SnO2 (II)	[Sn(OH)4]2–
Pb(OH)2 / H2PbO2	PbO2 (II)	[Pb(OH)4]2–
Fe(OH)3 / HFeO2	FeO2 (I)	[Fe(OH)4]–, [Fe(OH)6]3–
Cr(OH)3 / HCrO2	CrO2 (I)	[Cr(OH)4]–, [Cr(OH)6]3–

Физические свойства. Основания — твердые вещества различных цветов и различной растворимости в воде.

• Химические свойства оснований
• 1) Диссоциация: КОН + nН2О  К+×mН2О + ОН–×dН2О или сокращенно: КОН К+ + ОН–.
• Многокислотные основания диссоциируют по нескольким ступеням (в основном диссоциация протекает по первой ступени). Например, двухкислотное основание Fe(OH)2 диссоциирует  по двум ступеням:
• Fe(OH)2FeOH+ + OH– (1 ступень);
• FeOH+Fe2+ + OH– (2 ступень).
• 2) Взаимодействие с индикаторами (щелочи окрашивают фиолетовый лакмус в синий цвет, метилоранж – в желтый, а фенолфталеин – в малиновый):
• индикатор + ОН– (щелочь)окрашенное соединение.

3) Разложение с образованием оксида и воды (см. таблицу 2). Гидроксиды щелочных металлов устойчивы к нагреванию (плавятся без разложения). Гидроксиды щелочно-земельных и тяжелых металлов обычно легко разлагаются. Исключение составляет Ba(OH)2, у которого tразл достаточно высока (примерно 1000 °C).

Zn(OH)2 ZnO + H2O.

Таблица 2 — Температуры разложения некоторых гидроксидов металлов

Гидроксид	tразл, °C	Гидроксид	tразл, °C	Гидроксид	tразл, °C
LiOH	925	Cd(OH)2	130	Au(OH)3	150
Be(OH)2	130	Pb(OH)2	145	Al(OH)3	>300
Ca(OH)2	580	Fe(OH)2	150	Fe(OH)3	500
Sr(OH)2	535	Zn(OH)2	125	Bi(OH)3	100
Ba(OH)2	1000	Ni(OH)2	230	In(OH)3	150

1. 4) Взаимодействие щелочей с некоторыми металлами (например, Al и Zn):
2. В растворе: 2Al + 2NaOH + 6H2O  ® 2Na[Al(OH)4] + 3H2­
3. 2Al + 2OH– + 6H2О ® 2[Al(OH)4]– + 3H2­.
4. При сплавлении: 2Al + 2NaOH + 2H2O   2NaAlО2 + 3H2­.
5. 5) Взаимодействие щелочей с неметаллами:
6. 6NaOH + 3Cl2 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.
7. 6) Взаимодействие щелочей с кислотными и амфотерными оксидами:
8. 2NaOH + СО2 ® Na2CO3 + H2O                2OH– + CO2 ® CO32– + H2O.
9. В растворе: 2NaOH + ZnO + H2O ® Na2[Zn(OH)4]              2OH– + ZnO + H2О ® [Zn(OH)4]2–.
10. При сплавлении с амфотерным оксидом: 2NaOH + ZnO Na2ZnO2 + H2O.
11. 7) Взаимодействие оснований с кислотами:
12. H2SO4 + Ca(OH)2 ® CaSO4¯ + 2H2O            2H+ + SO42– + Ca2+ +2OH– ® CaSO4¯ + 2H2O
13. H2SO4 + Zn(OH)2 ® ZnSO4 + 2H2O            2H+ + Zn(OH)2 ® Zn2+ + 2H2O.
14. 8) Взаимодействие щелочей с амфотерными гидроксидами (см. таблицу 1):
15. В растворе: 2NaOH + Zn(OH)2 ® Na2[Zn(OH)4]                 2OH–  +  Zn(OH)2 ® [Zn(OH)4]2–
16. При сплавлении: 2NaOH + Zn(OH)2 Na2ZnO2 + 2H2O.
17. 9) Взаимодействие щелочей с солями. В реакцию вступают соли, которым соответствует нерастворимое в воде основание:
18. CuSО4 + 2NaOH ® Na2SO4 + Cu(OH)2¯               Cu2+ + 2OH–  ® Cu(OH)2¯.
19. Получение. Нерастворимые в воде основания получают путем взаимодействия соответствующей соли со щелочью:
20. 2NaOH + ZnSО4 ® Na2SO4 + Zn(OH)2¯              Zn2+ + 2OH– ® Zn(OH)2¯.
21. Щелочи получают:
22. 1) Взаимодействием оксида металла с водой:
23. Na2O + H2O ® 2NaOH                     CaO + H2O ® Ca(OH)2.
24. 2) Взаимодействием щелочных и щелочно-земельных металлов с водой:
25. 2Na + H2O ® 2NaOH + H2­                    Ca + 2H2O ® Ca(OH)2 + H2­.
26. 3) Электролизом растворов солей:
27. 2NaCl + 2H2O H2­ + 2NaOH + Cl2­.

