Народна Освіта » Хімія » § 26. Основи (гідроксиди металічних елементів)

НАРОДНА ОСВІТА

§ 26. Основи (гідроксиди металічних елементів)

Опрацювавши зміст параграфа, ви будете:

• знати класифікацію основ, їхні фізичні й хімічні властивості; правила поводження з лугами;

• уміти розпізнавати розчини лугів, записувати формули основ і виводити їхні назви; складати рівняння реакцій, що ілюструють хімічні властивості основ

Склад і назви основ. Вивчаючи хімічні властивості оксидів, ви дізналися, що оксиди активних металічних елементів (Натрію, Калію, Кальцію, Барію) взаємодіють з водою, утворюючи гідрати оксидів, або гідроксиди:

CaO + НгО = Са(ОН)г кальцій гідроксид

Гідроксиди металічних елементів із загальною формулою Me(OH)il, де Me - металічний елемент, а п ступінь окиснення цього елемента (як правило, п < 2), належать до класу основ. Отже,

основами називаються сполуки, що складаються з йона металічного елемента і гідроксогруп ОН"

Число гідроксильних груп в основі визначається ступенем окиснення металічного елемента. Наприклад, NaOH - натрій гідроксид; Mg(OH)2 - магній гідроксид. Для металічних елементів, що мають змінний ступінь окиснення, у дужках після назви елемента римською цифрою зазначається його ступінь окиснення, наприклад Fe(OH>2 - ферум(ІІ) гідроксид, CuOH - купрум(І) гідроксид.

Усі гідроксиди мають немолекулярну будову. їх формули показують не склад молекул, оскільки в кристалах гідроксидів молекул немає, а співвідношення йонів металічного елемента і гідроксильних груп.

Класифікація основ. За розчинністю у воді основи поділяють на: а) розчинні, або луги - NaOH, КОН, Са(ОН)г, Ва(ОН)г тощо; 6) нерозчинні - Си(ОН)г - купрум(ІІ) гідроксид, CuOH - купрум(І) гідроксид, Fe(OH>2 -ферум(ІІ) гідроксид тощо.

Фізичні властивості основ. За стандартних умов усі розчинні основи (луги) - тверді речовини білого кольору, милкі на дотик, добре розчинні у воді, дуже їдкі. Вони роз’їдають шкіру, тканини, папір та інші матеріали. За цю властивість їх називають їдкими лугами. Так, натрій гідроксид NaOH -їдкий натр, а калій гідроксид KOH - їдке калі.

У зв’язку з тим, що кристалічні їдкі луги, які потрапили на шкіру, спричиняють опіки, їх не можна брати руками, а тільки пінцетом або шпателем. Якщо ж розчин лугу все-таки потрапив на шкіру, необхідно відразу змити його великою кількістю води, аж доки зникне відчуття милкості, а потім нейтралізувати розчином борної кислоти НзВОз.

 

Нерозчинні основи також тверді речовини, але вони по-різному забарвлені. Так, купрум(ІІ) гідроксид Си(ОН)г має блакитний із зеленкуватим відтінком колір, Fe(OH)2

- блідо-зеленкуватий, майже білий.

Хімічні властивості основ. Хімічні властивості лугів різноманітніші, ніж нерозчинних гідроксидів. Для ознайомлення з ними виконаємо такі лабораторні досліди.

Дослід 1. У дві пробірки налийте розчини: в першу

- натрій гідроксиду, в другу - кальцій гідроксиду. У ще одну пробірку насипте трохи ферум(ІІ) гідроксиду і до кожної з пробірок додайте 1-2 мл води, після цього - 1-2 краплі фенолфталеїну (або лакмусу). Що це засвідчує? Далі до вмісту перших двох пробірок краплями додавайте розбавлену хлоридну кислоту HCl до повної нейтралізації лугу - натрій гідроксиду та кальцій гідроксиду. Що спостерігається? Які речовини утворилися? Запишіть рівняння відповідних реакцій:

Дослід 2. На дно двох пробірок покладіть за допомоги мікрошпателя або лопатки: в першу - купрум(ІІ) гідроксид, у другу - ферум(ІІ) гідроксид. В одну пробірку додайте 0,5 мл розбавленої хлоридної кислоти НС1, а в другу - стільки ж розчину сульфатної кислоти. Перемішайте вміст пробірок легким струшуванням. Що спостерігається? Якого кольору набули розчини? Які нові речовини утворилися? Напишіть рівняння реакцій:

т\ ··· · · ·

Реакції між основами і кислотами, внаслідок яких

утворюються сіль і вода, називаються реакціями ней-• ·«· тралізаци.

Реакції нейтралізації належать до реакцій обміну. Реакції між двома складними речовинами, які об мінюються між собою своїми частинами, назива ються реакціями обміну.

