Hydroxidy alkalických kovů - za normálních podmínek jsou pevné bílé krystalické látky, hygroskopické, na dotek mýdlové, velmi rozpustné ve vodě (jejich rozpouštění je exotermický proces), tavitelné. Hydroxidy kovů alkalických zemin Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2) jsou bílé práškovité látky, mnohem hůře rozpustné ve vodě ve srovnání s hydroxidy alkalických kovů. Ve vodě nerozpustné báze se obvykle tvoří jako gelovité sraženiny, které se během skladování rozkládají. Například Cu(OH)2 je modrá želatinová sraženina.
Vlastnosti bází jsou dány přítomností OH – iontů. Existují rozdíly ve vlastnostech alkálií a ve vodě nerozpustných zásad, ale společnou vlastností je reakce s kyselinami. Chemické vlastnosti bází jsou uvedeny v tabulce 6.
Tabulka 6 - Chemické vlastnosti zásad
|
Alkálie |
Nerozpustné zásady |
|
Všechny zásady reagují s kyselinami ( neutralizační reakce) |
|
|
2NaOH + H2S04 = Na2S04 + 2H20 |
Cr(OH)2 + 2HC1 = CrC12 + 2H20 |
|
Báze reagují s oxidy kyselin s tvorbou soli a vody: 6KON + P205 = 2K3P04 + 3H20 |
|
|
Alkálie reagují se solnými roztoky, pokud je jedním z reakčních produktů vysráží(tj. pokud se vytvoří nerozpustná sloučenina): CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2 SO 4 Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = 2NaOH + BaSO 4 |
Ve vodě nerozpustné zásady a amfoterní hydroxidy při zahřátí se rozkládají na odpovídající oxid a vodu: Mn(OH)2 MnO + H20 Cu(OH) 2 CuO + H 2 O |
|
Alkálie lze detekovat pomocí indikátoru. V alkalickém prostředí: lakmus - modrý, fenolftalein - karmínový, methyloranž - žlutý | |
NaOH– louh sodný, louh sodný. Nízká teplota tání (t pl = 320 °C) bílé hygroskopické krystaly, vysoce rozpustné ve vodě. Roztok je na dotek mýdlový a je to nebezpečně žíravá kapalina. NaOH je jedním z nejdůležitějších produktů chemického průmyslu. Je vyžadován ve velkém množství pro čištění ropných produktů a je široce používán v mýdlovém, papírenském, textilním a jiném průmyslu a také pro výrobu umělých vláken.
OŠIDIT- žíravý draslík. Bílé hygroskopické krystaly, vysoce rozpustné ve vodě. Roztok je na dotek mýdlový a je to nebezpečně žíravá kapalina. Vlastnosti KOH jsou podobné vlastnostem NaOH, ale hydroxid draselný se používá mnohem méně často kvůli jeho vyšší ceně.
Ca(OH) 2 - hašené vápno. Bílé krystaly, málo rozpustné ve vodě. Roztok se nazývá „vápenná voda“, suspenze se nazývá „vápenné mléko“. Vápenná voda se používá k detekci oxidu uhličitého, při průchodu CO 2 se zakalí. Hašené vápno má široké využití ve stavebnictví jako základ pro výrobu pojiv.
Po přečtení článku budete schopni rozdělit látky na soli, kyseliny a zásady. Článek popisuje, jaké je pH roztoku, jaké obecné vlastnosti mají kyseliny a zásady.
Stejně jako kovy a nekovy jsou kyseliny a zásady rozdělením látek na základě podobných vlastností. První teorie kyselin a zásad patřila švédskému vědci Arrheniusovi. Podle Arrhenia je kyselina třída látek, které při reakci s vodou disociují (rozpadají se), tvoří vodíkový kationt H +. Arrheniovy báze ve vodném roztoku tvoří OH - anionty. Další teorie byla navržena v roce 1923 vědci Bronstedem a Lowrym. Brønsted-Lowryho teorie definuje kyseliny jako látky schopné darovat proton v reakci (vodíkový kation se v reakcích nazývá proton). Báze jsou tedy látky, které mohou v reakci přijmout proton. V současnosti relevantní teorií je Lewisova teorie.
Lewisova teorie definuje kyseliny jako molekuly nebo ionty schopné přijímat elektronové páry, a tím vytvářet Lewisovy adukty (adukt je sloučenina vzniklá spojením dvou reaktantů bez tvorby vedlejších produktů). V anorganická chemie
Disociace je proces rozkladu látky na ionty v roztocích nebo taveninách. Například disociace kyseliny chlorovodíkové je rozklad HCl na H + a Cl -.
