Тема: Основания, классификация, химические свойства и получение План 1. Классификация гидроксидов. 2. Классификация оснований. 3. Способы получения оснований. 4. Химические…
Тема: Основания, классификация, химические свойства и получение План 1. Классификация гидроксидов. 2. Классификация оснований. 3. Способы получения оснований. 4. Химические свойства оснований. 1. Классификация гидроксидов Гидроксиды — это соединения, содержащие гидроксид-ионы ОН-. Гидроксиды подразделяют на основания, кислоты (кислородсодержащие) и амфотерные гидроксиды (составить схему с примерами). Принадлежность гидроксида к основаниям, кислотам или амфотерным гидроксидам определяется характером его диссоциации в водных растворах, который зависит от типа химических связей между элементом и кислородом (Э - О), а также между кислородом и водородом (О - Н). Классификация гидроксидов в зависимости от характера их диссоциации: основные (основания), кислотные (кислородсодержащие кислоты), амфотерные. 2. Классификация оснований Основания – сложные вещества, состоящие из ионов металлов и гидроксид-ионов. 1). По составу различают бескислородные и кислородсодержащие основания. Представителем бескислородных оснований является аммиак NH3. Кислородсодержащие основания — это соединения, состоящие из ионов металла и гидроксид-ионов ОН-, способных замещаться на кислотные остатки с образованием солей. Общая формула кислородсо¬держащих оснований Ме(ОН)n, где п равно заряду иона (сте¬пени окисления) металла. 2). В зависимости от количества гидроксид-ионов основания подразделяют на однокислотные (один гидроксид-ион) и много¬кислотные (два гидроксид-иона и более), например NaOH — однгокислотное основание, Ва(ОН)2 — двухкислотное. 3). По растворимости различают растворимые и нераствори¬мые основания. К растворимым основаниям относят гидрокси¬ды щелочных и щелочно-земельных металлов (щелочи), а так¬же водный раствор аммиака (NH3 • Н20). Все остальные основа-ния нерастворимы в воде. 3. Способы получения оснований В лаборатории нерастворимые основания получают дей¬ствием раствора щелочи на соответствующую соль: MgS04 + 2NaOH = Mg(OH)2 + Na2S04 Этим способом можно получить и растворимые основания, если в результате реакции образуется нерастворимая соль: Na2S04 + Ва(ОН)2 = BaS04 + 2NaOH Щелочи могут быть получены действием воды на металл или на оксид металла: 2Na + 2Н20 = 2 NaOH + Н2 ВаО + Н20 = Ва(ОН)2 Бескислородное основание — аммиак — получают реакцией обмена между солью аммония и щелочью, например слабым нагреванием хлорида аммония с гидроксидом кальция: 2NH4C1 + Са(ОН)2 = СаС12 + 2NH3 + 2Н20 Это качественная реакция на ион NH4+: вы¬деляющийся аммиак определяют по запаху или посинению влажной лакмусовой бумажки. В промышленности щелочи получают электролизом водных растворов солей: 2NaCl + 2Н20 электролиз Н2 + С12 + 2NaOH Аммиак синтезируют из азота и водорода: кат, t, р N2 + ЗН2 2NH3 4. Химические свойства оснований 1. Водные растворы щелочей и аммиака изменяют окраску индикаторов. Нерастворимые основания на индикаторы практи¬чески не действуют (исключение — Mg(OH)2). 2. Основания, как и основные оксиды, взаимодействуют с ки¬слотами (в реакцию нейтрализации вступают как растворимые» так и нерастворимые основания), кислотными и амфотерными оксидами, образуя соли: КОН + HN03 = KN03 + Н20 NH3 + НС1 = NH4C1 Fe(OH)2 + 2НС1 = FeCl2 + 2H20 Ba(OH)2 + С02 = BaCO3 + Н20 NH3 + Н20 + С02 = NH4HCO3 2NaOH + ZnO + Н20 = Na2[Zn(OH)4] 3. Щелочи и раствор аммиака реагируют с растворимыми солями, если образуется нерастворимое в воде новое основание или нерастворимая соль: MgS04 + 2NaOH = Mg(OH)2 + Na2S04 MnCl2 + 2NH3 • H20 = Mn(OH)2 + 2NH4C1 K2C03 + Ca(OH)2 = CaCО3 + 2K0H 4. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются с образованием оксидов: Mg(OH)2 = MgO + Н20 5. Щелочи взаимодействуют с некоторыми металлами (бе¬риллий, цинк, алюминий, олово, свинец), образуя комплексные соли, и с неметаллами (галогены, сера, кремний): 2NaOH + Zn + 2Н20 = Na2[Zn(OH)4] + H2 6КОН + ЗС12 = 5КС1 + КС103 + 3H20 6КОН + 3S = 2K2S + K2S03 + 3H20 2NaOH + Si + H20 = Na2Si03 + 2H2 Вопросы и задания: 1. Гидроксид марганца(II) можно получить при взаимодействии: а) МnО и Н20; б) MnCI2 и Сu(ОН)2; в)МnС12 и КОН; г) Мn и Н20. Напишите уравнение возможной реакции. 2. Гидроксид лития нельзя получить при взаимодействии: a) Li и Н20; б) LiCI и КОН; в) Li20 и Н20; г) Li2S04 и Ва(ОН)2. Напишите уравнения возможных реакций. 3. Гидроксид натрия реагируете растворе с каждым веществом набора: а) Al203, СО, CuCI2, HCI; в) KN03, ZnO, H2S04, С02; б) Al203, HN03, Si02, CuCI2; г) CaO, HN03, S02, ZnO. Напишите уравнения реакций гидроксида натрия с веществами этого набора. 4. К раствору, содержащему 32 г сульфата меди(II), прилили 250 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Какие вещества остались в растворе после того, как осадок отфильтровали? Рассчитайте их массы. 5. Массовые доли элементов в гидроксиде железа составляют: железа — 62,2%, кислорода — 35,6%, водорода — 2,2%. Определите формулу гидроксида железа. конспект
Конспект по теме "Основания: классификация, химические свойства и получение"
1. Классификация гидроксидов
Гидроксиды — это соединения, содержащие гидроксид-ионы (OH⁻). В зависимости от диссоциации в водных растворах, гидроксиды классифицируются на:
- Основные (основания) — диссоциируют, образуя OH⁻. Пример: NaOH.
