Один из классов сложных неорганических веществ – основания. Это соединения, включающие атомы металла и гидроксильную группу, которая может отщепляться при взаимодействии с другими веществами.
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.
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.
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:
Щёлочи получают в результате взаимодействия оксида с водой:
Нерастворимые основания получаются в результате взаимодействия щелочей с солями:
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.
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.
