Печатать книгуПечатать книгу

§ 3.3. Асновы

Сайт: Профильное обучение
Курс: Хімія. 11 клас
Книга: § 3.3. Асновы
Напечатано:: Гость
Дата: Четверг, 2 Май 2024, 14:34

Оглавление

Асновы — складаныя рэчывы, якія складаюцца з атамаў металаў і гідраксагруп ОН.

Гідрат аміяку NH3 ∙ H2O таксама адносіцца да асноў, паколькі ў водных растворах аміяку прысутнічаюць гідраксід-аніёны ОН−.

Наменклатура і класіфікацыя асноў

Назвы асноў складаюцца са слова «гідраксід» і назвы металу з указаннем яго ступені акіслення ў выпадку, калі яна пераменная: NaOH — гідраксід натрыю, Fe(OH)2 — гідраксід жалеза(II).

У аснове класіфікацыі асноў ляжаць розныя прыкметы.

1. Лік груп ОН. Па ліку груп ОН, якія прыходзяцца на адзін атам металу, адрозніваюць аднакіслотныя (NaOH, KOH, LiOH) і шматкіслотныя — Mg(OH)2, Ca(OH)2, Fe(OH)2 — асновы.

2. Растваральнасць у вадзе. Неарганічныя асновы — цвёрдыя рэчывы, за выключэннем гідрату аміяку NH3 ∙ H2O (мал. 6.3.). Па растваральнасці цвёрдыя асновы дзеляць на растваральныя (шчолачы) і нерастваральныя. Да шчолачаў адносяцца асновы, утвораныя металамі IA-групы (LiOH, NaOH і інш.) і шчолачназямельнымі металамі: Са(ОН)2, Sr(ОН)2, Ва(ОН)2. Дадзеныя пра растваральнасць асноў у вадзе прыведзены ў «Табліцы растваральнасці кіслот, асноў, солей» (гл. форзац падручніка).

3. Сіла электраліту. Вывучыўшы хімію ў 9-м класе, вы ўжо ведаеце, што па здольнасці дысацыіраваць на іоны ў растворах адрозніваюць моцныя і слабыя электраліты. Асновы дысацыіруюць на іоны металаў (або амонію NH subscript 4 superscript plus) і гідраксільныя групы ОН−. Усе шчолачы з’яўляюцца моцнымі электралітамі. Да моцных электралітаў адносіцца нават маларастваральны Ca(OH)2.

Слабыя электраліты — усе нерастваральныя асновы, напрыклад Mg(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3 і растваральны NH3 ∙ H2O. Слабымі электралітамі з’яўляюцца гідраксіды, якія валодаюць амфатэрнымі ўласцівасцямі: Zn(OH)2, Be(OH)2, Cr(OH)3, Al(OH)3.

img
Мал. 6.3. Узоры асноў: а — гідраксід кальцыю, б — гідраксід натрыю, в — гідраксід медзі(II), г — гідраксід цынку, д — гідраксід алюмінію

Хімічныя ўласцівасці і атрыманне шчолачаў

Да агульных хімічных уласцівасцей шчолачаў адносяць іх уздзеянне на індыкатары і ўтварэнне солей у рэакцыях з кіслотамі, кіслотнымі і амфатэрнымі аксідамі, амфатэрнымі гідраксідамі і радам солямі. Акрамя таго, некаторыя шчолачы могуць раскладацца пры награванні.

Агульныя хімічныя ўласцівасці шчолачаў абумоўлены наяўнасцю іона OH– у іх водных растворах: KOH → K+ + OH–, Сa(OH)2 → Сa2+ + 2OH–.

У якасці прыкладаў прывядзём наступныя рэакцыі:

1) з кіслотамі:

NaOH + HCl = NaCl + H2O (рэакцыя нейтралізацыі);

2) з кіслотнымі і амфатэрнымі аксідамі:

2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O,

2NaOH + ZnO equals with сплаўленне on top Na2ZnO2 + H2O;

3) з амфатэрнымі гідраксідамі:

Al(OH)3 + 3NaOH(р-р) = Na3[Al(OH)6],

Al(OH)3 + NaOH(цв) equals with t on top NaAlO2 + 2H2O;

4) з солямі:

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl (рэакцыя абмену);

5) раскладанне некаторых шчолачаў пры награванні:

Ca(OH)2 equals with t on top CaO + H2O,

Ba(OH)2 equals with t on top BaO + H2O.