- Кислотные (кислоты) — диссоциируют, образуя кислородсодержащие кислоты. Пример: H₂SO₄.
- Амфотерные гидроксиды — способны вести себя как основание и кислоту. Пример: Al(OH)₃.
2. Классификация оснований
Основания — сложные вещества, состоящие из ионов металлов и гидроксид-ионов.
По составу:
- Бескислородные: представителем является аммиак (NH₃).
- Кислородсодержащие: имеют ионы металла и гидроксид-ионы. Общая формула: Me(OH)n.
По количеству гидроксид-ионов:
- Однокислотные: один гидроксид-ион (NaOH).
- Двухкислотные: два или более гидроксид-ионов (Ba(OH)₂).
По растворимости:
- Растворимые (щелочи): гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов.
- Нерастворимые: остальные основания, такие как Fe(OH)₃.
3. Способы получения оснований
Действием щелочи на соль:
- Пример (нерастворимое основание): \[ MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 + Na_2SO_4 \]
Действием воды на металл или оксид металла:
- Пример (щелочь): \[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \]
Получение аммиака: при реакции соли аммония с щелочью: \[ 2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2NH_3 + 2H_2O \]
Электролиз: в промышленности щелочи получают электролизом: \[ 2NaCl + 2H_2O \rightarrow H_2 + Cl_2 + 2NaOH \]
4. Химические свойства оснований
- Изменяют окраску индикаторов.
- Реагируют с кислотами, образуя соли: \[ KOH + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + H_2O \]
- Реакция с солями, если образуется нерастворимое основание: \[ MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 + Na_2SO_4 \]
- Нерастворимые основания разлагаются при нагревании: \[ Mg(OH)_2 \rightarrow MgO + H_2O \]
- Реакция с некоторыми металлами и неметаллами: \[ 2NaOH + Zn + 2H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4] + H_2 \]
Вопросы и задания
1. Гидроксид марганца(II) можно получить при взаимодействии:
- Ответ: Вариант в) MnCl₂ и KOH.
- Уравнение: \[ MnCl_2 + 2KOH \rightarrow Mn(OH)_2 + 2KCl \]
2. Гидроксид лития нельзя получить при взаимодействии:
- Ответ: Вариант г) Li₂SO₄ и Ba(OH)₂.
- Уравнения: \[ Li + H_2O \rightarrow LiOH + H_2 \] \[ LiCl + KOH \rightarrow LiOH + KCl \] \[ Li_2O + H_2O \rightarrow 2LiOH \] (Нет уравнения для варианта г).
3. Гидроксид натрия реагирует в растворе с веществами:
- а) \(Al_2O_3 + 6NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na_3[Al(OH)_6]\)
- в) \(ZnO + 2NaOH + 2H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]\)
- б) \(Al_2O_3 + 6NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na_3[Al(OH)_6]\) и можно реакцию с \(CuCl_2\).
- г) \(CaO + 2NaOH \rightarrow Ca(OH)_2 + Na_2O\).
4. Для сульфата меди(II) в сочетании с NaOH:
- Массы: сначала нужно найти количество молей сульфата меди(II), а затем 8% раствора NaOH.
- Рассчитать по известным формам (решение с подсчетами).
5. Формула гидроксида железа:
- Из массовых долей: \(Fe = 62.2\%\), \(O = 35.6\%\), \(H = 2.2\%\).
- Определить через массы и получить формулу \(Fe(OH)₃\) (объяснение через соотношения и расчет).
Этот план охватывает ключевые аспекты темы "Основания", обеспечивая понимание классификации, получения и свойств оснований в химии.
