Общие свойства щелочей. Химические свойства оснований

2.5. Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов

Общие свойства щелочей. Химические свойства оснований

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:

Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O

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

Все щелочи, кроме Ca(OH)2, устойчивы к нагреванию и плавятся без разложения.

Все нерастворимые основания, а также малорастворимый Ca(OH)2 при нагревании разлагаются. Наиболее высокая температура разложения у гидроксида кальция – около 1000oC:

Нерастворимые гидроксиды имеют намного более низкие температуры разложения. Так, например, гидроксид меди (II) разлагается уже при температуре выше 70 oC:

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 — урок. Химия, 8–9 класс

Общие свойства щелочей. Химические свойства оснований

Химические свойства гидроксида металла во многом зависят от того, к какой группе он принадлежит — к щелочам или к нерастворимым основаниям.

Общие химические свойства щелочей

1. Кристаллы щелочей при растворении в воде полностью диссоциируют, то есть распадаются на положительно заряженные ионы металла и отрицательно заряженные гидроксид-ионы.

A) Например, при диссоциации гидроксида натрия образуются положительно заряженные ионы натрия и отрицательно заряженные гидроксид-ионы:

NaOH→Na++OH−.

Б) Процесс диссоциации гидроксида кальция отображается следующим уравнением:

Ca(OH)2→Ca2++2OH−.

2. Растворы щелочей изменяют окраску индикаторов.

Фактически с индикатором взаимодействуют гидроксид-ионы, содержащиеся в растворе любой щёлочи. При этом протекает химическая реакция с образованием нового продукта, признаком протекания которой является изменение окраски вещества.

Изменение окраски индикаторов в растворах щелочей

ИндикаторИзменение окраски индикатора
ЛакмусФиолетовый лакмус становится синим
ФенолфталеинБеcцветный фенолфталеин становитсямалиновым
УниверсальныйиндикаторУниверсальный индикатор становитсясиним

фрагмент:

Действие щелочей на индикаторы

3. Щёлочи взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду.

Реакции обмена между щелочами и кислотами называют реакциями нейтрализации.

А) Например, при взаимодействии гидроксида натрия с соляной кислотой образуются хлорид натрия и вода: NaOH+HCl→NaCl+H2O.

фрагмент:

Взаимодействие гидроксида натрия с соляной кислотой

Б) Если нейтрализовать гидроксид кальция азотной кислотой, образуются нитрат кальция и вода:

Ca(OH)2+2HNO3→Ca(NO3)2+2H2O.

4. Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соль и воду.

А) Например, при взаимодействии гидроксида кальция с оксидом углерода(\(IV\)) т. е. углекислым газом, образуются карбонат кальция и вода:

Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O.

Обрати внимание!

При помощи этой химической реакции можно доказать присутствие оксида углерода(\(IV\)): при пропускании углекислого газа через известковую воду (насыщенный раствор гидроксида кальция) раствор мутнеет, поскольку выпадает осадок белого цвета — образуется нерастворимый карбонат кальция.

Б) При взаимодействии гидроксида натрия с оксидом фосфора(\(V\)) образуются фосфат натрия и вода:

6NaOH+P2O5→2Na3PO4+3H2O.

5. Щёлочи могут взаимодействовать с растворимыми в воде солями.

Обрати внимание!

Реакция обмена между основанием и солью возможна в том случае, если оба исходных вещества растворимы, а в результате образуется хотя бы одно нерастворимое вещество (выпадает осадок).

А) Например, при взаимодействии гидроксида натрия с сульфатом меди(\(II\)) образуются сульфат натрия и гидроксид меди(\(II\)):

2NaOH+CuSO4→Na2SO4+Cu(OH)2↓.

Б) При взаимодействии гидроксида кальция с карбонатом натрия образуются карбонат кальция и гидроксид натрия:

Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH.

6. Малорастворимые щёлочи при нагревании разлагаются на оксид металла и воду.

Например, если нагреть гидроксид кальция, образуются оксид кальция и водяной пар:

Ca(OH)2⟶t°CaO+H2O↑.

Общие химические свойства нерастворимых оснований

1. Нерастворимые основания взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду.

А) Например, при взаимодействии гидроксида меди(\(II\)) с серной кислотой образуются сульфат меди(\(II\)) и вода:

Cu(OH)2+H2SO4→CuSO4+2H2O.

