Химия
Уроки по Химии
Все предметы
ВНО 2016
Конспекты уроков
Опорные конспекты
Учебники PDF
Учебники онлайн
Библиотека PDF
Словари
Справочник школьника
Мастер-класс для школьника

ПОСОБИЕ ПО ХИМИИ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В ВЫСШИЕ УЧЕБНЫЕ ЗАВЕДЕНИЯ

Часть И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

Раздел 6. ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

§ 6.3. Основы

 

Определение класса основ см. § 5.8. Приведенные там примеры диссоциации основ точнее, с учетом гидратации ионов, следует писать так:

КОН (к.) К+ (водн.) + ОН- (водн.);

NH3 ∙ Н2О1 NH+4 (водн.) + ОН- (водн.).

Основания в воде диссоциируют на ионы металла (аммония в случае гидрата аммиака) и гидроксид-ионы. Никаких других анионов, кроме гидроксид-ионов основания не образуют.

Названия оснований. Согласно международной номенклатуре названия оснований состоят из слова гидроксид и названия металла. Например, NaOH - гидроксид натрия, КОН -, гидроксид калия, Ca(OН)2 - гидроксид кальция. Если элемент образует несколько оснований, то в названии указывается степень его окисления римской цифрой в скобках: Fe(OH)2 - гидроксид железа(II), Fe(OH)3 - гидроксид железа(III).

Кроме этих названий, для некоторых важнейших основ применяются и другие, преимущественно традиционные названия. Например, гидроксид натрия NaOH называют едким натром; гидроксид калия КОН - едким кали; гидроксид кальция Са(OН)2 - гашеной известью, гидроксид бария Ва(ОН)2 - едким баритом. Добыча основ. Растворимые в воде основы, то есть щелочи, добывают при взаимодействии металлов или их оксидов с водой:

2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2;

Na2 O + Н2О = 2NaOH.

Промышленный способ добычи NaOH и КОН см. § 13.3. Малорастворимые в воде основания получают косвенным путем, а именно: действием щелочей на водные растворы соответствующих солей:

FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4;

AlCl3 + 3NaOH = Аl(ОН)3 + 3NaCl.

Свойства оснований. Растворы щелочей мыльные на ощупь. Изменяют окраску индикаторов: красного лакмусу - на синий цвет, бесцветного фенолфталеина - в малиновый цвет.

1 Это соединение часто записывают как NH4OH и называют гидроксидом аммония.

Луга NaOH и КОН очень устойчивы к нагреванию. Например, NaOH кипит при температуре 1400°С без расписания. Однако большинство оснований при нагревании разлагаются. Например:

Cu(OH)2 = CuO + Н2О;

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + ЗН2О.

Важнейшие химические свойства основ обусловленные их отношением к кислот, кислотных оксидов и солей.

1. При взаимодействии оснований с кислотами в эквивалентных количествах образуются соль и вода:

КОН + НСl = КСl + Н2О;

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2Н2О.

Взаимодействие оснований с кислотами называется реакцией нейтрализации. Любая реакция нейтрализации сводится к взаимодействия ионов ОН и Н с образованием малодисоційованого электролита - воды.

2. Щелочи взаимодействуют с кислотными оксидами:

Са (OН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О; 2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + Н2О.

Последняя реакция происходит только при нагревании.

3. Щелочи взаимодействуют с растворами различных солей. Например:

2КОН + CuSO4 = Cu(OH)2 + K2SO4.

С точки зрения теории электролитической диссоциации все общие щелочные свойства растворов (мильність на ощупь, изменение окраски индикаторов, взаимодействие с кислотами, кислотными оксидами, солями) обусловленные гидроксид-ионами ОН-.

Амфотерные гидроксиды. Амфотерными называются такие гидроксиды, которые во время диссоциации образуют одновременно и катионы водорода Н+ , и гидроксид-ионы ОН-. Такими являются

Аl(ОН)3, Zn(OH)2, Сr(ОН)3, Ве(OН)2, Ge(OH)2, Sn(OH)4, Pb(OH)2 и т.д.

Амфотерные гидроксиды взаимодействуют как с растворами кислот, так и с растворами щелочей. Например:

Аl(ОН)3 + ЗНСl = АlСl3 + ЗН2О;

Аl(ОН)3 + NaOH + 2Н2О = Na[Al(OH)4(H2O)2].

Последнее время растворения амфотерных гидроксидов в щелочных растворах обычно рассматривается как процесс образования гідроксосолей (гидроксокомплексов). Экспериментально доказано существования гидроксокомплексов многих металлов: [Zn(OH)4], l(ОН)42O)2]-, [Аl(ОН)6]3- и др. Самые прочные гідроксокомплекси алюминия, а среди них - [Аl(ОН)42O)2]- .

Такой подход не меняет сделанных выводы: в амфотерного гидроксида, например в Аl(ОН)3 и ему подобных, в кислой среде равновесие смещается в сторону образования солей алюминия, в щелочной - в сторону образования гидроксокомплексов. Очевидно, в водном растворе существует равновесие, которое точнее описывается уравнением:

Аl3+ + 3OН- Аl(ОН)3 = Аl(ОН)3 + ЗН2O l(OН)42O)2]- + Н+.