Báze mají tendenci být na dotek mýdlové, zatímco kyseliny obecně chutnají kysele.
Když báze reaguje s mnoha kationty, vytvoří se sraženina. Když kyselina reaguje s anionty, obvykle se uvolňuje plyn.
Běžně používané kyseliny:
H2O, H3O+, CH3CO2H, H2SO4, HSO4-, HCl, CH30H, NH3
Běžně používané základy:
OH − , H 2 O, CH 3 CO 2 − , HSO 4 − , SO 4 2 − , Cl −
Takové kyseliny, které se ve vodě zcela disociují a vytvářejí vodíkové kationty H + a anionty. Příkladem silné kyseliny je kyselina chlorovodíková
HCl:
HCl (roztok) + H 2 O (l) → H 3 O + (roztok) + Cl - (roztok)
Slabé kyseliny
Pouze částečně rozpuštěné ve vodě, například HF:
= < 0,01M для вещества 0,1М
HF (roztok) + H2O (l) → H3O + (roztok) + F - (roztok) - při takové reakci se nedisociuje více než 90 % kyseliny:
Silné důvody
Silné báze se ve vodě zcela disociují:
NaOH (roztok) + H 2 O ↔ NH 4
Slabé základy
Při reverzibilní reakci v přítomnosti vody vytváří OH - ionty:
NH 3 (roztok) + H 2 O ↔ NH + 4 (roztok) + OH - (roztok)
Nejslabšími bázemi jsou anionty:
Tato reakce se nazývá neutralizace: když je množství činidel dostatečné k úplné disociaci kyseliny a zásady, výsledný roztok bude neutrální.
Příklad:
H30 + + OH - ↔ 2H20
Celkový pohled reakce:
Slabá báze (roztok) + H 2 O ↔ Slabá kyselina (roztok) + OH - (roztok)
Báze disociuje úplně, kyselina disociuje částečně, výsledný roztok má slabé vlastnosti zásady:
HX (roztok) + OH - (roztok) ↔ H 2 O + X - (roztok)
Kyselina disociuje úplně, báze se nedisociuje úplně:
Disociace je rozpad látky na její dílčí molekuly. Vlastnosti kyseliny nebo zásady závisí na rovnováze, která je přítomna ve vodě:
H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O + (roztok) + OH - (roztok)
Kc = / 2
Rovnovážná konstanta vody při t=25°: K c = 1,83⋅10 -6, dále platí rovnost: = 10 -14, která se nazývá disociační konstanta vody. Pro čistou vodu= = 10-7, odkud -lg = 7,0.
Tato hodnota (-lg) se nazývá pH – vodíkový potenciál. Pokud pH< 7, то вещество имеет кислотные свойства, если pH >7, pak má látka základní vlastnosti.
Speciální zařízení pH metr je zařízení, které převádí koncentraci protonů v roztoku na elektrický signál.
Látka, která mění barvu v určitém rozsahu pH v závislosti na kyselosti roztoku, pomocí několika indikátorů můžete dosáhnout poměrně přesného výsledku.
Sůl je iontová sloučenina tvořená kationtem jiným než H+ a aniontem jiným než O2-.
Ve slabém vodném roztoku se soli zcela disociují. Stanovit acidobazické vlastnosti solného roztoku
, je nutné určit, které ionty jsou v roztoku přítomny a zvážit jejich vlastnosti: neutrální ionty vzniklé ze silných kyselin a zásad neovlivňují pH: ve vodě neuvolňují ionty H + ani OH -. Například Cl-, NO-3, SO 2- 4, Li+, Na+, K+.
Anionty vzniklé ze slabých kyselin vykazují alkalické vlastnosti (F -, CH 3 COO -, CO 2- 3 kationty s alkalickými vlastnostmi neexistují).
Tlumivý roztok Roztoky, které po přidání udržují pH malé množství
K přípravě tlumivého roztoku o určité kyselosti je nutné smíchat slabou kyselinu nebo zásadu s příslušnou solí, přičemž je třeba vzít v úvahu:
Důvody – komplexní látky sestávající z atomu kovu a jedné nebo více hydroxylových skupin. Obecný vzorec důvodů já (OH) n . Důvody (z hlediska teorie elektrolytická disociace) jsou elektrolyty, které po rozpuštění ve vodě disociují za vzniku kationtů kovů a hydroxidových iontů OH – .