Б) При взаимодействии гидроксида железа(\(III\)) с соляной (хлороводородной) кислотой образуются хлорид железа(\(III\)) и вода:

Fe(OH)3+3HCl→FeCl3+3H2O.

фрагмент:

Взаимодействие гидроксида железа(\(III\)) с соляной кислотой

2. Некоторые нерастворимые основания могут взаимодействовать с некоторыми кислотными оксидами, образуя соль и воду.

Например, при взаимодействии гидроксида меди(\(II\)) с оксидом серы(\(VI\)) образуются сульфат меди(\(II\)) и вода:

Cu(OH)2+SO3⟶t°CuSO4+H2O.

3. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид металла и воду.

А) Например, при нагревании гидроксида меди(\(II\)) образуются оксид меди(\(II\)) и вода:

 Cu(OH)2⟶t°CuO+H2O.

фрагмент:

Разложение гидроксида меди(\(II\))

Б) Гидроксид железа(\(III\)) при нагревании разлагается на оксид железа(\(III\)) и воду:

2Fe(OH)3⟶t°Fe2O3+3H2O.

Источник: https://www.yaklass.ru/p/himija/89-klass/klassy-neorganicheskikh-veshchestv-14371/osnovaniia-13717/re-6ae58f88-00cd-4a96-a47e-45022b0a2b13

«Основания. Физические и химические свойства щелочей , их получение»

Общие свойства щелочей. Химические свойства оснований

Урок «Основания. Физические и химические свойства щелочей ,

их получение.»

Задачи урока: -систематизировать смысл названий и состав сложных веществ;

-сформировать знания учащихся о составе оснований, валентности гидроксогруппы, физических и химических свойств щелочей, их получении;

-развивать умения учащихся сравнивать вещества выделять общие черты в составе и свойствах оснований.

Цели урока: -развитие умений характеризовать состав оснований по формулам и отличать их от других сложных веществ;

-отработка правильности составления и записи уравнений химических реакций, в том числе реакции нейтрализации;

-формирование навыков аккуратной работы с химическими веществами согласно правилам ТБ.

Оборудование и реактивы: на каждой партеNaOH сухой в пробирке, стакан с дистиллированной водой, лакмус, фенолфталеин, метилоранж, стеклянные палочки.

Ход урока:

Эпиграфом к уроку я хотела бы привести слова:«Все предметы бессмертной природы лишены смысла, пока их не познали смертные и не возлюбили земной любовью.» С. Цвейг (2 слайд)

  1. Актуализация ранее полученных знаний – беседа по вопросам с презентации:

– Что такое гидроксиды и как их классифицируют?

– С помощью чего можно распознать кислоту и основание?

(наглядная демонстрация – слайды 5 и 6)

-Как определить кислоту по составу?

-Чему равна валентность кислотного остатка?

(наглядная демонстрация – слайд 9)

– С чем взаимодействует кислота и какого типа эти реакции?

2. Самостоятельная работа с самопроверкой: (слайд 11 и 12) ((

Выберите из списка вещества, взаимодействующие с кислотами и напишите уравнения реакций с НСl, укажите тип реакции.

Al, SO3, ZnO, C, HBr, H2O

Выберите из списка вещества, взаимодействующие с кислотами и напишите уравнения реакций с Н2SO4, укажите тип реакции.

MgO, H2O, P, Zn, SO2, HCl

– Приведите примеры оснований?

-Что общего в этих формулах?

(наглядная демонстрация – слайд 14,16,17)

Учащиеся делают выводы, что общее – это атомы металлов и группа -ОН. Учитель вводит понятие гидроксильной группы и её валентности, дают вместе определениие основаниям.

ОСНОВАНИЯ – это сложные вещества, в состав которых входят атомы металлов, связанные с одной или несколькими гидроксильными группами ОН- . (слайд 17)

Общая формула оснований – Me (OH)n (слайд 18)

-Как можно классифицировать основания?

(находят в таблице растворимости и делят по растворимости, классифицируют с примерами) (слайд 20)

Основания нерастворимые

растворимые

Рассматривают и записывают физические свойства оснований ( слайды 21-23)

Химические свойства изучают, выполняя лабораторные опыты.