Шчолачы часцей за ўсё атрымліваюць наступнымі спосабамі:

1) узаемадзеяннем актыўных (шчолачных і шчолачназямельных) металаў з вадой:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑,

Сa + 2H2O = Сa(OH)2 + H2↑;

2) узаемадзеяннем аксідаў шчолачных і шчолачназямельных металаў з вадой:

Na2O + H2O = 2NaOH,

СaO + H2O = Сa(OH)2;

3) электролізам водных раствораў солей, з якім вы пазнаёміцеся, вывучаючы матэрыял § 45.1.

Хімічныя ўласцівасці і атрыманне нерастваральных асноў

Адзначым дзве найважнейшыя хімічныя ўласцівасці нерастваральных асноў:

1) пры награванні раскладаюцца на аксід і ваду:

Fe(OH)2 equals with t on top FeO + H2O;

2) узаемадзейнічаюць з кіслотамі, утвараючы соль і ваду:

Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O.

Для атрымання нерастваральных асноў на растворы солей металаў уздзейнічаюць растворамі шчолачаў:

2NaOH + FeSO4 = Fe(OH)2↓ + Na2SO4.

Хімічныя ўласцівасці і атрыманне амфатэрных гідраксідаў (на прыкладзе гідраксідаў цынку і алюмінію)

Некаторыя нерастваральныя гідраксіды металаў уступаюць у рэакцыі не толькі з кіслотамі, але і са шчолачамі. Такія гідраксіды называюць амфатэрнымі. Да іх адносяцца Al(OH)3, Сr(OH)3, Zn(OH)2, Be(OH)2 і іншыя. Рэагуючы з кіслотамі, яны праяўляюць уласцівасці асноў (1), а пры ўзаемадзеянні са шчолачамі — уласцівасці кіслот (2):

1) Al(OH)3 + 3НCl = AlCl3 + 3H2O,

Zn(OH)2 + 2НCl = ZnCl2 + 2H2O;

begin mathsize 14px style open table attributes columnalign right end attributes row cell space space space 2 right parenthesis space Al left parenthesis OH right parenthesis subscript 3 space plus space 3 NaOH stack equals space Na subscript 3 left square bracket Al left parenthesis OH right parenthesis subscript 6 right square bracket comma with space space space гексагідроксаалюмінат натрыю space below end cell row cell Zn left parenthesis OH right parenthesis subscript 2 space plus space 2 NaOH stack space equals space Na subscript 2 left square bracket Zn left parenthesis OH right parenthesis subscript 4 right square bracket comma with space space space тэтрагідроксацынкат space space space натрыю space below end cell end table close curly brackets number space number space number space straight у space растворы end style

 begin mathsize 14px style open table attributes columnalign left end attributes row cell Al left parenthesis OH right parenthesis subscript 3 space plus space NaOH subscript left parenthesis цв right parenthesis end subscript stack stack space equals with t on top space space NaAlO subscript 2 space plus space with left parenthesis мета right parenthesis алюмінат натрыю space below 2 straight H subscript 2 straight O comma end cell row cell Zn left parenthesis OH right parenthesis subscript 2 space plus space 2 NaOH subscript left parenthesis цв right parenthesis end subscript stack stack space equals with t on top space Na subscript 2 ZnO subscript 2 space plus space with цынкат натрыю space below 2 straight H subscript 2 straight O. end cell end table close curly brackets number space number space number space пры space сплаўленні end style

Амфатэрныя гідраксіды раскладаюцца пры награванні, утвараючы амфатэрныя аксіды і ваду:

Zn(OH)2 equals with t on top ZnO + H2O;

2Al(OH)3 equals with t on top Al2O3 + 3H2O.

Амфатэрныя гідраксіды атрымліваюць, дадаючы раствор шчолачы да раствору солі:

2NaOH + ZnCl2 = Zn(OH)2↓ + 2NaCl;

3NaOH + AlCl3 = Al(OH)3↓ + 3NaCl.

Пры гэтым неабходны лішак солі, бо ў лішку шчолачы ўтвораны амфатэрны гідраксід раствараецца.

img

Варта адзначыць, што амфатэрнасць праяўляюць таксама і арганічныя злучэнні — амінакіслоты, бялкі.

Асновы — складаныя рэчывы, якія складаюцца з атамаў металаў і гідраксагруп ОН. Гідрат аміяку NH3 ∙ H2O таксама з’яўляецца асновай.

Шчолачы — растваральныя ў вадзе асновы; гэта моцныя электраліты, пры іх дысацыяцыі ў якасці аніёнаў утвараюцца толькі гідраксід-іоны.

Агульныя ўласцівасці шчолачаў — іх уздзеянне на індыкатары і ўтварэнне солей у рэакцыях з кіслотамі, кіслотнымі і амфатэрнымі аксідамі, амфатэрнымі гідраксідамі і солямі.