Klasifikace. Podle rozpustnosti ve vodě se zásady dělí na alkálie(zásady rozpustné ve vodě) a ve vodě nerozpustné báze . Alkálie tvoří alkalické kovy a kovy alkalických zemin, stejně jako některé další kovové prvky. Na základě kyselosti (počtu ОН– iontů vzniklých během úplné disociace nebo počtu disociačních kroků) se zásady dělí na monokyselina (při úplné disociaci se získá jeden OH – iont; jeden disociační krok) a polykyselina (při úplné disociaci se získá více než jeden OH – iont; více než jeden disociační krok). Mezi polykyselinové báze patří dikyselina (například Sn(OH)2), trikyselina (Fe(OH)3) a tetra-kyselina
(Th(OH) 4). Například báze KOH je monokyselá báze. ( Existuje skupina hydroxidů, které vykazují chemickou dualitu. Interagují se zásadami i kyselinami. Tento amfoterní hydroxidy.
cm.
|
tabulka 1) |
Tabulka 1 - Amfoterní hydroxidy |
Amfoterní hydroxid (zásaditá a kyselá forma) |
|
Kyselý zbytek a jeho mocenství |
Komplexní iont |
2– |
|
Zn(OH)2/H2Zn02 |
ZnO2(II) |
– , 3– |
|
Al(OH)3/HAI02 |
AlO2(I) |
2– |
|
Be(OH)2/H2Be02 |
BeO2(II) |
2– |
|
Sn(OH)2/H2Sn02 |
SnO2(II) |
2– |
|
Pb(OH)2/H2Pb02 |
PbO2(II) |
– , 3– |
|
Fe(OH)3/HFe02 |
FeO2(I) |
– , 3– |
Cr(OH)3/HCr02 CrO2(I)
Fyzikální vlastnosti.
1) zpravidla se pod pojmem kyselina rozumí kyselina Brønsted-Lowry, tedy látky schopné darovat proton. Pokud mají na mysli definici Lewisovy kyseliny, pak se v textu taková kyselina nazývá Lewisova kyselina. Tato pravidla platí pro kyseliny a zásady. Báze jsou pevné látky různých barev a různé rozpustnosti ve vodě. Chemické vlastnosti zásad: CON + n H20 K + × m H20 + OH – ×
d
H 2 O nebo zkráceně: KOH K + + OH – .
FeOH + Fe 2+ + OH – (2. stupeň).
2) Interakce s indikátory(alkálie promění fialový lakmus v modrý, methyloranž – žlutá a fenolftalein – karmínová):
indikátor + OH – ( alkálie) barevná sloučenina.
3 ) Rozklad s tvorbou oxidu a vody (viz. tabulka 2). Hydroxidy alkalické kovy jsou odolné vůči teplu (taví se bez rozkladu). Hydroxidy alkalických zemin a těžkých kovů se obvykle snadno rozkládají. Výjimkou je Ba(OH) 2, pro který t rozdíl je dost vysoký(cca 1000°
C).
Zn(OH)2ZnO + H20.
| Tabulka 2 - Teploty rozkladu některých hydroxidů kovů | Hydroxid t razl, | Tabulka 2 - Teploty rozkladu některých hydroxidů kovů | Hydroxid t razl, | Tabulka 2 - Teploty rozkladu některých hydroxidů kovů | Hydroxid t razl, |
| °C | 925 | LiOH | 130 | Cd(OH)2 | 150 |
| Au(OH)3 | 130 | Be(OH)2 | 145 | Pb(OH)2 | >300 |
| Al(OH)3 | 580 | Ca(OH)2 | 150 | Fe(OH)2 | 500 |
| Fe(OH) 3 | 535 | Sr(OH)2 | 125 | Zn(OH)2 | 100 |
| Bi(OH)3 | 1000 | Ba(OH)2 | 230 | Ni(OH)2 | 150 |
4 ) In(OH)3 Interakce alkálií s některými kovy
(například Al a Zn):
V roztoku: 2Al + 2NaOH + 6H20® 2Na + 3H2
2Al + 2OH – + 6H20®2 – + 3H 2.