4) Обменным взаимодействием гидроксидов щелочно-земельных металлов с некоторыми солями. В ходе реакции должна обязательно получаться нерастворимая соль.

Ba(OH)2 + Na2CO3 ® 2NaOH + BaCO3¯                    Ba2+ + CO32– ® BaCO3¯.

Л.А. Яковишин

Источник: http://sev-chem.narod.ru/spravochnik/teoriya/base.htm

2.5. Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов

Прежде чем рассуждать о химических свойствах оснований и амфотерных гидроксидов, давайте четко определим, что же это такое?

1) К основаниями или основным гидроксидам относят гидроксиды металлов в степени окисления +1 либо +2, т.е. формулы которых записываются либо как MeOH , либо как Me(OH)2. Однако существуют исключения. Так, гидроксиды Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2 к основаниям не относятся.

2) К амфотерным гидроксидам относят гидроксиды металлов в степени окисления +3,+4, а также в качестве исключений гидроксиды Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2. Гидроксиды металлов в степени окисления +4, в заданиях ЕГЭ не встречаются, поэтому рассмотрены не будут.

Химические свойства оснований

Все основания подразделяют на:

Напомним, что бериллий и магний к щелочноземельным металлам не относятся.

Помимо того, что щелочи растворимы в воде, они также очень хорошо диссоциируют в водных растворах, в то время как нерастворимые основания имеют низкую степень диссоциации.

Такое отличие в растворимости и способности к диссоциации у щелочей и нерастворимых гидроксидов приводит, в свою очередь, к заметным отличиям в их химических свойствах. Так, в частности, щелочи являются более химически активными соединениями и нередко способны вступать в те реакции, в которые не вступают нерастворимые основания.

Взаимодействие оснований с кислотами

Щелочи реагируют абсолютно со всеми кислотами, даже очень слабыми и нерастворимыми. Например:

Нерастворимые основания реагируют практически со всеми растворимыми кислотами, не реагируют с нерастворимой кремниевой кислотой:

Следует отметить, что как сильные, так и слабые основания с общей формулой вида Me(OH)2 могут образовывать основные соли при недостатке кислоты, например:

Взаимодействие с кислотными оксидами

Щелочи реагируют со всеми кислотными оксидами, при этом образуются соли и часто вода:

Нерастворимые основания способны реагировать со всеми высшими кислотными оксидами, соответствующими устойчивым кислотам, например, P2O5, SO3, N2O5, с образованием средних солей:

Нерастворимые основания вида Me(OH)2 реагируют в присутствии воды с углекислым газом исключительно с образованием основных солей. Например:

С диоксидом кремния, ввиду его исключительной инертности, реагируют только самые сильные основания — щелочи. При этом образуются нормальные соли. С нерастворимыми основаниями реакция не идет. Например:

Взаимодействие оснований с амфотерными оксидами и гидроксидами

Все щелочи реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами. Если реакцию проводят, сплавляя амфотерный оксид либо гидроксид с твердой щелочью, такая реакция приводит к образованию безводородных солей:

Если же используют водные растворы щелочей, то образуются гидроксокомплексные соли:

В случае алюминия при действии избытка концентрированной щелочи вместо соли Na[Al(OH)4] образуется соль Na3[Al(OH)6]:

Взаимодействие оснований с солями

• Какое-либо основание реагирует с какой-либо солью только при соблюдении одновременно двух условий:
• 1) растворимость исходных соединений;
• 2) наличие осадка или газа среди продуктов реакции
• Например:

Термическая устойчивость оснований

1. Все щелочи, кроме Ca(OH)2, устойчивы к нагреванию и плавятся без разложения.
2. Все нерастворимые основания, а также малорастворимый Ca(OH)2 при нагревании разлагаются.