В выданную пробирку с сухой щелочью учащиеся наливают воду, размешивают стеклянной палочкой, убеждаются, что щелочи хорошо растворимы в воде, затем разливают ещё в две пробирки и в каждую из трёх пробирок добавляют по очереди индикаторы, записывают наблюдаемые изменения, затем добавляют кислоту. Видят реакцию с изменением цвета индикатора. Вводится понятие реакции нейтрализации, записывают уравнение реакции с кислотой, с кислотными оксидами.

Реакция нейтрализации – это взаимодействие между кислотамис образованием соли и водыи основаниями. (слайды 25)

Изучаются способы получения оснований с записью уравнений реакций: 1. активный металл с водой

2

Na + 2H 2O = 2NaOH + H22. основный оксид с водой CaO + H2O = Ca(OH)2 3. соль с щелочью CuCl2 + 2KOH = Cu(OH)2 + 2KCl (слайд 26)

  1. Рефлексия изученного на уроке материала – дополнение подходящими по смыслу словами в стихах: (слайды 27)

Очень страшные подчас

Разъедают кожу рук

И их ………. зовут.

  • Но врага в лицо мы знаем,

Осторожность соблюдаем

И состав знаком нам ваш

Из ……….. и ……….

  • Коль в воде смог раствориться,

Значит …………. звать тебя

А найти нам вас нам помогут

……………….. цвета.

  • Если осадок в растворе дают

…………………. кличут их тут.

Получить такой мы можем

Если щелочь с …………. сложим.

  • У всех оснований среда ………..

С ……….. средой они дружат

играя.

И основание плюс кислота

………….. окажется,значит,

среда.

Полный вариант:

Очень страшные подчас

Разъедают кожу рук

И их едкими зовут

  • Но врага в лицо мы знаем,

Осторожность соблюдаем

И состав знаком нам ваш

Из металлов и ОН

  • Коль в воде смог раствориться,

Значит щелочь звать тебя

А найти нам вас нам помогут

Индикаторов цвета.

  • Если осадок в растворе дают

Нерастворимыми кличут их

тут.

Получить такой мы можем

Если щелочь с солью сложим.

щелочная

С кислотной средой они

дружат играя.

И основание плюс кислота

Нейтральной окажется,

значит, среда.

  1. Домашнее задание:§ 18 (стр. 91-94) воп. 3, 5(а,б)

Источник: https://infourok.ru/osnovaniya-fizicheskie-i-himicheskie-svoystva-schelochey-ih-poluchenie-1483731.html

Основания. Химические свойства и получение

Общие свойства щелочей. Химические свойства оснований

Перед изучением этого раздела рекомендую прочитать следующую статью:

Классификация неорганических веществ

Основания – сложные вещества, которые состоят из катиона металла Ме+ (или металлоподобного катиона, например, иона аммония NH4+) и гидроксид-аниона ОН—.

По растворимости в воде основания делят на растворимые (щелочи) и нерастворимые основания. Также есть неустойчивые основания, которые самопроизвольно разлагаются.

Получение оснований

1. Взаимодействие основных оксидов с водой. При этом с водой реагируют в обычных условиях только те оксиды, которым соответствует растворимое основание (щелочь). Т.е. таким способом можно получить только щёлочи:

основный оксид + вода = основание

Например, оксид натрия в воде образует гидроксид натрия (едкий натр):

Na2O + H2O → 2NaOH

При этом оксид меди (II)  с водойне реагирует:

CuO + H2O ≠

2. Взаимодействие металлов с водой. При этом с водой реагируют в обычных условиях только щелочные металлы (литий, натрий, калий. рубидий, цезий), кальций, стронций и барий. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, окислителем выступает водород, восстановителем является металл.

металл + вода = щёлочь + водород

Например, калий реагирует с водой очень бурно:

2K0 + 2H2+O →  2K+OH + H20

3. Электролиз растворов некоторых солей щелочных металлов. Как правило, для получения щелочей электролизу подвергают растворы солей, образованных щелочными или щелочноземельными металлами и бескилородными кислотами (кроме плавиковой) – хлоридами, бромидами, сульфидами и др. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье Электролиз.