5 ) Při fúzi: 2Al + 2NaOH + 2H202NaAl02 + 3H2.:
Interakce alkálií s nekovy
6) 6 NaOH + 3Cl2 5NaCl + NaClO3 + 3H20.:
Interakce alkálií s kyselými a amfoterními oxidy
2NaOH + CO 2 ® Na 2 CO 3 + H 2 O 2OH – + CO 2 ® CO 3 2– + H 2 O.
V roztoku: 2NaOH + ZnO + H 2 O ® Na 2 2OH – + ZnO + H 2 O ® 2–.
7) Při tavení s amfoterním oxidem: 2NaOH + ZnO Na 2 ZnO 2 + H 2 O.:
Interakce zásad s kyselinami
H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 ® CaSO 4 ¯ + 2H 2 O 2H + + SO 4 2– + Ca 2+ +2OH – ® CaSO 4 ¯ + 2H 2 O
8) H2S04 + Zn(OH)2®ZnSO4 + 2H202H+ + Zn(OH)2® Zn2+ + 2H20. Interakce alkálií s amfoterními hydroxidy (cm.):
tabulka 1
V roztoku: 2NaOH + Zn(OH) 2 ® Na 2 2OH – + Zn(OH) 2 ® 2–
9 ) Pro fúzi: 2NaOH + Zn(OH)2Na2Zn02 + 2H20. Interakce alkálií se solemi. :
Reakce zahrnuje soli, které odpovídají zásadě, která je nerozpustná ve vodě
CuS O 4 + 2NaOH ® Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 ¯ Cu 2+ + 2OH – ® Cu(OH) 2 ¯ . Příjem. Zásady nerozpustné ve vodě
získaný reakcí odpovídající soli s alkálií:
2NaOH + ZnS О 4 ® Na 2 SO 4 + Zn(OH) 2 ¯ Zn 2+ + 2OH – ® Zn(OH) 2 ¯ .
1) Alkálie přijímají::
Interakce oxidu kovu s vodou
2) Na20 + H20® 2NaOH CaO + H20® Ca(OH) 2.:
Interakce alkalických kovů a kovů alkalických zemin s vodou
3) 2Na + H20® 2NaOH + H2Ca + 2H20® Ca(OH)2 + H2.:
Elektrolýza solných roztoků
4 ) Výměnná interakce hydroxidů kovů alkalických zemin s určitými solemi. Reakce musí nutně produkovat nerozpustnou sůl. .
Ba(OH) 2 + Na 2 CO 3 ® 2NaOH + BaCO 3 ¯ Ba 2 + + CO 3 2 – ® BaCO 3 ¯ .
LOS ANGELES. Yakovishin
Jedna z obtížných tříd anorganické látky- důvody. Jedná se o sloučeniny, které obsahují atomy kovu a hydroxylovou skupinu, které mohou být odštěpeny při interakci s jinými látkami.
Báze mohou obsahovat jednu nebo více hydroxoskupin. Obecný vzorec bází je Me(OH)x. Vždy je jeden atom kovu a počet hydroxylových skupin závisí na mocenství kovu. V tomto případě je valence OH skupiny vždy I. Například ve sloučenině NaOH je valence sodíku I, proto je zde jedna hydroxylová skupina. Na bázi Mg(OH) 2 je mocenství hořčíku II, Al(OH) 3 mocenství hliníku III.
Počet hydroxylových skupin se může lišit ve sloučeninách s kovy různé mocnosti. Například Fe(OH)2 a Fe(OH)3. V takových případech je valence uvedena v závorce za názvem - hydroxid železitý, hydroxid železitý.
Vlastnosti a aktivita báze závisí na kovu. Většina důvodů - pevné látky bílý bez zápachu. Některé kovy však dodávají látce charakteristickou barvu. Například CuOH má žluť, Ni(OH) 2 - světle zelená, Fe(OH) 3 - červenohnědá.
Rýže. 1. Alkálie v pevném stavu.
Základy jsou klasifikovány podle dvou kritérií:
Alkálie jsou tvořeny alkalickými kovy - lithium (Li), sodík (Na), draslík (K), rubidium (Rb) a cesium (Cs). Kromě toho k aktivní kovy Kovy alkalických zemin, které tvoří alkálie, jsou vápník (Ca), stroncium (Sr) a baryum (Ba).
Tyto prvky tvoří následující základy:
Všechny ostatní báze, například Mg(OH) 2, Cu(OH) 2, Al(OH) 3, jsou klasifikovány jako nerozpustné.