   Наиболее высокая температура разложения у гидроксида кальция – около 1000oC:

3. Нерастворимые гидроксиды имеют намного более низкие температуры разложения.

   Так, например, гидроксид меди (II) разлагается уже при температуре выше 70 oC:

Химические свойства амфотерных гидроксидов

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотами

Амфотерные гидроксиды реагируют с сильными кислотами:

Амфотерные гидроксиды металлов в степени окисления +3, т.е. вида Me(OH)3, не реагируют с такими кислотами, как H2S, H2SO3 и H2СO3 ввиду того, что соли, которые могли бы образоваться в результате таких реакций, подвержены необратимому гидролизу до исходного амфотерного гидроксида и соответствующей кислоты:

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотными оксидами

Амфотерные гидроксиды реагируют с высшими оксидами, которым соответствуют устойчивые кислоты (SO3, P2O5, N2O5):

Амфотерные гидроксиды металлов в степени окисления +3, т.е. вида Me(OH)3, не реагируют с кислотными оксидами SO2 и СO2.

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с основаниями

• Из оснований амфотерные гидроксиды реагируют только с щелочами. При этом, если используется водный раствор щелочи, то образуются гидроксокомплексные соли:
• А при сплавлении амфотерных гидроксидов с твердыми щелочами получаются их безводные аналоги:

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с основными оксидами

Амфотерные гидроксиды реагируют при сплавлении с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов:

Термическое разложение амфотерных гидроксидов

Все амфотерные гидроксиды не растворимы в воде и, как любые нерастворимые гидроксиды, разлагаются при нагревании на соответствующий оксид и воду:

Источник: https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/harakternye-himicheskie-svojstva-osnovanij-i-amfoternyh-gidroksidov

Химические свойства оснований

•  Светлана Николаевна  Шевченко,  учитель химии МБОУ СОШ № 11 с.Волочаевка
• Уровень изучения: базовый
• Тип урока: изучения нового материала
• Цель урока:

— образовательная: изучить свойства оснований.

Сформировать представление о действии индикаторов в различных средах. Дать определение реакции нейтрализации. Научить подтверждать свойства оснований уравнениями химических реакций.

— развивающая: продолжить формировать умения составлять химические уравнения, развивать навыки проведения химического эксперимента, безопасной работы с веществами и оборудованием. Развивать умение анализировать, сопоставлять, делать выводы.

— воспитывающая: воспитывать уважительное отношение к товарищам, ответственность и дисциплинированность; интерес к предмету.

Приборы и оборудование: штативы с пробирками, растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, сульфата меди. Индикаторы фенолфталеин, метилоранж, лакмусовая бумага, держатель, горелка. Мультимедийный комплекс.

УМК: Химия. 8 класс :учебн. для общеобразоват. организаций с прил. на электрон. носителе (DVD)/Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман.-М.:Просвещение, 2014.- 208с.:ил. Интерактивное учебное пособие «Окраска индикаторов в различных средах», «Техника проведения химического эксперимента».

1. Формы работы: индивидуальная, работа в парах, фронтальная.
2. Методы работы: частично- поисковый, иллюстративно- объяснительный, метод химического эксперимента.
3. Ход урока

• Организация класса. (1-2 минуты)
• Определение темы урока, постановка целей и задач урока. (1-2 минуты)
• Актуализация опорных знаний. (2-3минуты)
• Изучение новой темы (20-25 минут)
• Первичное закрепление и осмысление полученных знаний (7-10 минут)
• Подведение итогов урока. Рефлексия. Оценивание работы на уроке. (2-3 минуты)
• Домашнее задание. (1-2 минуты)

.- Здравствуйте ребята! Сегодня продолжим наше знакомство с основаниями .Что кроме названий и классификации, мы должны знать об этом классе веществ? (свойства веществ, применение). Правильно, и тема нашего урока: «Химические свойства оснований».

Актуализация.

2. Наша задача — опытным путем изучить химические свойства оснований и научиться подтверждать их уравнениями реакций.

3. — Давайте вспомним классы неорганических веществ.

Дайте определения( учащиеся дают определения -оксиды, кислоты, соли, основания. Давайте вспомним, как называются основания и общая формула? (ответы учащихся – гидроксиды, условная запись общей формулы — Ме(ОН)m).)

