Основания

Один из классов сложных неорганических веществ – основания. Это соединения, включающие атомы металла и гидроксильную группу, которая может отщепляться при взаимодействии с другими веществами.

Строение

Основания могут содержать одну или несколько гидроксо-групп. Общая формула оснований – Ме(ОН)х. Атом металла всегда один, а количество гидроксильных групп зависит от валентности металла. При этом валентность группы ОН всегда I. Например, в соединении NaOH валентность натрия равна I, следовательно, присутствует одна гидроксильная группа. В основании Mg(OH)2 валентность магния – II, Al(OH)3 валентность алюминия – III.

Количество гидроксильных групп может меняться в соединениях с металлами с переменной валентностью. Например, Fe(OH)2 и Fe(OH)3. В таких случаях валентность указывается в скобках после названия – гидроксид железа (II), гидроксид железа (III).

Физические свойства

Характеристика и активность основания зависит от металла. Большинство оснований – твёрдые вещества белого цвета без запаха. Однако некоторые металлы придают веществу характерную окраску. Например, CuOH имеет жёлтый цвет, Ni(OH)2 – светло-зелёный, Fe(OH)3 – красно-коричневый.

Щёлочи в твёрдом состоянии

Рис. 1. Щёлочи в твёрдом состоянии.

Виды

Основания классифицируются по двум признакам:

  • по количеству групп ОН – однокислотные и многокислотные;
  • по растворимости в воде – щёлочи (растворимые) и нерастворимые.

Щёлочи образуются щелочными металлами – литием (Li), натрием (Na), калием (K), рубидием (Rb) и цезием (Cs).

Кроме того, к активным металлам, образующим щёлочи, относят щелочноземельные металлы – кальций (Ca), стронций (Sr) и барий (Ba). Эти элементы образуют следующие основания:

  • LiOH;
  • NaOH;
  • KOH;
  • RbOH;
  • CsOH;
  • Ca(OH)2;
  • Sr(OH)2;
  • Ba(OH)2.

Все остальные основания, например, Mg(OH)2, Cu(OH)2, Al(OH)3, относятся к нерастворимым.

По-другому щёлочи называются сильными основаниями, а нерастворимые – слабыми основаниями. При электролитической диссоциации щёлочи быстро отдают гидроксильную группу и быстрее вступают в реакцию с другими веществами. Нерастворимые или слабые основания менее активные, т.к. не отдают гидроксильную группу.

Классификация оснований

Рис. 2. Классификация оснований.

Особое место в систематизации неорганических веществ занимают амфотерные гидроксиды. Они взаимодействуют и с кислотами, и с основаниями, т.е. в зависимости от условий ведут себя как щёлочь или как кислота. К ним относятся Zn(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)2, Cr(OH)3, Be(OH)2 и другие основания.

Получение

Основания получают различными способами. Самый простой – взаимодействие металла с водой:

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2.

Щёлочи получают в результате взаимодействия оксида с водой:

Na2O + H2O → 2NaOH.

Нерастворимые основания получаются в результате взаимодействия щелочей с солями:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓+ Na2SO4.

Химические свойства

Основные химические свойства оснований описаны в таблице.

Реакции

Что образуется

Примеры

С кислотами

Соль и вода. Нерастворимые основания взаимодействуют только с растворимыми кислотами

Cu(OH)2↓ + H2SO4 → CuSO4 +2H2O

Разложение при высокой температуре

Оксид металла и вода

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

С кислотными оксидами (реагируют щёлочи)

Соль

NaOH + CO2 → NaHCO3

С неметаллами (вступают щёлочи)

Соль и водород

2NaOH + Si + H2O → Na2SiO3 +H2

Обмена с солями

Гидроксид и соль

Ba(OH)2 + Na2SO4 → 2NaOH + BaSO4

Щелочей с некоторыми металлами

Сложная соль и водород

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

С помощью индикатора проводится тест на определение класса основания. При взаимодействии с основанием лакмус становится синим, фенолфталеин – малиновым, метилоранж – жёлтым.

Реакция индикаторов на основания

Рис. 3. Реакция индикаторов на основания.

Что мы узнали?

Из урока 8 класса химии узнали об особенностях, классификации и взаимодействии оснований с другими веществами. Основания – сложные вещества, состоящие из металла и гидроксильной группы ОН. Они делятся на растворимые или щёлочи и нерастворимые. Щёлочи – более агрессивные основания, быстро реагирующие с другими веществами. Основания получают при взаимодействии металла или оксида металла с водой, а также в результате реакции соли и щёлочи. Основания реагируют с кислотами, оксидами, солями, металлами и неметаллами, а также разлагаются при высокой температуре.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5. Всего получено оценок: 419.

Предметы