Химические свойства оснований
1. Щелочи (растворимые основания) из металлов реагируют только с Zn, Be и Al:
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Cr + NaOH → реакция не идет
Fe + NaOH → реакция не идет
2. Щелочи из неметаллов реагируют только с S, P, Si и галогенами:
3S + 6NaOH → Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O
P4 + 3NaOH + 3H2O → PH3 + 3NaH2PO2 (t°, гипофосфит натрия)
Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O (аналогично для Br2, I2)
3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O (при нагревании, аналогично для Br2, I2).
2F2 + 2NaOH → OF2 + 2NaF + H2O (продукты этой реакции на ЕГЭ не проверяются, но необходимо знать, что реакция протекает)
3. Основания взаимодействуют с кислотами с образованием средних, кислых или основных солей. Тип соли зависит от соотношения реагентов: например, в избытке кислоты образуются кислые соли.
Условие: один из реагентов должен быть растворимым.
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O (соотношение реагентов 1:2)
H2SO4 + KOH → KHSO4 + H2O (соотношение реагентов 1:1)
HCl + Cu(OH)2 → CuOHCl + H2O или
2HCl + Cu(OH)2 → CuCl2 + 2H2O
H2SiO3 + Cu(OH)2 → реакция не идет, так как и H2SiO3 и Cu(OH)2 нерастворимые.
4. Основания взаимодействуют с солями
Условие: 1) оба реагента должны быть растворимыми; 2) должен выпадать осадок или выделяться газ.
2NaOH + ZnCl2 → Zn(OH)2 + 2NaCl
NaOH + NH4NO3 → NH3 + NaNO3 + H2O
Cu(OH)2 + NaNO3 → реакция не идет, так как гидроксид меди (II) нерастворим.
5. Основания реагируют с кислотными оксидами. Если оксид в избытке образуется кислая соль:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
6. Щелочи реагируют с амфотерными оксидами:
1) реакции в растворе:
ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия)
BeO + 2NaOH + H2O → Na2[Be(OH)4] (тетрагидроксобериллат натрия)
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)
2) реакции при сплавлении:
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O (цинкат натрия)
BeO + 2NaOH → Na2BeO2 + H2O (бериллат натрия)
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (метаалюминат натрия)
7. Щелочи реагируют с амфотерными гидроксидами:
1) реакции в растворе:
Zn(OH)2 + NaOH → Na2[Zn(OH)4]
Be(OH)2 + NaOH → Na2[Be(OH)4]
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
2) реакции при сплавлении:
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O (кислота: H2ZnO2)
Be(OH)2 + 2NaOH → Na2BeO2 + 2H2O (кислота: H2BeO2)
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (кислота: HAlO2)
8. Нерастворимые основания (а также Ca(OH)2 и LiOH) разлагаются при нагревании:
Ca(OH)2 → CaO + H2O
2LiOH → Li2O + H2O
Mg(OH)2 → MgO + H2O
Fe(OH)2 → FeO + H2O
Cu(OH)2 → CuO + H2O.
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 водой не 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= 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
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:
2Cu(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:
Химические свойства амфотерных гидроксидов
Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотами
Амфотерные гидроксиды реагируют с 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:
в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 84 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Добавить в вариант
Какие два вещества могут реагировать друг с другом?
1)
2)
3)
4)
Задания Д8 № 369
Гидроксид кальция взаимодействует с каждым из двух веществ:
1)
2)
3)
4)
Задания Д8 № 498
Гидроксид бария вступает в реакцию с
1)
2)
3)
4)
Задания Д8 № 799
С гидроксидом натрия взаимодействует
1)
2)
3)
4)
С гидроксидом натрия взаимодействует
1)
2)
3)
4)
Гидроксид натрия взаимодействует с каждым из двух веществ:
1)
2)
3)
4)
С гидроксидом натрия взаимодействует
1)
2)
3)
4)
С гидроксидом алюминия взаимодействует каждое из двух веществ:
1)
2)
3)
4)
Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4
Гидроксид хрома(III) превращается в комплексное соединение при взаимодействии с водным раствором
1) NaNO3
2) КОН
3) СO2
4) CaCl2
Гидроксид алюминия превращается в комплексное соединение при взаимодействии с водным раствором
1) NH3
2) NaОН
3) ZnСl2
4) SO2
Гидроксид кальция не взаимодействует с
1) оксидом углерода(II)
2) бромом
3) сероводородом
4) хлороводородом
Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную
цифрой.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Задания Д8 № 584
Гидроксид калия взаимодействует с каждым из двух веществ:
1)
2)
3)
4)
Задания Д8 № 885
С гидроксидом калия взаимодействует
1)
2)
3)
4)
Гидроксид рубидия может реагировать с
1)
2)
3)
4)
Гидроксид кальция вступает в реакцию с
1)
2)
3)
4)
Гидроксид алюминия реагирует с каждым из двух веществ:
1) и
2) и
3) и
4) и
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2014 по химии
Гидроксид алюминия взаимодействует с каждым из двух веществ:
1) и
2) и
3) и
4) и
Источник: ЕГЭ по химии 24.04.2014. Досрочная волна. Вариант 1
Гидроксидом, который взаимодействует как с раствором кислоты, так и с концентрированным раствором щелочи, является
1)
2)
3)
4)
Гидроксидом, который взаимодействует как с раствором кислоты, так и с концентрированным раствором щёлочи, является
1)
2)
3)
4)
Всего: 84 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ:
1. Свойства щелочей – растворимых оснований.
1)
Взаимодействие с кислотами
– реакция нейтрализации
NaOH
+
HNO
2
=
NaNO
2
+
H
2
O
2)
С кислотными оксидами.
В зависимости от соотношения щелочи и оксида получаются средние и кислые соли
SiO
2
(
тв
.)+ 2NaOH
→
t Na
2
SiO
3
+ +H
2
O
2NaOH
(
избыток
) + CO
2
= Na
2
CO
3
+ H
2
O
NaOH
+ CO
2
(
избыток
) = Na
Н
CO
3
Амфотерные гидроксиды
– это гидроксиды, которые могут в зависимости от условий проявлять как кислотные, так и основные свойства (двойственный характер).
+2:
Be(OH)
2
, Zn(OH)
2
,
Sn
(OH)
2
,
Pb
(OH)
2
+3:
Al
(
OH
)
3
,
Cr
(
OH
)
3
,
[
Fe
(
OH
)
3
–слабо амфотерный, не образует гидроксокомплексов, реагирует со щелочами только в сплаве!]
Автор:
Калитина Тамара Михайловна
Место работы:
МБОУ СОШ №2 с.Александров-Гай Саратовской области
Должность:
учитель
химии
Дополнительные сведения:
сайт
http://kalitina.okis.ru/
Мини-сайт
http://www.nsportal.ru/kalitina-tamara-mikhailovna
План
Основания. Щелочи.
Получение оснований.
Свойства оснований растворимых и нерастворимых.
Амфотерные гидроксиды. Получение. Свойства.
Получение оснований:
3) Электролиз растворов хлоридов и бромидов щелочных металлов.
2KCl + 2H
2
O
=
Cl
2
+ H
2
+ 2KOH
4) Обменные реакции в растворе.
Ba
(OH)
2
+ Na
2
SO
4
=
BaSO
4
↓
+ 2NaOH
Исходные вещества должны быть
растворимы!В
продуктах должен быть осадок!
5) Взаимодействие солей тяжелых металлов со щелочами.
С
uCl
2
+ 2
KOH
=
С
u
(
OH
)
2
+ 2
KCl
Получение
нерастворимых
гидроксидов.
Способ получения
Примеры реакций
Примечания
2. Свойства нерастворимых оснований.
1)
Взаимодействие
с
сильными
кислотами
– реакция нейтрализации.
Fe(OH)
2
+2HCl =FeCl
2
+
2H
2
O
2
)
Реакция с кислотными оксидами
(только очень сильных кислот –
SO
3
,
N
2
O
5
,
Cl
2
O
7
)
Cu(OH)
2
+ N
2
O
5
→
t
Cu(NO
3
)
2
3)
Разложение
при нагревании.
С
u(OH)
2
→
t
CuO
+ H
2
O
AgOH
распадается сразу в момент получения.
4)
Окисление
низших неустойчивых оснований кислородом.
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O = 4Fe(OH)
3
2Mn(OH)
2
+ O
2
= 2MnO
2
+ 2H
2
O
Источники
http://egeigia.ru/all-ege/materialy-ege/himiya/566-ege-him-2012-5
Основания.
Щелочи.
Амфотерные гидроксиды.
Лекция №11
Подготовка к ЕГЭ
Свойства амфотерных гидроксидов
Свойства
Примеры реакций
3) Реагируют с
расплавами
щелочей – образуя соли.
Al(OH)
3
+ KOH
→
t KAlO
2
+ 2H
2
O
(
или
K
3
AlO
3
)
Zn(OH)
2
+2KOH
→
t K
2
ZnO
2
+ 2H
2
O
4) При сплавлении реагируют
с карбонатами щелочных металлов.
2
Al
(
OH
)
3
+
Na
2
CO
3
= 2
NaAlO
2
(или
Na
3
AlO
3
) +
CO
2
+ 3Н
2
О (при нагревании)
Zn
(
OH
)
2
+
Na
2
CO
3
=
Na
2
ZnO
2
+
CO
2
+ Н
2
О (при нагревании)
5) Разлагаются при нагревании
2Al(OH)
3
→
t
Al
2
O
3
+ 3H
2
O
Получение оснований:
Способ получения
Примеры реакций
Примечания
1) Реакция активных металлов с водой
(только если образуется растворимый гидроксид!)
2Na + 2H
2
O =
2NaOH
+ H
2
С водой реагируют металлы
IA
подгруппы,
Са
,
Sr
,
Ba
2) Взаимодействие основных оксидов с водой
(только если образуется растворимый гидроксид!)
ВаО
+ Н
2
О =
Ва
(ОН)
2
С водой реагируют оксиды металлов
IA
подгруппы,
Са
,
Sr
,
Ba
.
СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ:
1. Свойства щелочей – растворимых оснований.
6) Реакция с
амфотерными
металлами
2NaOH + Zn +2H
2
O = Na
2
[Zn(OH)
4
] + H
2
(кроме
Fe
и
Cr
)
7) Взаимодействие с неметаллами
(кроме
N
2
,
C
,
O
2
, инертных газов)
:
2F
2
+ 4NaOH = O
2
+ 4NaF + 2H
2
O
Si + 2KOH + H
2
O = K
2
SiO
3
+ 2H
2
3S + 6NaOH = 2Na
2
S + Na
2
SO
3
+ 3H
2
O–
реакция
диспропорционирования
(S,P,Cl
2
,Br
2
,I
2
).
Щелочи (кроме
LiOH
) при нагревании
не разлагаются.
2LiOH –(t)
Li
2
O + H
2
O
Щелочи
Щелочи – растворимые основания
, в водном растворе создают
щелочную среду
за
счёт
иона ОН
—
, который образуется при их
ДИССОЦИАЦИИ:
KOH
K
+
+
OH
—
Нерастворимые основания в водном растворе щелочную среду не создают!
Свойства амфотерных гидроксидов
Свойства
Примеры реакций
Примечания
1) Реагируют с кислотами, образуются соли.
Zn(OH)
2
+ 2HCl =
ZnCl
2
+ 2H
2
O
Al(OH)
3
+3HNO
3
=
Al(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Только с сильными кислотами
2)
Взаимо-действуют
с
растворами
щелочей.
2NaOH+Zn(OH)
2
=
Na
2
[Zn(OH)
4
]
Тетрагидроксоцинкат
натрия.
3KOH+ Cr(OH)
3
= K
3
[Cr(OH)
6
]
Гексагидроксохромат
(III)
калия
в растворе образуются
гидроксокомплексы
, кроме железа!
СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ:
1. Свойства щелочей – растворимых оснований.
4)
Реакция с кислыми солями – образуется средняя соль или менее кислая.
Na
OH
+
Na
H
CO
3
=
H
2
O
+
Na
2
CO
3
КОН + КН
2
РО
4
= К
2
НРО
4
5) Реакция с
амфотерными
оксидами и
гидроксидами
.
2
NaOH
+
Cr
2
O
3
→
t
2
NaCrO
2
+
H
2
O
(сплавление)
Раствор:
2
KOH
+
ZnO
+
H
2
O
=
K
2
[
Zn
(
OH
)
4
]
2NaOH +
Zn
(OH)
2
=Na
2
[
Zn
(OH)
4
]
3KOH + Cr(OH)
3
= K
3
[Cr(OH)
6
]
Основания
Основания
– сложные вещества, содержащие в своем составе
гидроксид-ионы
или при взаимодействии с водой образующие эти ионы в качестве анионов.
СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ:
1. Свойства щелочей – растворимых оснований.
3)Реакция с растворами средних солей.
2NaOH + FeSO
4
= Fe(OH)
2
↓
+ Na
2
SO
4
2KOH + (NH
4
)
2
SO
4
= K
2
SO
4
+ 2NH
3
+ 2H
2
O
Исходные вещества должны быть растворимы, в продуктах — газ или осадок.
3*)
Соль
амфотерного
металла со щелочью
.
AlCl
3
+ 3
KOH
(недостаток) =
Al
(
OH
)
3
↓
+ 3
KCl
AlCl
3
+ 4
KOH
(избыток) = 3
KCl
+
K
[
Al
(
OH
)
4
]
В зависимости от количества щелочи может образовывать гидроксид или
гидроксокомплекс
.
Получение амфотерных гидроксидов
1) Реакции растворов солей со щелочью
в недостатке
:
ZnCl
2
+
NaOH
(недостаток)
=
Zn
(
OH
)
2
↓
+ 2
NaCl
2) Реакции
взаимного гидролиза
солей
Al
+3
,
Cr
+3
,
Fe
+3
и солей летучих кислот:
2AlCl
3
+3Na
2
CO
3
+ 3H
2
O = 2Al(OH)
3
↓
+3CO
2
+ 6NaCl
(
SO
3
2-
,S
2-
)
3) Выделение из
гидроксокомплекса
под действием слабых кислот или их оксидов:
K
3
[Cr(OH)
6
] + 3CO
2
Cr(OH)
3
+ 3KHCO
3
(Al
3+
) (H
2
S, SO
2
)
2. ЩЕЛОЧЬ + КИСЛОТА = СОЛЬ + ВОДА (реакция нейтрализации) (исключение H₂SiO₃).
Избыток кислоты → кислая соль, избыток щелочи → средняя)
КОН + H₂SO₄ → KНSO₄ + 2H₂O
2КОН + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O
3) С КИСЛОТНЫМИ ОКСИДАМИ = КИСЛЫЕ ИЛИ СРЕДНИЕ СОЛИ
избыток щелочи → средняя, избыток оксида → кислая)
SiO2(тв.)+ 2NaOH = Na2SiO3 + +H2O
2NaOH (избыток) + CO2 = Na2CO3 + H2O(средняя соль)
NaOH+ CO2(избыток) = NaНCO3 (кислая соль)
4)С РАСТВОРАМИ СРЕДНИХ СОЛЕЙ = СОЛЬ + ОСНОВАНИЕ
Исходные вещества должны быть растворимы, в продуктах — газ или осадок.
2NaOH + FeSO4 = Fe(OH)2↓+ Na2SO4
2KOH + (NH4)2SO4 = K2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O
5)СОЛЬ АМФОТЕРНОГО МЕТАЛЛА С ЩЕЛОЧЬЮ + ГИДРОКСИД или ГИДРОКСОКОМПЛЕКС
AlCl3 + 3KOH(недостаток) = Al(OH)3↓ + 3KCl
AlCl3 + 4KOH(избыток) = 3KCl + K[Al(OH)4]
6) С КИСЛЫМИ СОЛЯМИ + СРЕДНЯЯ СОЛЬ
NaOH + NaHCO3 = H2O + Na2CO3;
7) С АМФОТЕРНЫМИ ОКСИДАМИ И ГИДРОКСИДАМИ (сплавление) = СРЕДНЯЯ СОЛЬ + ВОДА
2NaOH + Cr2O3 =2NaCrO2 (хромат натрия) + H2O
2NaOH +Zn(OH)2= Na2ZnO2 (цинкат натрия) + 2H2O
В РАСТВОРАХ = ГИДРОКСОКОМПЛЕКС.