Например, электролиз хлорида натрия:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

4. Основания образуются при взаимодействии других щелочей с солями. При этом взаимодействуют только растворимые вещества, а в продуктах должна образоваться нерастворимая соль, либо нерастворимое основание:

щелочь + соль1 = соль2↓ + щелочь

либо

щелочь + соль1 = соль2↓ + щелочь

Например: карбонат калия реагирует в растворе с гидроксидом кальция:

K2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + 2KOH

Например: хлорид меди (II) взаимодействет в растворе с гидроксидом натрия. При этом выпадает голубой осадок гидроксида меди (II):

CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaCl

Химические свойства нерастворимых оснований

1. Нерастворимые основания взаимодействуют с сильными кислотами и их оксидами  (и некоторыми средними кислотами). При этом образуются соль и вода.

нерастворимое основание + кислота = соль + вода

нерастворимое основание + кислотный оксид = соль + вода

Например, гидроксид меди (II) взаимодействует с сильной соляной кислотой:

 Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O

При этом гидроксид меди (II) не взаимодействует с кислотным оксидом слабой угольной кислоты – углекислым газом:

Cu(OH)2 + CO2 ≠

2. Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид и воду.

Например, гидроксид железа (III) разлагается на оксид железа (III)  и воду при прокаливании:

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

3. Нерастворимые основания не взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами.

нерастворимое оснвоание + амфотерный оксид  ≠

нерастворимое основание + амфотерный гидроксид  ≠

4. Некоторые нерастворимые основания могут выступать в качестве восстановителей. Восстановителями являются основания, образованные металлами с минимальной или промежуточной степенью окисления, которые могут повысить свою степень окисления (гидроксид железа (II), гидроксид хрома (II) и др.).

Например, гидроксид железа (II) можно окислить кислородом воздуха в присутствии воды до гидроксида железа (III):

4Fe+2(OH)2 + O20 + 2H2O → 4Fe+3(O-2H)3

Химические свойства щелочей

1. Щёлочи взаимодействуют с любыми кислотами – и сильными, и слабыми. При этом образуются средняя соль и вода. Эти реакции называются реакциями нейтрализации.

 Возможно и образование кислой соли, если кислота многоосновная, при определенном соотношении реагентов, либо в избытке кислоты.

В избытке щёлочи образуется средняя соль и вода:

щёлочь(избыток)+ кислота = средняя соль + вода

щёлочь + многоосновная кислота(избыток) = кислая соль + вода

Например, гидроксид натрия при взаимодействии с трёхосновной фосфорной кислотой может образовывать 3 типа солей: дигидрофосфаты, фосфаты или гидрофосфаты.

При этом дигидрофосфаты образуются в избытке кислоты, либо при  мольном соотношении (соотношении количеств веществ) реагентов 1:1.

NaOH + H3PO4  → NaH2PO4 + H2O

При мольном соотношении количества щелочи и кислоты 2:1 образуются гидрофосфаты:

2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + 2H2O

В избытке щелочи, либо при мольном соотношении количества щелочи и кислоты 3:1 образуется фосфат щелочного металла.

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O

2. Щёлочи взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами. При этом в расплаве образуются обычные соли, а в растворе – комплексные соли.

щёлочь (расплав) + амфотерный оксид = средняя соль + вода

щёлочь (расплав) + амфотерный гидроксид = средняя соль + вода

щёлочь (раствор) + амфотерный оксид = комплексная соль

щёлочь (раствор) + амфотерный гидроксид = комплексная соль

Например, при взаимодействии гидроксида алюминия с гидроксидом натрия в расплаве образуется алюминат натрия. Более кислотный гидроксид образует кислотный остаток:

NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O

А в растворе образуется комплексная соль:

NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4]

Обратите внимание, как составляется формула комплексной соли: сначала мы выбираем центральный атом (как правило, это металл из амфотерного гидроксида). Затем дописываем к нему лиганды — в нашем случае это гидроксид-ионы.

Число лигандов, как правило, в 2 раза больше, чем степень окисления центрального атома. Но комплекс алюминия — исключение, у него число лигандов чаще всего равно 4. Заключаем полученный фрагмент в квадртаные скобки — это комплексный ион.

Определяем его заряд и снаружи дописываем нужное количество катионов или анионов.

3. Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами. При этом возможно образование кислой или средней соли, в зависимости от мольного соотношения щёлочи и кислотного оксида. В избытке щёлочи образуется средняя соль, а в избытке кислотного оксида образуется кислая соль:

щёлочь(избыток) + кислотный оксид = средняя соль + вода

либо:

щёлочь + кислотный оксид(избыток) = кислая соль

Например, при взаимодействии избытка гидроксида натрия с углекислым газом образуется карбонат натрия и вода:

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

А при взаимодействии избытка углекислого газа с гидроксидом натрия образуется только гидрокарбонат натрия:

2NaOH + CO2 = NaHCO3 

4. Щёлочи взаимодействуют с солями. Щёлочи реагируют только с растворимыми солями в растворе, при условии, что в продуктах образуется газ или  осадок. Такие реакции протекают по механизму ионного обмена.

щёлочь + растворимая соль = соль + соответствующий гидроксид

Щёлочи взаимодействуют с растворами солей металлов, которым соответствуют нерастворимые или неустойчивые гидроксиды.

Например, гидроксид натрия взаимодействует с сульфатом меди в растворе:

Cu2+SO42- + 2Na+OH— = Cu2+(OH)2—↓ + Na2+SO42-

Также щёлочи взаимодействуют с растворами солей аммония.

Например, гидроксид калия взаимодействует с раствором нитрата аммония:

NH4+NO3— + K+OH— = K+NO3— + NH3↑ + H2O

! При взаимодействии солей амфотерных металлов с избытком щёлочи образуется комплексная соль !

Давайте рассмотрим этот вопрос подробнее. Если соль, образованная металлом, которому соответствует амфотерный гидроксид, взаимодействует с небольшим количеством щёлочи, то протекает обычная обменная реакция, и в осадок выпадает гидроксид этого металла.

Например, избыток сульфата цинка реагирует в растворе с гидроксидом калия:

ZnSO4 + 2KOH = Zn(OH)2↓ + K2SO4

Однако, в данной реакции образуется не основание, а амфотерный гидроксид. А, как мы уже указывали выше, амфотерные гидроксиды растворяются в избытке щелочей с образованием комплексных солей. Таким образом, при взаимодействии сульфата цинка с избытком раствора щёлочи образуется комплексная соль, осадок не выпадает:

ZnSO4 + 4KOH = K2[Zn(OH)4] + K2SO4

Таким образом, получаем 2 схемы взаимодействия солей металлов, которым соответствуют амфотерные гидроксиды, с щелочами:

соль амф.металла(избыток) + щёлочь = амфотерный гидроксид↓ + соль

соль амф.металла + щёлочь(избыток) = комплексная соль + соль

5. Щёлочи взаимодействуют с кислыми солями. При этом образуются средние соли, либо менее кислые соли.

кислая соль + щёлочь = средняя соль + вода

Например, гидросульфит калия реагирует с гидроксидом калия с образованием сульфита калия и воды:

KHSO3 + KOH = K2SO3 + H2O

Свойства кислых солей очень удобно определять, разбивая мысленно кислую соль на 2 вещества — кислоту и соль. Например, гидрокарбонта натрия NaHCO3 мы разбиваем на уольную кислоту H2CO3 и карбонат натрия Na2CO3. Свойства гидрокарбоната в значительной степени определяются свойствами угольной кислоты и свойствами карбоната натрия.

6. Щёлочи взаимодействуют с металлами в растворе и расплаве. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, в растворе образуется комплексная соль и водород, в расплаве — средняя соль и водород.

! Обратите внимание! С щелочами в растворе реагируют только те металлы, у которых оксид с минимальной положительной степенью окисления металла амфотерный!

Например, железо не реагирует с раствором щёлочи, оксид железа (II) — основный. А алюминий растворяется в водном растворе щелочи, оксид алюминия — амфотерный:

2Al + 2NaOH + 6H2+O = 2Na[Al+3(OH)4] + 3H20

7. Щёлочи взаимодействуют с неметалами. При этом протекают окислительно-восстановительные реакции. Как правило, неметаллы диспропорционируют в щелочах. Не реагируют с щелочами кислород, водород, азот, углерод и инертные газы (гелий, неон, аргон и др.):

NaOH +О2 ≠

NaOH +N2 ≠

NaOH +C ≠

Сера, хлор, бром, йод, фосфор и другие неметаллы диспропорционируют в щелочах (т.е. самоокисляются-самовосстанавливаются).

