Основания подготовка к егэ химия - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

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⁺SO₄^2- + 2Na⁺OH^— = Cu²⁺(OH)₂^—↓ + Na₂⁺SO₄^2-

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

Источник

Основания.

Основания – сложные вещества, содержащие в
своем составе гидроксид-ионы или при взаимодействии с водой образующие эти ионы
в качестве анионов.

Щелочи – растворимые
основания, в водном растворе создают щелочную среду засчёт иона ОН^—,
который образуется при их ДИССОЦИАЦИИ: KOH à
K⁺ + OH^—

Нерастворимые
основания в водном растворе щелочную среду не создают!

Получение оснований:

Способ получения	Примеры реакций	Примечания
1) Реакция активных металлов с водой (только если образуется растворимый гидроксид!)	2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂	С водой реагируют металлы IA подгруппы, Са, Sr, Ba
2) Взаимодействие основных оксидов с водой (только если образуется растворимый гидроксид!)	ВаО + Н₂О = Ва(ОН)₂	С водой реагируют оксиды металлов IA подгруппы, Са, Sr, Ba.
3) Электролиз растворов хлоридов и бромидов щелочных металлов.	2KCl + 2H₂O Cl₂+ H₂ + 2KOH
4) Обменные реакции в растворе.	Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄ ↓+ 2NaOH	Исходные вещества должны быть растворимы!В продуктах должен быть осадок!
5) Взаимодействие солей тяжелых металлов со щелочами.	СuCl₂ + 2KOH = Сu(OH)₂¯ + 2KCl	Получение нерастворимых гидроксидов.

СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ:

1. Свойства щелочей – растворимых оснований.

1) Взаимодействие с кислотами – реакция нейтрализации	NaOH + HNO₂ = NaNO₂ + H₂O
2) С кислотными оксидами. В зависимости от соотношения щелочи и оксида получаются средние и кислые соли	SiO₂(тв.)+ 2NaOH → t Na₂SiO₃+ +H₂O 2NaOH (избыток) + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O NaOH+ CO₂(избыток) = NaНCO₃
3)Реакция с растворами средних солей.	2NaOH + FeSO₄ = Fe(OH)₂↓+ Na₂SO₄ 2KOH + (NH₄)₂SO₄= K₂SO₄ + 2NH₃+ 2H₂O Исходные вещества должны быть растворимы, в продуктах — газ или осадок.
3*) Соль амфотерного металла со щелочью.	AlCl₃ + 3KOH(недостаток) = Al(OH)₃↓ + 3KCl AlCl₃ + 4KOH(избыток) = 3KCl + K[Al(OH)₄] В зависимости от количества щелочи может образовывать гидроксид или гидроксокомплекс.
4) Реакция с кислыми солями – образуется средняя соль или менее кислая.	NaOH + NaHCO₃ = H₂O + Na₂CO₃ КОН + КН₂РО₄ = К₂НРО₄
5) Реакция с амфотерными оксидами и гидроксидами.	2NaOH + Cr₂O₃ → t 2NaCrO₂ + H₂O (сплавление) Раствор: 2KOH + ZnO +H₂O=K₂[Zn(OH)₄] 2NaOH +Zn(OH)₂=Na₂[Zn(OH)₄] 3KOH + Cr(OH)₃ = K₃[Cr(OH)₆]
6) Реакция с амфотерными металлами	2NaOH + Zn +2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂ (кроме Fe и Cr)
7) Взаимодействие с неметаллами (кроме N₂, C, O₂, инертных газов):	2F₂ + 4NaOH = O₂ + 4NaF + 2H₂O Si + 2KOH + H₂O = K₂SiO₃ + 2H₂ 3S + 6NaOH = 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O– реакция диспропорционирования (S,P,Cl₂,Br₂,I₂).
Щелочи (кроме LiOH) при нагревании не разлагаются.	2LiOH –(t)à Li₂O + H₂O

2. Свойства нерастворимых оснований.