 

 

Дослід 3. У пробірку налийте 1 мл вапняної води -розчину Са(ОН)г. Через одноразову трубочку обережно видихайте повітря у вапняну воду. Розчин каламутніє, оскільки утворюється нерозчинна сіль карбонат кальцію СаСОз (кальцій карбонат):

Що засвідчує цей дослід: Дослід показує, що розчинні основи (луги) взаємодіють з оксидами неметалів, тобто з кислотними оксидами, утворюючи сіль і воду.

Зверніть увагу, утворюється сіль тієї кислоти, яка відповідає цьому кислотному оксиду. У прикладі кислотному оксиду CCh відповідає карбонатна кислота НгСОз, тому у формулі солі поряд з хімічним символом метал)' кальцію Ca стоїть не оксид CCh, а кислотний залишок СОз тієї кислоти, яка відповідає цьому оксиду.

Дослід 4. На дно сухої пробірки вмістить трохи ку-прум(ІІ) гідроксиду, пробірку закріпіть похило у тримачі лабораторного штатива. Спочатку прогрійте всю пробірку, а потім нагрівайте те місце, де міститься купрум(ІІ) гідроксид. Які зміни відбуваються з речовиною? Що спостерігається на стінках пробірки? Якого кольору утворюється нова тверда речовина? Напишіть рівняння реакції:

Отже, нерозчинні основи під час нагрівання розкладаються на оксид металічного елемента (основний оксид) і воду.

Узагальнимо набуті знання, порівнюючи властивості розчинних і нерозчинних основ (табл. 10).

Таблиця 10.

Хімічні властивості основ

Основи

розчинні (луги)

нерозчинні

1. Діють на індикатори

Не діють на індикатори

2. Усі основи взаємодіють з кислотами, утворюючи сіль і воду, - реакція нейтралізації:

Взаємодіють з кислотними окси-далш (оксидами нєметалічних елементів):

Реакції з кислотними оксидами не характерні

їдкі луги NaOH, KOH під час нагрівання не розкладаються

Застосування основ. Натрій гідроксид NaOH використовують у виробництві мила, паперу, штучного волокна, для очищення нафтопродуктів. Калій гідроксид KOH - у виробництві рідкого мила та як електроліт для лужних акумуляторів. Кальцій гідроксид Са(ОН>2 (гашене вапно) - як будівельний матеріал.

Про нерозчинні оксиди дізнаємося пізніше, вони не мають широкого застосування.

Висновки

Основи мають немолекулярну будову.Завдяки наявності гідроксильної групи в їхньому складі, водні розчини основ (луги) мають спільні властивості - змінюють колір індикаторів: лакмус у лужному середовищі синіє, фенолфталеїн набуває малинового забарвлення, а метилоранж - жовтого. Нерозчинні основи на індикатори не діють.

Спільною властивістю для всіх основ (і розчинних, і нерозчинних) є здатність взаємодіяти з кислотами, тобто вступати в реакцію нейтралізації, утворюючи сіль і воду.

Розчинні основи (луги) взаємодіють з кислотними оксидами (оксидами нєметалічних елементів), утворюючи сіль тієї кислоти, що відповідає взятому оксиду, і воду.

Нерозчинні основи, на відміну від лугів, розкладаються під час нагрівання на основний оксид і воду.

Завдання для самоконтролю

1. Які речовини належать до класу основ і як їх класифікують? Наведіть приклади.

2. Поясніть, чому гідроксильна група має сумарний ступінь окиснєння -1.

3. Розкажіть, що вам відомо про натрій гідроксид. Розповідь супроводжуйте рівняннями реакцій.

4. Напишіть рівняння реакцій, що ілюструють хімічні властивості KOH і Fe(OH)2.

5. Як здійснити перетворення:

Ca CaO Ca(OH)2 -> Ca(NO3)2?

Напишіть відповідні рівняння реакцій.

6. Обчисліть масову частку Кальцію у кальцій гідроксиді.

7. Який об’єм (н. у.) сульфур(ІУ) оксиду можна поглинути розчином, що містить барій гідроксид кількістю речовини 3 моль.

Додаткові завдання

8. У результаті прожарювання алюлііній гідроксиду масою 312 г можна добути алюміній оксид масою:

А 21г; Б 51г; В 102 г; Г 204 г.

9*. Який об’єм (н. у.) водню виділиться, якщо розчинити у воді лужноземельний метал кількістю речовини 0,5 моль?

10*. У наслідок спалювання двовалентного металу масою 6 г утворився його оксид масою 8,4 г. Який це метал? Яку масу гідроксиду можна добути, якщо утворений оксид розчинити у воді?

11*. Унаслідок взаємодії з водою одновалентного металу масою 19,5 г виділився водень об’ємом 5,6 л (н. у.). Назвіть метал і обчислить кількість речовини води, необхідної для взаємодії з металом зазначеної маси.

 

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Буринська

 

Категорія: Хімія

Автор: admin от 18-10-2016, 22:23, посмотрело: 1600