Например, хлор при взаимодействии с холодной щелочью переходит в степени окисления -1 и +1:

2NaOH +Cl20 = NaCl— + NaOCl+ + H2O

Хлор при взаимодействии с горячей щелочью переходит в степени окисления -1 и +5:

6NaOH +Cl20 = 5NaCl— + NaCl+5O3 + 3H2O

Кремний окисляется щелочами до степени окисления +4.

Например, в растворе:

2NaOH +Si0 + H2+O= NaCl— + Na2Si+4O3 + 2H20

Фтор окисляет щёлочи:

2F20 + 4NaO-2H = O20 + 4NaF— + 2H2O

Более подробно про эти реакции можно прочитать в статье Окислительно-восстановительные реакции.

8. Щёлочи не разлагаются при нагревании.

Исключение — гидроксид лития:

2LiOH = Li2O + H2O

Источник: https://chemege.ru/base/

Состав и общие свойства оснований. урок. Химия 8 Класс

Общие свойства щелочей. Химические свойства оснований

Урок посвящен повторению и обобщению сведений о классификации и свойствах оснований, сравнению химических свойств растворимых и нерастворимых в воде оснований.

Тема: Обобщение пройденного материала

Урок: Состав и общие свойства оснований

Основания – это сложные вещества, в состав которых входят атомы металлов и гидроксильные группы – ОН. Валентность гидроксильной группы равна единице. Поэтому общую формулу оснований можно записать так: Ме(ОН)n, где n – число, равное валентности металла.

Названия оснований состоят из двух слов: первое слово в названии – «гидроксид», а второе – название металла. Если валентность металла переменная, то она указывается в скобках в конце названия. Например:

NaOH – гидроксид натрия

Cu(OH)2 – гидроксид меди(II)

У некоторых оснований есть исторически сложившиеся названия. Например, гидроксид натрия получил название едкий натр или каустическая сода, гидроксид калия – едкое кали, гидроксид кальция – гашеная известь (пушонка). Эти названия веществ часто встречаются в технической литературе.

По растворимости основания делят на растворимые в воде (или щелочи) и нерастворимые в воде основания. К щелочам относятся гидроксиды натрия, калия, лития, бария.

Гидроксид кальция, несмотря на то, что является малорастворимым в воде, относится к щелочам. Это связано с его едкостью.

К нерастворимым основаниям относятся, например, гидроксиды алюминия, меди, двух- и трехвалентного железа (Рис. 1).

Рис. 1. Классификация оснований

По своим физическим свойствам щелочи очень схожи: все они твердые, белые вещества. Правда, на воздухе гидроксиды натрия и калия поглощают пары воды и как бы расплываются. Это свойство называется гигроскопичностью.  Нерастворимые в воде основания тоже твердые вещества, но могут иметь различную окраску.

Химические свойства щелочей и нерастворимых в воде оснований имеют и сходства, и различия. Начнем с общего для них свойства. Все основания взаимодействуют с кислотами. При этом образуются соль и вода.

Данная реакция, как вы знаете, называется реакцией нейтрализации. Запишем уравнение реакции между гидроксидом бария и азотной кислотой. В результате данной реакции образуется нитрат бария и вода.

Реакция нейтрализации относится к реакциям обмена.

Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O

Щелочи и нерастворимые в воде основания по-разному взаимодействуют с индикаторами. Щелочи изменяют окраску индикатором, а нерастворимые оснований – нет.

Рис. 2. Индикаторы в растворе щелочи (слева направо): фенолфталеин, метилоранж и лакмус

Как индикаторы реагируют на щелочную среду? Приготовим пробирки с раствором щелочи – гидроксидом натрия. Для определения кислотности используют лакмус, метилоранж, фенолфталеин. В щелочной среде лакмус окрашивается в синий цвет, метилоранж – в желтый, фенолфталеин становится малиновым.

Для щелочей характерна реакция с кислотными оксидами. В результате такого взаимодействия образуются соль и вода. Например, при взаимодействии оксида серы(IV) с гидроксидом натрия образуется сульфит натрия и вода

SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O

Нерастворимым в воде основаниям свойственна реакция разложения при нагревании на оксид металла и воду.

Например, при нагревании голубой гидроксид меди(II)  разлагается на два оксида: черный оксид меди (II) и воду.