1) Взаимодействие с сильными кислотами – реакция нейтрализации.	Fe(OH)₂+2HCl =FeCl₂ + 2H₂O
2) Реакция с кислотными оксидами (только очень сильных кислот – SO₃,N₂O₅, Cl₂O₇)	Cu(OH)₂ + N₂O₅ → t Cu(NO₃)₂
3) Разложение при нагревании.	Сu(OH)₂ → t CuO + H₂O AgOH распадается сразу в момент получения.
4) Окисление низших неустойчивых оснований кислородом.	4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃ 2Mn(OH)₂ + O₂ = 2MnO₂ + 2H₂O

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!]

Получение
амфотерных гидроксидов.

1)
Реакции растворов солей со щелочью в недостатке:

ZnCl₂ + NaOH (недостаток) = Zn(OH)₂↓
+ 2NaCl

2)
Реакции взаимного гидролиза солей Al⁺³ ,Cr⁺³ , Fe⁺³ и
солей летучих кислот:

2AlCl₃+ 3Na₂CO₃+ 3H₂O = 2Al(OH)₃↓+3CO₂+
6NaCl

(SO₃^2-,S^2-)

3)
Выделение из гидроксокомплекса под действием слабых кислот или их оксидов:

K₃[Cr(OH)₆]
+ 3CO₂ à Cr(OH)₃+
3KHCO₃

(Al³⁺) (H₂S, SO₂)

Свойства
амфотерных гидроксидов.

Свойства	Примеры реакций	Примечания
1) Реагируют с кислотами, образуются соли.	Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O Al(OH)₃+3HNO₃=Al(NO₃)₃+ 3H₂O	Только с сильными кислотами
2) Взаимо-действуют с растворами щелочей.	2NaOH+Zn(OH)₂=Na₂[Zn(OH)₄] Тетрагидроксоцинкат натрия. 3KOH+ Cr(OH)₃ = K₃[Cr(OH)₆] Гексагидроксохромат (III) калия	в растворе образуются гидроксокомплексы, кроме железа!
3) Реагируют с расплавами щелочей – образуя соли.	Al(OH)₃+ KOH → t KAlO₂+ 2H₂O (или K₃AlO₃) Zn(OH)₂+2KOH→ t K₂ZnO₂ + 2H₂O
4) При сплавлении реагируют с карбонатами щелочных металлов.	2Al(OH)₃+ Na₂CO₃ = 2NaAlO₂(или Na₃AlO₃) + CO₂+ 3Н₂О (при нагревании) Zn(OH)₂ + Na₂CO₃ = Na₂ZnO₂+ CO₂ + Н₂О (при нагревании)
5) Разлагаются при нагревании	2Al(OH)₃→ t Al₂O₃ + 3H₂O

Источник

Чтобы поделиться, нажимайте

Основания – это сложные вещества, состоящие из атомов металлов и одной или нескольких гидроксогрупп (ОН^—).

С точки зрения теории электролитической диссоциации это электролиты (вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток), диссоциирующие в водных растворах на катионы металлов и анионы только гидроксид — ионов ОН^—.

Растворимые в воде основания называются щелочами. К ним относятся основания, которые образованы металлами 1-й группы главной подгруппы (LiOH, NaOH и другие) и щелочноземельными металлами (Са(ОН)₂, Sr(ОН)₂, Ва(ОН)₂). Основания, образованные металлами других групп периодической системы в воде практически не растворяются. Щелочи в воде диссоциируют полностью:

NaOH = Na⁺ + OH^—.

Многокислотные основания в воде могут диссоциировать ступенчато:

Ba(OH)₂ = BaOH⁺ + OH^—,

Ba(OH)⁺ = Ba²⁺ + OH^—.

Cтупенчатой диссоциацией оснований объясняется образование основных солей.

Номенклатура оснований.

Основания называются следующим образом: сначала произносят слово «гидроксид», а затем металл, который его образует. Если металл имеет переменную валентность, то она указывается в названии.