Назовите класс вещества, формулы которых написаны на доске/H2SO4 CuSO4 NaOH CuCl2 SO3 K2O HCl NiSO4/

Немного истории.

Чем мыли волосы женщины в Древней Руси? Рецепт был такой: взять ковш золы (показать образец), да не простой, а еловой или подсолнечника, замочить в дубовом ведре ключевой водой, настоять сутки, процедить, фильтрат развести водой, подогреть и мыть волосы. Полученный чудо раствор мыльный на ощупь и носит название «щелок». Вот им и мыли волосы женщины. Полученное вещество относится к классу оснований.

Тема.

Сегодня мы с вами представим, что находимся в химической лаборатории и исследуем основания. Еще раз напоминаю правила техники безопасности при работе с хим веществами.У вас на столах лежат инструкции по проведению опытов

Задание 1. На ваших столах образцы оснований – NaOH KOH Ca(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2..Проверьте их на растворимость. Занесите наблюдения в таблицу.

Сделайте вывод 1./один из учащихся комментирует- Основания по растворимости делятся на растворимые-щелочи и нерасторимые/ Запишите в схему.Работа с табл растворимости

Учитель: щелочи образованы мет 1(А) и 2(А) группы , кроме Ве и Мg.(учащиеся записывают)Щелочи –мылкие на ощупь, едкие, разьедают кожу, ткани, бумагу, поэтому гидроксиды натрия и калия называют соответственно едкий натр и едкое кали. (учащиеся записывают названия).

Демонстрационный опыт учителя: шерстяная нить и конц щелочь(желтеет)

Изучим сначала свойства щелочей.

Задание 2. Изменяют и как цвет индикатора щелочи?(работа по инструкции)Запись наблюдений.

• Вывод 2 /один из учащихся комментирует – щелочи изменяют цвет индикатора, метил оранжевый на желтый, фенлфталеин на малиновый, лакмус на синий, индикаторная бумага//
• Вспомните и сравните как изменяет цвет индикатора кислоты(ответы учащихся)
• Демонстрационный опыт учителя: изменения цвета индикатора в конц щелочи и разб;.

Вывод 3. Насыщеность цвета зависит от концентрации щелочи.Знакомство со шкалой рН среды (рН-показателем шкалы)-таблица на доске

Демонстрационный опыт проверка раствора золы и определение рН.-слабый раствор щелочи

Задание 3.С чем могут взаимодействовать основания. Вспомните схему.(ответы учащихся с кислотами , с кислотными оксидами, с солями)

Работа по инструкции. Проведите два опыта. NaOH + HCl; КOH + H2SO4. Что наблюдаете?(ответы учащихся –изменение цвета индикатора , небольшое вскипание)

Учитель: После реакции цвет индикатора восстановился, так как кислота и щелочь нейтрализовали друг друга. Эта реакция называется р. нейтрализации. Р нейтрализации- это …

Запись наблюдений. У доски учащиеся пишут уравнения реакций

NaOH + HCl;

КOH + H2SO4 с объяснением.(составление формул веществ, уравнивание, дают названия продуктам и определяют класс. )

Вывод -В обоих реакциях образуется соль и вода.Делаем общий вывод.

Вывод 4. Щелочи реагируют с кислотами.

1. NaOH + СО2; (пример- образование белого налета на склянке с щелочью)
2. КOH + SO3
3. Вывод 5. Щелочи реагируют с кислотными оксидами
4. Задание 4 .Возвращаемся к схеме-с чем еще могут реагировать щелочи (ответы –с солями)

Работа по инструкции. Проведите три опыта.

NaOH + СuCl2 Что наблюдаете?(ответы учащихся –выпадение голубого осадка)Запись уравнения реакции

NaOH+ К2SO4. Что наблюдаете?(нет признаков реакции)

• NaOH+ СuСО3 Что наблюдаете?(нет признаков реакции)
• Сделайте выводы.(подсказка-какие соли должны быть(работа с таблицей растворимости)
• Вывод:5 1)щелочи реагируют только с растворимыми солями; 2) реакция идет, только в случае выпадения осадка.
• Учитель Обобщите с какими классами веществ взимодействуют растворимые основания
• А теперь рассмотрим свойства нерастворимых оснований по аналогии с растворимыми
• Задание 5 Опустите индикаторную бумагу в пробирку с гидроксидом меди с водой. Сделайте вывод(ответ не изменяет цвет индикатора)
• Вывод. Нерастворимые основания не изменяют цвет индикатора

Задание 6. Работа по инструкции-добавьте серной кислоты к Си(ОН)2. Что наблюдаете? (ответы-растворение вещества и образование прозрачного раствора голубого цвета) Сделайте вывод.Учащийся у доски записывает уравнение реакции с объяснением.Тоже реакция нейтрализации

Вывод. Нерастворимые основания взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды.

Учитель. Нерастворимые основания не реагируют с кислотными оксидами и солями . но зато у них есть особое свойство — это реакция разложения при нагревании. Запишите уравнение реакции разложения гидроксида меди и гидроксида железа

Обобщите свойства нерастворимых оснований (ответы учащихся –нераств основания реагируют с кислотами и разлагаются при нагревании

Подведение итогов урока.

Что такое щелочи? С чем взаимодействуют?Как определить растворимое или не растворимое основание? С чем взаимодействует нераств основание?

1. Рефлексия.
2. Что нового узнали на этом уроке?
3. Какое настроение сложилось в ходе урока?
4. Понравился ли урок и ВАША работа на нем?
5. Оценивание

Домашнее задание. параграф 42; стр. 144 выучить таблицу

Источник: https://kopilka.edu-eao.ru/himicheskie-svojstva-osnovanij/

Химические свойства нерастворимых оснований

Гидроксиды – это сложные вещества, состоящие из атома металла, связанного с одной или несколькими гидроксильными группами — ОН. Общая формула: Гидроксиды   Основные (ОСНОВАНИЯ) Амфотерные Кислотные (КИСЛОТЫ) Все гидроксиды одновалентных металлов и большинства двухвалентных металлов.

Большинство гидроксидов металлов с валентностью III и IV. Гидроксиды неметаллов и гидроксиды металлов с валентностью V, VI и VII.

NaOH, KOH, Ba(OH)2, Fe(OH)2, Mg(OH)2, Cu(OH)2, Ca(OH)2 Be(OH)2, Al2(OH)3, Cr2(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3 H2CO3, H2SO4, HMnO4, K2CrO4   Растворимые (ЩЕЛОЧИ) Нерастворимые NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 Mg(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)2  

ОСНОВАНИЯ

Основания – это сложные вещества, в молекуле которых атомы металла связаны с одной или несколькими гидроксидными группами –OH (Ме ОН).

Щелочи – это растворимые в воде основания. Некоторые растворимые в воде основания называют едкими щелочами: NaOH – едкий натр, KOH – едкий кали.

Все основания – твёрдые вещества (кроме гидроксида аммония NH4OH), имеющие разные цвета: Cu(OH)2–голубой, Fe(OH)2 – бледно-зелёный, Ca(OH)2–белый, Co(OH)2 – розовый.

Графические формулы.

Показывают порядок связей и их количество (по валентности). В гидроксидах атомы кислорода связаны только с атомами других элементов и не связаны между собой.

Ca(OH)2	HO–Ca–OH
NaOH	Na–O–H

Упражнение на закрепление материала:

Распределите формулы оснований согласно классификации гидроксидов. Изобразите их графические формулы и назовите их.

• NaOH, Ba(OH)2, Ni(OH)3, Fe(OH)2, H3PO4, LiOH, Mg(OH)2, Cu(OH)2, KOH, Sr(OH)2, H2SO4
• Получение оснований
• 1. Взаимодействием щелочных и щелочноземельных металлов с водой
• Металл + H2O = ЩЁЛОЧЬ + Н2↑

!!!Внимание! Металл – это щелочной металл (Li, Na, K, Rb, Cs) или щелочноземельный (Ca, Ba, Ra)

1. 2Na + 2HOH à 2NaOH + H2↑
2. Ca + 2HOH à Ca(OH)2 + H2↑
3. Просмотр видео «Взаимодействие активных металлов с водой»
4. 2. Взаимодействием оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой
5. ОКСИД МЕТАЛЛА + H2O = ЩЁЛОЧЬ
6. Na2O + H2O à 2NaOH       (Na2O·H2O)
7. BaO + H2O à Ba(OH)2            (BaO·H2O)
8. 1. Взаимодействием щелочей с растворимыми солями металлов
9. СОЛЬ(р-р) + ЩЁЛОЧЬ = ОСНОВАНИЕ↓ + СОЛЬ
10. 2NaOH + CuSO4àCu(OH)2↓ + Na2SO4
11. 2KOH + ZnCl2àZn(OH)2↓ + 2KCl
12. Просмотр видео «Получение нерастворимых оснований»
13. Упражнение на закрепление материала:
14. Приведите по два уравнения реакций получения следующих оснований: 1) Гидроксид калия 2) Гидроксид кальция
15. 3) Гидроксид железа (III)

