УЧЕБНИКИ. ПОСОБИЯ

Е.Н.ФРЕНКЕЛЬ

Самоучитель по химии

Пособие для тех, кто не знает, но хочет узнать и понять химию

 

Часть I. Элементы общей химии (первый уровень сложности)

Продолжение. Начало см. в № 13, 18/2007

Глава 2. Важнейшие классы неорганических соединений (окончание)

2.3. Основания

Основания – это сложные вещества, в состав которых входят атомы металлов и гидроксигруппы ОН.

Общая формула оснований: где n – число групп ОН и валентность металла.

Валентность ОН-группы равна I.

Основания называют по схеме:

гидроксид (чего?) металла (n),

где n – переменная валентность металла.

Например: Са(ОН)₂ – гидроксид кальция, Fе(OH)₃ – гидроксид железа(III), NH₄OH – гидроксид аммония.

Обратите внимание. В состав последнего основания не входит атом металла. Это исключение. Валентность группы NН₄ (аммоний) равна I.

По растворимости в воде основания подразделяют на растворимые и нерастворимые. Это легко определить по таблице растворимости.

Растворимые в воде основания называются щелочами. В состав щелочей входят атомы активных металлов (они находятся в начале ряда напряжений, до магния). Гидроксид аммония тоже относится к щелочам, т.к. существует только в растворах.

Задание 2.21. Пользуясь таблицей растворимости или рядом напряжений, составьте химические формулы двух-трех щелочей.

Свойства и способы получения щелочей

Щелочи можно получить действием активного металла (K, Nа, Cа, Ва) или его оксида на воду:

2Nа + 2H₂O = 2NаОН + H₂ ,

СаO + H₂O = Са(ОH)₂.

• Растворы щелочей реагируют с кислотными и амфотерными оксидами, а также с кислотами. Последняя реакция называется реакцией нейтрализации:

Реакция нейтрализации характерна для всех кислот.

• Растворы щелочей реагируют с растворами солей. Реакция происходит, если образуется хотя бы одно нерастворимое соединение. Эта реакция относится к реакциям обмена, т.е. в результате получается новая соль и новое основание:

 

Обратите внимание. 1) Последняя реакция не происходит, т.к. оба вещества в правой части уравнения растворимы в воде.

2) Валентности составных частей исходных веществ определяйте по кислотному остатку или по числу групп ОН.

3) Полученные значения валентностей используйте при составлении формул веществ – продуктов реакции.

4) Растворимость получаемых веществ определяйте по таблице растворимости.

Задание 2.22. Расставьте коэффициенты в приведенных выше схемах реакций.

Задание 2.23. Составьте уравнения возможных реакций обмена:

Fe(NO₃)₃ + гидроксид калия,

Na₂SO₃ + гидроксид кальция,

K₃PO₄ + гидроксид аммония.

Определите, какая из реакций не происходит и почему.

• Растворы щелочей, как и растворы кислот, изменяют окраску индикаторов. В растворе щелочи фиолетовый лакмус синеет, оранжевый метилоранж желтеет, бесцветный фенолфталеин краснеет.

Все изменения окрасок индикаторов можно свести в таблицу (табл. 4):

Таблица 4

Окраска индикаторов в различных средах

Индикатор	Характер среды
	Кислая	Нейтральная	Щелочная
Лакмуc	Красный	Фиолетовый	Синий
Метилоранж	Красный	Оранжевый	Желтый
Фенолфталеин	Бесцветный		Красный

Обратите внимание. Если к воде добавить кислоту, то среда раствора будет кислая, если добавить щелочь – среда щелочная, в чистой воде среда нейтральная.

В о п р о с  1. Можно ли при помощи фенолфталеина узнать, какая жидкость в стакане: вода, кислота НCl, раствор KОН? Можно ли для этого использовать раствор лакмуса?

В о п р о с  2. Почему реакцию между кислотой и щелочью называют реакцией нейтрализации?