КОН – гидроксид калия;

Ca(OH)₂ – гидроксид кальция;

Fe(OH)₂ – гидроксид железа (II);

Fe(OH)₃ – гидроксид железа (III);

При составлении формул оснований исходят из того, что молекула электронейтральна. Гидроксид – ион всегда имеет заряд (–1). В молекуле основания их число определяется положительным зарядом катиона металла. Гидрокогруппа заключается в круглые скобки, а выравнивающий заряды индекс ставится справа внизу за скобками:

Ca⁺²(OH)^–₂, Fe³⁺⁽OH)₃^—.

Классификация оснований по следующим признакам:

По кислотности (по числу групп ОН^— в молекуле основания): однокислотные – NaOH, KOH, многокислотные – Ca(OH)₂, Al(OH)₃.
По растворимости: растворимые (щелочи) – LiOH, KOH, нерастворимые – Cu(OH)₂, Al(OH)₃.
По силе (по степени диссоциации):

а) сильные (α = 100 %) – все растворимые основания NaOH, LiOH, Ba(OH)₂, малорастворимый Ca(OH)₂.

б) слабые (α < 100 %) – все нерастворимые основания Cu(OH)₂, Fe(OH)₃ и растворимое NH₄OH.

По химическим свойствам: основные – Са(ОН)₂, NaОН; амфотерные – Zn(ОН)₂, Al(ОН)₃.

Получение

Взаимодействие активного металла с водой:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

Mg + 2H₂O Mg(OH)₂ + H₂

Взаимодействие основных оксидов с водой (только для щелочных и щелочноземельных металлов):

Na₂O + H₂O → 2NaOH,

CaO + H₂O → Ca(OH)₂.

Промышленным способом получения щелочей является электролиз растворов солей:

2NaCI + 4H₂O = 2NaOH + 2H₂ + CI₂

Взаимодействие растворимых солей со щелочами, причем для нерастворимых оснований это единственный способ получения:

Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ → 2NaOH + BaSO₄

MgSO₄ + 2NaOH → Mg(OH)₂ + Na₂SO_4.

Физические свойства

Все основания являются твердыми веществами. В воде нерастворимы, кроме щелочей. Щелочи – это белые кристаллические вещества, мылкие на ощупь, вызывающие сильные ожоги при попадании на кожу. Поэтому они называются «едкими». При работе со щелочами необходимо соблюдать определенные правила и использовать индивидуальные средства защиты (очки, резиновые перчатки, пинцеты и др.).

Если щелочь попала на кожу необходимо промыть это место большим количеством воды до исчезновения мылкости, а затем нейтрализовать раствором борной кислоты.

Химические свойства

Химические свойства оснований с точки зрения теории электролитической диссоциации обусловлены наличием в их растворах избытка свободных гидроксид –

ионов ОН^—.

Изменение цвета индикаторов:

фенолфталеин – малиновый

лакмус – синий

метиловый оранжевый – желтый

Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O,

Cu(OH)₂ + 2HCI → CuCI₂ + 2H₂O.

Взаимодействие с кислотными оксидами:

2NaOH + SO₃ → Na₂SO₄ + H₂O

Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами:

а) при сплавлении:

2NaOH + AI₂O₃ = 2NaAIO₂ + H₂O,

NaOH + AI(OH)₃ = NaAIO₂ + 2H₂O.

б) в растворе:

2NaOH + AI₂O₃ +3H₂O → 2Na[AI(OH)₄],

3NaOH + AI(OH)₃ → Na3[AI(OH)₆].

Взаимодействие с некоторыми простыми веществами (амфотерными металлами, кремнием и другими):

2NaOH + Zn + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

2NaOH + Si + H₂O → Na ₂SiO₃ + 2H₂

Взаимодействие с растворимыми солями с образованием осадков:

2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄,

Ba(OH)₂ + K₂SO₄ → BaSO₄ + 2KOH.

Малорастворимые и нерастворимые основания разлагаются при нагревании:

Ca(OH)₂ = CaO + H₂O,

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O.

