ЧАСТЬ И
ОБЩАЯ ХИМИЯ
ОСНОВНЫЕ
КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Основы
Понятие о основания, их состав и
названия
Неорганические
основания называют гидроксидами, потому что они состоят из двух частей:
атомов металлических элементов и гідроксигруп Э(ОН)х. Например, NaOH, Са(ОН)2, Аl(OH)3.
Основы
- это сложные вещества, состоящие из атома металлического элемента и одной
или нескольких гідроксигруп.
С
точки зрения теории кислот и оснований Аррениуса основам можно дать такое определение:
основания - это сложные вещества, которые в водных растворах диссоциируют с образованием
гидроксид-ионов ОН-.
Гідроксигрупа
одновалентная, поэтому число этих групп в составе основы равна валентности
металлического элемента. Названия гидроксидов состоят из двух слов: первое - название
металлического элемента, а второе слово «гидроксид». Если металлический элемент может
проявлять несколько валентностей, то в названии также указывают его валентность
римскими цифрами в скобках. Например:
I
NaOH - натрий
гидроксид;
II
Са(ОН)2
- кальций гидроксид;
III
Аl(OH)3 - алюминий гидроксид;
IV
Те(ОН)4
- титан(ИV)
гидроксид.
Физические
свойства и классификация основ
На
сегодня известны гидроксиды почти всех металлических элементов. Свойства этих
соединений в значительной степени зависят от их растворимости в воде, поэтому основы
разделяют на две группы - растворимые в воде или щелочи и нерастворимые в воде основания.
Луга
- это твердые бесцветные вещества, без запаха, хорошо растворимые в воде, милкі на
касание. Расплавы и растворы щелочей проводят электрический ток. При растворении в
воде щелочей выделяется большое количество теплоты, и раствор нагревается. Твердые
гидроксиды Натрия и Калия настолько гигроскопичны (поглощают воду из газувату
воздуха), на воздухе расплываются. В отличие от всех щелочей, кальций
гидроксид (гашеная известь) малорастворим в воде. Его насыщенный раствор называют
известковой водой, а суспензию в воде - известковым молоком.
Нерастворимые
гидроксиды - твердые при обычных условиях вещества, без запаха, не проводят электрический
ток, не притягиваются магнитом и, конечно же, не растворяются в воде. Если
нерастворимые гидроксиды добывают из растворов, то они выпадают в виде
студенистых осадков.
Гидроксиды
Натрия и Калия при нагревании плавятся и кипят без разложения. Все остальные гидроксиды
при нагревании разлагаются на оксид металлического элемента и воду:
|
Гидроксиды
(основы)
|
|
Растворимые
в воде (щелочи)
|
Нерастворимые
в воде
|
|
LiOH, NaOH, КОН,
RbOH, CsOH, Ca(ОН)2,
Sr(OH)2,
Ва(ОН)2
|
Аl(ОН)3, Fe(OH)2, Сr(ОН)3 и т.д
|
Выявление основ
Так
же, как и кислоты, щелочи можно обнаружить в водных растворах с помощью
индикаторов. В присутствии щелочи лакмус приобретает синюю окраску, а
метилоранж становится желтым. Лучшим индикатором щелочей является фенолфталеин - в нейтральном
среде (в чистой воде) и кислотной среде он бесцветен, а в
присутствии щелочей приобретает яркого малинового цвета. Но нерастворимые
гидроксиды окраску индикаторов не изменяют.
Окраска
некоторых индикаторов в кислотной, нейтральной и щелочной средах
|
Индикатор
|
Окраска
в растворе
|
|
В
кислотной среде
|
В
нейтральной среде
|
В
щелочной среде
|
|
Лакмус
|
Красный
|
Фиолетовый
|
Синий
|
|
Метилоранж
|
Красный
|
Оранжевый
|
Желтый
|
|
Фенолфталеин
|
Бесцветный
|
Бесцветный
|
Малиновый
|
Использование
основ
На
практике в основном используют только луга, в первую очередь натрий гидроксид
и кальций гидроксид. Кальций гидроксид имеет техническое название «гашеная известь». Его
используют в основном в строительстве для изготовления различных строительных
смесей: штукатурки, шпаклевки и т.д. Известковым молоком (суспензией кальций
гидроксида в воде) весной підбілюють низ стволов деревьев, чтобы предостеречь от
муравьев. Также кальций гидроксид используют в сахарной промышленности, для
изготовление зубных паст. Натрий гидроксид используют при производстве мыла,
лекарств, в кожевенной промышленности, для очистки нефти и др.
Безопасность во время
работы
с основами
Луга
есть едкими веществами: они разъедают кожу, дерево, бумагу, могут быть причиной
серьезных ожогов кожи и слизистых оболочек. Недаром натрий гидроксид называют
едким натром, а калий гидроксид - едким кали. Шерстяная ткань, погруженная в
концентрированный раствор натрий гидроксида, набухает и превращается в
драглеподібну массу. Если раствор щелочи, который попал на руку, не смыть водой,
кожу начинает щипать, и вскоре образуется язва. Работая с щелочами, следует
одевать защитные очки, поскольку попадание щелочей в глаза является крайне опасным.
Если щелочь случайно попал на кожу, его нужно немедленно смыть большим
количеством проточной воды, а затем, в случае необходимости, протереть поврежденный участок
кожи слабым раствором боратної или уксусной кислоты.