• Химические свойства щелочей
• Общие свойства оснований объясняются наличием в их растворах анионов OH-, которые образуются в результате электролитической диссоциации молекул оснований:
• Me(OH)y ↔ Mey+ + yOH-
• 1. Водные растворы щелочей изменяют окраску индикаторов

Индикатор	Цвет индикатора в среде
Щелочной (pH > 7)	Нейтральной (pH = 7)	Кислой (pH < 7)
Универсальная индикаторная бумага	Синий	Желтый	Красный
Лакмус	Синий	Фиолетовый	Красный
Фенолфталеин	Малиновый	Бесцветный	Бесцветный
Метиловый оранжевый	Желтый	Оранжевый	Розовый

Просмотр видео «Изменение окраски индикаторов в растворах щелочей», «Распознавание кислот, оснований и воды»

1. 2. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды
2. Щёлочь + Кислота = Соль + Вода
3. NaOH + HCl à NaCl + HOH
4. Cu(OH)2 + H2SO4à CuSO4 + 2HOH
5. Просмотр видео «Реакция нейтрализации»

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/15697243-0eed-4dc8-b916-9a7f4abac2e8/84.swf — тренажер «реакции нейтрализации»

• 3. Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды
• Щёлочь + Кислотный оксид = Соль + Вода
• 2NaOH + SO2à Na2SO3 + H2O
• Ca(OH)2 + CO2à CaCO3 + H2O
• Просмотр видео «Взаимодействие оксида фосфора и щелочи»
• 4. Растворы щелочей взаимодействуют с растворами солей при образовании нерастворимого основания или нерастворимой соли
• Соль (раствор) + Щёлочь = Нерастворимое основание↓ + Новая соль
• 2NaOH + CuSO4à Cu(OH)2↓ + H2O
• Ba(OH)2 + Na2SO4à BaSO4↓ + 2NaOH
• Просмотр видео «Взаимодействие раствора соли и щелочи»
• 5. Растворы щелочей взаимодействуют металлами, которые образуют амфотерные оксиды и гидроксиды:
• Zn + 2NaOHàNa2ZnO2 + H2↑
•                 цинкат натрия
• 2Al + 2KOH + 6H2O à 2K[Al(OH)4] + 3H2↑
• тетрагидроксоалюминат калия
• Просмотр видео «Взаимодействие алюминия с щелочью»
• 6. Растворы щелочей взаимодействуют амфотерными оксидами:
• ZnO + 2NaOH à Na2ZnO2 + H2O
• цинкатнатрия
• Al2O3 + 2KOH à 2KAlO2 + H2O
• алюминаткалия
• 7. Щелочи взаимодействуют амфотерными гидроксидами:
• a. в расплаве
• Al(OH)3 + KOH à KAlO2 + 2H2O
• алюминат калия
• б. в растворе
• Al(OH)3 + KOH à K[Al(OH)4]
• 8. Щелочи взаимодействуют с неметаллами:
• 2NaOH + Cl20à NaCl-1 + NaCl+1O + H2O
• Просмотр видео «Химические свойства оснований»

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab6ce9a-4185-11db-b0de-0800200c9a66/ch08_19_05.swf — «Почему едкий натр?»

1. Химические свойства нерастворимых оснований
2. 1. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на основной оксид и воду
3. Нерастворимое основание = основный оксид(амфотерный) + вода
4. to
5. Cu(OH)2à CuO + H2O
6. Просмотр видео «Разложение нерастворимых оснований при нагревани»
7. 2. С кислотами — реакция обмена

Ме(OH)n↓ + Кислота = Соль + вода

Внимание! Валентность металла в оксиде и соответствующем гидроксиде одинаковая.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1694;

Источник: https://studopedia.net/2_32437_himicheskie-svoystva-nerastvorimih-osnovaniy.html