^{голубой цвет черный цвет}

Амфотерные гидроксиды

Это гидроксиды металлов (Be(OH)₂, AI(OH)₃, Zn(OH)₂) и металлов в промежуточной степени окисления (Сr(OH)_3, Mn(OH)₄).

Получение

Амфотерные гидроксиды получают взаимодействием растворимых солей со щелочами взятых в недостатке или эквивалентном количестве, т.к. в избытке они растворяются:

AICI₃ + 3NaOH → AI(OH)₃ +3NaCI.

Физические свойства

Это твердые вещества, практически нерастворимые в воде. Zn(OH)₂ – белый, Fe(ОН)₃ – бурый цвет.

Химические свойства

Амфотерные гидроксиды проявляют свойства оснований и кислот, поэтому взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями.

Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:

Zn(OH)₂ + H₂SO₄ → ZnSO₄ + 2H₂O.

Взаимодействие с растворами и расплавами щелочей с образованием соли и воды:

в растворе: AI(OH)₃ + NaOH = Na[AI(OH)₄] или 3NaOH + AI(OH)₃ → Na3[AI(OH)₆].

расплав: AI(OH)₃ + NaOH = NaAIO₂ + 2H₂O.

Взаимодействие с кислотными и основными оксидами:

2Fe(OH)₃ + 3SO₃ = Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O,

2Fe(OH)₃ + Na₂O = 2NaFeO₂ + 3H₂O.

Также вы можете посмотреть ВИДЕО-уроки на эту тему:

И выполнить задания из ЦТ и ЕГЭ на эту тему вы можете здесь

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ, ЦТ и РТ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув здесь «Получить все материалы сайта»

Посмотреть видео-объяснения решений всех типов задач вы можете здесь, нажав на эту строку
Посмотреть все видео-уроки вы можете здесь, нажав на эту строку
Прочитать всю теорию для подготовки к ЕГЭ и ЦТ вы можете здесь, нажав на эту строку

Источник

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:

<.p>

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 1000^oC:

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:

Автор: С.И. Широкопояс https://scienceforyou.ru/

Источник

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.

Источник

Основания.

Основания – сложные вещества, содержащие в своем составе гидроксид-ионы или при взаимодействии с водой образующие эти ионы в качестве анионов.

Щелочи – растворимые основания, в водном растворе создают щелочную среду засчёт иона ОН—, который образуется при их ДИССОЦИАЦИИ: KOH 🡪 K+ + OH—

Нерастворимые основания в водном растворе щелочную среду не создают!

Получение оснований:

Способ получения	Примеры реакций	Примечания
1) Реакция активных металлов с водой (только если образуется растворимый гидроксид!)	2Na + 2H2O = 2NaOH + H2	С водой реагируют металлы IA подгруппы, Са, Sr, Ba
2) Взаимодействие основных оксидов с водой (только если образуется растворимый гидроксид!)	ВаО + Н2О = Ва(ОН)2	С водой реагируют оксиды металлов IA подгруппы, Са, Sr, Ba.
3) Электролиз растворов хлоридов и бромидов щелочных металлов.	2KCl + 2H2O Cl2+ H2 + 2KOH
4) Обменные реакции в растворе.	Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4 ↓+ 2NaOH	Исходные вещества должны быть растворимы!В продуктах должен быть осадок!
5) Взаимодействие солей тяжелых металлов со щелочами.	СuCl2 + 2KOH = Сu(OH)2↓ + 2KCl	Получение нерастворимых гидроксидов.

СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ:

1. Свойства щелочей – растворимых оснований.