Нерастваральныя асновы ўзаемадзейнічаюць з кіслотамі, пры награванні раскладаюцца на аксід і ваду.

Амфатэрныя асновы нерастваральныя ў вадзе, узаемадзейнічаюць з кіслотамі і растворамі шчолачаў.

Шчолачы атрымліваюць электролізам водных раствораў солей, а таксама ўзаемадзеяннем шчолачных і шчолачназямельных металаў і іх аксідаў з вадой.

Нерастваральныя ў вадзе асновы атрымліваюць уздзеяннем шчолачаў на растворы солей металаў.

Пытанні, заданні, задачы

1. Назавіце асновы: КОН, Са(ОН)2, Сu(OH)2, Ni(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3. Якія з іх адносяцца да нерастваральных, маларастваральных, растваральных?

2. Прывядзіце прыклад ураўнення рэакцыі ўзаемадзеяння шчолачы з амфатэрным гідраксідам:

  • а) у растворы;
  • б) у расплаве.

3. Дакажыце, што гідрат аміяку NH3 ∙ H2O адносіцца да асноў.

4. Пералічыце хімічныя ўласцівасці:

  • а) шчолачаў;
  • б) нерастваральных асноў;
  • в) амфатэрных гідраксідаў.

5. Складзіце ўраўненні рэакцый паміж гідраксідам натрыю і рэчывамі, формулы якіх СО2, Н2SO3, FeSO4, Mg(NO3)2. Назавіце ўтвораныя солі.

6. Абярыце рэагент (або рэагенты) для ажыццяўлення наступных ператварэнняў.

Ператварэнне Рэагенты
а) K → KОН;
б) CuCl2 → Cu(OH)2;
в) Fe2O3 → Fe(OH)3;
г) BaO → Ba(OH)2		 1) Mg(OH)2;
2) NaOH;
3) NaCl;
4) HCl;
5) H2O

7. Складзіце ўраўненні дысацыяцыі рэчываў Zn(OH)Cl і LiOH. Якое з іх не адносіцца да шчолачаў? Чаму?

8. Складзіце ўраўненні рэакцый паводле схемы:

  • a) Cu(OH)2 begin mathsize 12px style not stretchy rightwards arrow with 1 on top end style CuSO4 begin mathsize 12px style not stretchy rightwards arrow with 2 on top end style Cu(OH)2 begin mathsize 12px style not stretchy rightwards arrow with 3 on top end style CuOH begin mathsize 12px style not stretchy rightwards arrow with 4 HCl on top end style …;
  • б) Na begin mathsize 12px style not stretchy rightwards arrow with 1 on top end style NaOH begin mathsize 12px style not stretchy rightwards arrow with 2 on top end style Fe(OH)3 begin mathsize 12px style not stretchy rightwards arrow with 3 on top end style Fe2O3 begin mathsize 12px style not stretchy rightwards arrow with 4 straight H subscript 2 SO subscript 4 on top end style ….

9. Укажыце афарбоўку лакмусу ў растворы, атрыманым пры дадаванні да раствору, які ўтрымлівае гідраксід натрыю масай 10 г, раствору, што ўтрымлівае серную кіслату такой самай масы.

10. Да раствору гідраксіду натрыю масай 150 г з масавай доляй шчолачы 3 % дадалі натрый масай 2,3 г. Вызначце масавую долю рэчыва ў канчатковым растворы (з дакладнасцю да чатырох значных лічбаў).

Самакантроль

1. Шчолачамі з’яўляюцца:

  • а) Са(ОН)2;
  • б) Al(OH)3;
  • в) Ва(OH)2;
  • г) Fe(OH)3.

2. Гідраксід цынку пры ўзаемадзеянні са шчолаччу можа ўтварыць:

  • а) ZnCl2;
  • б) K2ZnO2;
  • в) Zn(OH)Cl;
  • г) K2[Zn(OH)4].

3. Гідраксід натрыю рэагуе з:

  • а) СuCl2;
  • б) KCl;
  • в) Zn(OH)2;
  • г) SO2.

4. Атрымаць Fe(OH)3 можна ўзаемадзеяннем:

  • а) FeCl3 і Mg(OH)2;
  • б) Fe2O3 і H2O;
  • в) Fe(NO3)3 і NaOH;
  • г) FeСl3 і KOH.

5. Дзеяннем вады можна ажыццявіць ператварэнне:

  • а) Fe2O3 → Fe(OH)3;
  • б) ВаO → Ва(OH)2;
  • в) Ba(NO3)2 → Ba(OH)2;
  • г) Сu → Cu(OH)2.