Jiným způsobem se zásady nazývají silné zásady a nerozpustné zásady se nazývají slabé zásady. Během elektrolytické disociace se alkálie rychle vzdávají hydroxylové skupiny a rychleji reagují s jinými látkami. Nerozpustné nebo slabé zásady jsou méně aktivní, protože nedarují hydroxylovou skupinu.
Rýže. 2. Klasifikace bází.
Zvláštní místo v systematizaci anorganických látek zaujímají amfoterní hydroxidy. Interagují s kyselinami i zásadami, tzn. V závislosti na podmínkách se chovají jako zásada nebo kyselina. Patří sem Zn(OH) 2, Al(OH) 3, Pb(OH) 2, Cr(OH) 3, Be(OH) 2 a další báze.
Dostat důvody různými způsoby. Nejjednodušší je interakce kovu s vodou:
Ba + 2H20 -> Ba(OH)2 + H2.
Alkálie se získávají reakcí oxidu s vodou:
Na20 + H20 -> 2NaOH.
Nerozpustné zásady se získávají v důsledku interakce alkálií se solemi:
CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4.
Základní chemické vlastnosti základny jsou popsány v tabulce.
|
Reakce |
Co se tvoří |
Příklady |
|
S kyselinami |
Sůl a voda. Nerozpustné zásady reagují pouze s rozpustnými kyselinami |
Cu(OH) 2 ↓ + H 2 SO 4 → CuSO 4 +2H 2 O |
|
Vysokoteplotní rozklad |
Oxid kovu a voda |
2Fe(OH)3 -> Fe203 + 3H20 |
|
S oxidy kyselin (zásady reagují) |
NaOH + CO2 → NaHC03 |
|
|
S nekovy (vstup alkálií) |
Sůl a vodík |
2NaOH + Si + H20 → Na2SiO3 +H2 |
|
Výměna za soli |
Hydroxid a sůl |
Ba(OH)2 + Na2S04 → 2NaOH + BaSO4 ↓ |
|
Alkálie s některými kovy |
Komplexní sůl a vodík |
2Al + 2NaOH + 6H20 -> 2Na + 3H 2 |
Pomocí indikátoru se provede test k určení třídy základny. Při interakci s bází se lakmus zbarví modře, fenolftalein karmínově a methylová oranž se zbarví do žluta.
Rýže. 3. Reakce indikátorů na báze.
V hodině chemie v 8. třídě jsme se učili o vlastnostech, klasifikaci a interakci zásad s jinými látkami. Báze jsou komplexní látky skládající se z kovu a hydroxylové skupiny OH. Dělí se na rozpustné nebo alkalické a nerozpustné. Alkálie jsou agresivnější báze, které rychle reagují s jinými látkami. Báze se získávají reakcí kovu nebo oxidu kovu s vodou a také reakcí soli a alkálie. Báze reagují s kyselinami, oxidy, solemi, kovy i nekovy a také se rozkládají při vysokých teplotách.
Průměrné hodnocení: 4.5. Celkem obdržených hodnocení: 259.
Věda slouží pouze k tomu, aby nám poskytla představu o rozsahu naší nevědomosti. G. Lamene
Báze jsou komplexní látky skládající se z kovových iontů a hydroxylových skupin
Podle mezinárodní nomenklatury se názvy bází skládají ze slova „hydroxid“ a názvu kovu. Pokud kov vykazuje proměnnou mocenství, pak je jeho mocenství uvedeno v závorkách.
Například:
KOH - hydroxid draselný,
Cu(OH) 2 - hydroxid měďnatý
Na základě jejich rozpustnosti ve vodě lze všechny báze rozdělit na ve vodě rozpustné a ve vodě nerozpustné:
Zásady, které jsou rozpustné ve vodě, se nazývají zásady
Báze se liší kyselostí. Jsou jedno- a vícekyselé. Kyselost zásad je určena počtem hydroxylových skupin, které mohou být nahrazeny kyselými zbytky.
Monokyselinové báze tvoří jednomocné kovy.
Polykyselinové báze tvoří vícemocné kovy.
Například:
Jediná kyselá báze
- dikyselinová báze,
- triacidová báze atd.
Alkalické a mýdlové roztoky mění barvu indikátorů na dotek:
a) fialový lakmus - modrý,
b) bezbarvý roztok fenolftaleinu - karmínový.
B) univerzální žlutá - až modrá
D) oranžová methyloranž - až žlutá