1) Взаимодействие с кислотами – реакция нейтрализации	NaOH + HNO2 = NaNO2 + H2O
2) С кислотными оксидами. В зависимости от соотношения щелочи и оксида получаются средние и кислые соли	SiO2(тв.)+ 2NaOH → t Na2SiO3 + +H2O 2NaOH (избыток) + CO2 = Na2CO3 + H2O NaOH+ CO2(избыток) = NaНCO3
3)Реакция с растворами средних солей.	2NaOH + FeSO4 = Fe(OH)2↓+ Na2SO4 2KOH + (NH4)2SO4 = K2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O Исходные вещества должны быть растворимы, в продуктах — газ или осадок.
3*) Соль амфотерного металла со щелочью.	AlCl3 + 3KOH(недостаток) = Al(OH)3↓ + 3KCl AlCl3 + 4KOH(избыток) = 3KCl + K[Al(OH)4] В зависимости от количества щелочи может образовывать гидроксид или гидроксокомплекс.
4) Реакция с кислыми солями – образуется средняя соль или менее кислая.	NaOH + NaHCO3 = H2O + Na2CO3 КОН + КН2РО4 = К2НРО4
5) Реакция с амфотерными оксидами и гидроксидами.	2NaOH + Cr2O3 → t 2NaCrO2 + H2O (сплавление) Раствор: 2KOH + ZnO +H2O=K2[Zn(OH)4] 2NaOH +Zn(OH)2=Na2[Zn(OH)4] 3KOH + Cr(OH)3 = K3[Cr(OH)6]
6) Реакция с амфотерными металлами	2NaOH + Zn +2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2 (кроме Fe и Cr)
7) Взаимодействие с неметаллами (кроме N2, C, O2, инертных газов):	2F2 + 4NaOH = O2 + 4NaF + 2H2O Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2 3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O– реакция диспропорционирования (S,P,Cl2,Br2,I2).
Щелочи (кроме LiOH) при нагревании не разлагаются.	2LiOH –(t)🡪 Li2O + H2O

2. Свойства нерастворимых оснований.

1) Взаимодействие с сильными кислотами – реакция нейтрализации.	Fe(OH) 2+2HCl =FeCl2 + 2H2O
2) Реакция с кислотными оксидами (только очень сильных кислот – SO3,N2O5, Cl2O7)	Cu(OH)2 + N2O5 → t Cu(NO3)2
3) Разложение при нагревании.	Сu(OH)2 → t CuO + H2O AgOH распадается сразу в момент получения.
4) Окисление низших неустойчивых оснований кислородом.	4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO2 + 2H2O

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!]

Получение амфотерных гидроксидов.

1) Реакции растворов солей со щелочью в недостатке:

ZnCl2 + NaOH (недостаток) = Zn(OH)2↓ + 2NaCl

2) Реакции взаимного гидролиза солей Al+3 ,Cr+3 , Fe+3 и солей летучих кислот:

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2+ 6NaCl

(SO32-,S2-)

3) Выделение из гидроксокомплекса под действием слабых кислот или их оксидов:

K3[Cr(OH)6] + 3CO2 🡪 Cr(OH)3 + 3KHCO3

(Al3+) (H2S, SO2)

Свойства амфотерных гидроксидов.

Свойства	Примеры реакций	Примечания
1) Реагируют с кислотами, образуются соли.	Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O Al(OH)3+3HNO3=Al(NO3)3+ 3H2O	Только с сильными кислотами
2) Взаимо-действуют с растворами щелочей.	2NaOH+Zn(OH)2=Na2[Zn(OH)4] Тетрагидроксоцинкат натрия. 3KOH+ Cr(OH)3 = K3[Cr(OH)6] Гексагидроксохромат (III) калия	в растворе образуются гидроксокомплексы, кроме железа!
3) Реагируют с расплавами щелочей – образуя соли.	Al(OH)3 + KOH → t KAlO2+ 2H2O↑ (или K3AlO3) Zn(OH)2+2KOH→ t K2ZnO2 + 2H2O↑
4) При сплавлении реагируют с карбонатами щелочных металлов.	2Al(OH)3+ Na2CO3 = 2NaAlO2 (или Na3AlO3) + CO2↑+ 3Н2О (при нагревании) Zn(OH)2 + Na2CO3 = Na2ZnO2 + CO2↑ + Н2О (при нагревании)
5) Разлагаются при нагревании	2Al(OH)3 → t Al2O3 + 3H2O↑

Источник