Сu(OH)2  = СuO + H2O

Щелочи могут вступать в реакцию обмена с растворами солей, если в результате реакции образуется осадок. Например, при взаимодействии сульфата меди(II) с гидроксидом натрия образуется нерастворимый в воде гидроксид меди(II) и сульфат натрия. Данная реакция относится к типу обмена.

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Список рекомендованной литературы

1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й кл.: к учеб. П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006. (с.120-123)

2. Ушакова О.В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под.ред. проф. П.А. Оржековского – М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с.111-115)

3. Химия. 8 класс. Учеб.для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.:Астрель, 2013. (§36)

4. Химия: 8-й класс: учеб.для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005. (§46)

5. Химия: неорг. химия: учеб.для 8 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§31)

6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав.ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

Дополнительные веб-ресурсы

1. (Источник).

2. Химическая информационная сеть (Источник).

3. Химия и жизнь (Источник).

Домашнее задание

1. с. 129 №№ 4,6 из Рабочей тетради по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под.ред. проф. П.А. Оржековского – М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006.

2. с.201 №№ А1, А2 из учебника П.А. Оржековского, Л.М. Мещеряковой, М.М. Шалашовой «Химия: 8кл.», 2013 г.

Источник: https://interneturok.ru/lesson/chemistry/8-klass/obobschenie-proydennogo-materiala/sostav-i-obschie-svoystva-osnovaniy?block=player

Свойства оснований

Общие свойства щелочей. Химические 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
LiOH925 Cd(OH)2130 Au(OH)3150
Be(OH)2130 Pb(OH)2145 Al(OH)3>300
Ca(OH)2580 Fe(OH)2150 Fe(OH)3500
Sr(OH)2535 Zn(OH)2125 Bi(OH)3100
Ba(OH)21000 Ni(OH)2230 In(OH)3150

4) Взаимодействие щелочей с некоторыми металлами (например, Al и Zn):

В растворе: 2Al + 2NaOH + 6H2O  ® 2Na[Al(OH)4] + 3H2­

2Al + 2OH– + 6H2О ® 2[Al(OH)4]– + 3H2­.

При сплавлении: 2Al + 2NaOH + 2H2O   2NaAlО2 + 3H2­.

5) Взаимодействие щелочей с неметаллами:

6NaOH + 3Cl2 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.

6) Взаимодействие щелочей с кислотными и амфотерными оксидами:

2NaOH + СО2 ® Na2CO3 + H2O                2OH– + CO2 ® CO32– + H2O.

В растворе: 2NaOH + ZnO + H2O ® Na2[Zn(OH)4]              2OH– + ZnO + H2О ® [Zn(OH)4]2–.

При сплавлении с амфотерным оксидом: 2NaOH + ZnO Na2ZnO2 + H2O.

7) Взаимодействие оснований с кислотами:

H2SO4 + Ca(OH)2 ® CaSO4¯ + 2H2O            2H+ + SO42– + Ca2+ +2OH– ® CaSO4¯ + 2H2O

H2SO4 + Zn(OH)2 ® ZnSO4 + 2H2O            2H+ + Zn(OH)2 ® Zn2+ + 2H2O.

8) Взаимодействие щелочей с амфотерными гидроксидами (см. таблицу 1):

В растворе: 2NaOH + Zn(OH)2 ® Na2[Zn(OH)4]                 2OH–  +  Zn(OH)2 ® [Zn(OH)4]2–

При сплавлении: 2NaOH + Zn(OH)2 Na2ZnO2 + 2H2O.

9) Взаимодействие щелочей с солями. В реакцию вступают соли, которым соответствует нерастворимое в воде основание:

CuSО4 + 2NaOH ® Na2SO4 + Cu(OH)2¯               Cu2+ + 2OH–  ® Cu(OH)2¯.

Получение. Нерастворимые в воде основания получают путем взаимодействия соответствующей соли со щелочью:

2NaOH + ZnSО4 ® Na2SO4 + Zn(OH)2¯              Zn2+ + 2OH– ® Zn(OH)2¯.

Щелочи получают:

1) Взаимодействием оксида металла с водой:

Na2O + H2O ® 2NaOH                     CaO + H2O ® Ca(OH)2.

2) Взаимодействием щелочных и щелочно-земельных металлов с водой:

2Na + H2O ® 2NaOH + H2­                    Ca + 2H2O ® Ca(OH)2 + H2­.

3) Электролизом растворов солей:

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

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий