 |
Основания: классификация, получение и свойства
|
|
|
|
Основания: классификация, получение и свойства
Основания - это сложные вещества, состоящие из атома металла, связанного с одной или несколькими гидроксогруппами - ОН.
По номенклатуре основания называют гидроксидами, и их названия складываются из «гидроксид» + «название металла». Если валентность химического элемента переменная, то указывается римской цифрой, заключённой в круглые скобки, после названия химического элемента.
Таблица 1. 2. 3 Примеры наиболее частоупотребимых оснований и их тривиальные названия
| формула | название | тривиальное название |
| NaOH | гидроксид натрия | каустическая сода |
| KOH | гидроксид калия | едкое кали, каустический поташ |
| Ca(OH)2 | гидроксид кальция | гашеная известь |
Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами. К щелочам относят гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2. Остальные гидроксиды - нерастворимые – это так называемые амфотерные гидроксиды, которые при взаимодействии с кислотами выступают как основания, а со щёлочью – как кислоты.
Таблица 1. 2. 4 Методы получения оснований в зависимости от типа основания можно классифицировать так:
| МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ | ПРИМЕР | ||||
|
ЩЕЛОЧИ | |||||
| Взаимодействие металла с водой (для типичных металлов) | 
| ||||
| Взаимодействие оксида металла с водой (для щелочных оксидов) |
| ||||
| Электролиз растворов щелочных металлов |
| ||||
|
НЕРАСТВОРИМЫЕ ОСНОВАНИЯ (АМФОТЕРНЫЕ ГИДРОКСИДЫ) | |||||
| Взаимодействие соли и щелочи |
| ||||
Химические свойства оснований можно систематизировать в зависимости от их типов:
Таблица 1. 2. 5 Химические свойства оснований
| Щёлочи | Нерастворимые основания |
| 1. Взаимодействие с кислотами | |
| KOH+HCl → KCl+H2O | Cu(OH)2+2HCl → CuCl2+2H2 |
| 2. Взаимодействие с кислотными оксидами | |
| 2KOH+CO2 → K2CO3+H2O | не характерны |
| 3. Действие индикаторов | |
| лакмус-синяя, фенолфталеин-малиновая | окраска не изменяется |
| 4. Взаимодействие с амфотерными оксидами | |
| 2KOH+ZnO → K2ZnO2+H2O | не реагируют |
| 5. Взаимодействие с солями, если образуется малорастворимая соль или малорастворимое основание | |
| NaOH+CuCl2 → Cu(OH)2=2NaCl | не реагируют |
| 6. При нагревании | |
| не разлагаются (кроме LiOH) | Cu(OH)2 → CuO+H2O |
|
Амфотерные гидроксиды( Al(OH)3, Zn(OH)2, Be(OH)2, Fe(OH)3 и другие. | |
| 1. Взаимодействуют с кислотами | 2. Взаимодействуют с щелочами |
| Zn(OH)2+2HCl → ZnCl2+2H2O | Al(OH)3+NaOH → Na[Al(OH)4] |
Кислоты: классификация, получение, свойства
Кислоты – это сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода, способных замещаться на атома металлов, и кислотных остатков. Число атомов водорода определяет основность кислот – т. е. способность молекулы кислоты обменивать атомы водорода на атомы металла.
Таблица 1. 2. 6 Многообразие неорганических кислот.
| группа кислот | формула | название | основность | кислот -ные остатки | названия кислотных остатков | ||
|
Бескислородные кислоты
| HCl | хлороводородная, или соляная кислота | 1 | Cl - | хлорид | ||
| HF | фтороводородная, или плавиковая кислота | 1 | F - | фторид | |||
| HI | иодоводородная кислота | 1 | I - | йодид | |||
| HBr | бромоводородная кислота | 1 | Br - | бромид | |||
| H2S | сероводородная кислота | 2 | S 2- | сульфид | |||
|
Кислородсодержащие кислоты | HNO2 | азотистая кислота | 1 | NO2 - | нитрит | ||
| HNO3 | азотная кислота | 1 | NO3 - | нитрат | |||
| H2SO3 | сероводородная кислота | 2 | SO3 2- НSO3 - | сульфит гидросульфит (бисульфит) | |||
| H2SO4 | сернистая кислота | 2 | SO4 2- НSO4 - | сульфат гидросульфат (бисульфат) | |||
| H2CO3 | угольная кислота | 2 | CO3 2- НCO3 - | карбонат гидрокарбонат (бикарбонат) | |||
| H2SiO3 | кремниевая кислота | 2 | SiO3 2- НSiO3 - | силикат гидросиликат | |||
| H3PO4 | фосфорная кислота | 3 | PO4 3- HPO4 2- H2PO4 - | фосфат гидрофосфат суперфосфат |
Соли: классификация, получение свойства
Соли – это сложные вещества, состоящие из атомов металлов (иногда входит водород) и кислотных остатков.
По номенклатуре названия солей складываются из «название кислотного остатка» + «название металла». Если металл имеет переменную валентность, то она указывается после химического элемента римской цифрой, заключённой в скобки. Например CuSO4- сульфат меди (II).
Примеры номенклатуры солей приведены в табл. 1. 2. 7.
Соли в зависимости от строения и свойств можно классифицировать следующим образом:
Таблица 1. 2. 7 Классификация солей
|
С О Л И | ||||
| кислые | средние | основные | двойные | смешанные |
| атомы водорода в кислоте замещены атомами металла частично. Они получаются при нейтрализации основания избытком кислоты. Например: NaHCO3 | все атомы водорода в молекулах кислоты замещены на атомы металла. Например: Na2CO3 | гидроксогруппы основания (OH− ) частично замещены кислотными остатками Например: Cu(OH)2CO3 | Соли, имеющие в своем составе катионы двух металлов Например: KAl(SO4)2 | Соли, имеющие в своем составе анионы двух кислот Например: Ca(OCl)Cl |
Таблица 1. 2. 8 Методы получения солей
| 1. С использованием металлов | металл+неметалл | 2Mg+Cl2 → MgCl2 | ||
| металл+кислота | Zn+2HCl → ZnCI2+H2 ↑ | |||
| металл+соль (если свободный металл находится правее металла в составе соли в электрохимическом ряде активности металлов) | Fe+CuSO4 → FeSO4+Cu | |||
| 2. С использованием оксидов
| основной оксид+кислота | CaO+2HCl → CaCl2+H2O | ||
| кислотный оксид+основание | CO2+Ca(OH)2 → CaCO3+H2O | |||
| кислотный+основной оксиды | CaO+CO2 → CaCO3 | |||
| основной+амфотерный оксиды | Al2O3+CaO → Ca(AlO2)2 | |||
| 3. Реакция нейтрализации | кислота+основание | H2SO4+2NaOH → Na2SO4+2H2O | ||
| 4. Из солей (если образуется выходящий из сферы реакции продукт) | соль+соль | AgNO3+NaCl → AgCl↓ +NaNO3 | ||
| соль+щелочь | CuSO4+2NaOH → Cu(OH)2↓ +Na2SO4 | |||
| соль +кислота | Na2CO3+2HCl → 2NaCl+H2O+CO2 ↑ | |||
| Кислые соли получают такими же способами, что и средние, но при других мольных соотношениях(при избытке кислоты) | ||||
|
NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O | ||||
| Основные соли образуются при взаимодействии некоторых солей со щелочами (при избытке щелочи) | ||||
|
ZnCl2 + NaOH → ZnOHCl + NaCl | ||||
Химические свойства определяются свойствами катионов и анионов, входящих в их состав.
- Соли взаимодействуют с кислотами и основаниями, если в результате реакции получается продукт, который выходит из сферы реакции (осадок, газ, мало диссоциирующие вещества, например, вода):
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
NaHCO3+HCl → NaCl+H2O+CO2 ↑
CaCl2 + 2NaOH → Ca(OH)2↓ + 2NaCl
- Соли взаимодействуют с металлами, если свободный металл находится правее металла в составе соли в электрохимическом ряде активности металлов:
|
|
|