2KOH + ZnO +H2O= K2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат калия)
2NaOH +Zn(OH)2= Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия)
С АМФОТЕРНЫМИ МЕТАЛЛАМИ (кроме Fe и Cr) → СРЕДНЯЯ СОЛЬ + H2↑ (сплавление)
2KOH + Zn(сплавление) = K2ZnO2 + H2↑
В РАСТВОРАХ = ГИДРОКСОКОМПЛЕКС + H2↑
2NaOH + Zn +2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑
9) С НЕМЕТАЛЛАМИ = СОЛЬ + H2↑,
с серой и галогенами – 2 соли (кислородсодержащая + бескислородная + H2O
(Не реагируют N2, C, O2, инертные газы)
Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2↑
3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
Исключение:
2F2 + 4NaOH = O2 или (OF2) + 4NaF + 2H2O
10) ЩЕЛОЧИ ПРИ НАГРЕВАНИИ НЕ РАЗЛАГАЮТСЯ ( исключение LiOH)
11) В РАСПЛАВАХ ПОДВЕРГАЮТСЯ ГИДРОЛИЗУ
NaOH(расплав) → Na⁰ + O2⁰ + H2O
Катод Анод
ХЛОРНОВАТИСТАЯ КИСЛОТА HCl⁺¹O.
Существует только в виде разбавленных водных растворов. HClO — слабая кислота и сильный окислитель. Соли – гипохлориты
Разлагается: на свету до хлороводорода и кислорода:
HClO (свет) = HCl+ O2↑
Без света – до хлороводорода и хлорноватой кислоты
3HClO = 2HCl + НСlO3
2) Реагирует со щелочами – образуются соли и вода:
HClO + KOH =KClO + H2O
HClO + Са(OH)2 = СаOСl2 + H2O
хлорная известь
3) Окислитель:
2HI + HClO = I2↑ + HCl + H2O
ХЛОРИСТАЯ КИСЛОТА HCl⁺³O2
Существует только в водных растворах. Соли – хлориты
Получение:
2ClO2+H2O2=2HClO2 + O2↑
Неустойчива, при хранении разлагается
4HClO2 = HCl + HClO3 + 2ClO2↑ + H2O
ХЛОРНОВАТАЯ КИСЛОТА HCl⁺⁵O3.
Устойчива только в водных растворах. Соли – хлораты
Концентрированная кислота разлагается
8HClO3 = 4HClO4 + 2Cl2 + 3O2 + 2H2O
Получение:
Ba(ClO3)2+H2SO4=2HClO3 + BaSO4
Cильный окислитель.
1) 6P+5HClO3 =3P2O5↑ + 5HCl
ХЛОРНАЯ КИСЛОТА HCl⁺⁷O4
очень сильная кислота и очень сильный окислитель.
1) При нагревании хлорная кислота и ее соли разлагаются:
4HClO4 = 4ClO2↑ + 3O2↑ + 2H2O
KClO4 = KCl + 2O2↑
2) Сильный окислитель:
HClO4 + C → CO2↑ + Cl2↑ + H2O
ХЛОРОВОДОРОД HCl¯¹
Бесцветный газ, хорошо растворим в воде. Раствор в воде – сильная хлороводородная кислота.
HCl – сильный восстановитель:
Взаимодействие с нитратом серебра (нитрат серебра является реактивом на соляную кислоту и ее соли);
выпадет осадок белого цвета, который не растворяется в воде, ни в кислотах:
HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO3
2) Взаимодействие с окислителями (MnO2, KMnO, KCLO3 и др.):
6HCl + KClO3 → KCl +3H2O + 3Cl2↑
ФТОРОВОДОРОД HF¯¹
Бесцветный газ, хорошо растворим в воде.
Раствор в воде – фтороводородная (плавиковая) кислота – средней силы.