Основания. Классификация. Правила работы с таблицей растворимости. Химические свойства оснований. Примеры веществ.

Основания. Классификация. Правила работы с таблицей растворимости. Химические свойства оснований. Примеры веществ. Основания – это сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксильных групп \(\text{OH}\). Классификация оснований: 1. По растворимости в воде: * Растворимые основания (щелочи): это основания, которые хорошо растворяются в воде. К ним относятся гидроксиды щелочных металлов (например, \(\text{NaOH}\) – гидроксид натрия, \(\text{KOH}\) – гидроксид калия) и гидроксиды некоторых щелочноземельных металлов (например, \(\text{Ca(OH)}_2\) – гидроксид кальция, \(\text{Ba(OH)}_2\) – гидроксид бария). * Нерастворимые основания: это основания, которые практически не растворяются в воде. К ним относятся гидроксиды большинства других металлов (например, \(\text{Cu(OH)}_2\) – гидроксид меди(II), \(\text{Fe(OH)}_3\) – гидроксид железа(III)). 2. По кислотности (числу гидроксильных групп): * Однокислотные основания: содержат одну гидроксильную группу (например, \(\text{NaOH}\), \(\text{KOH}\)). * Двухкислотные основания: содержат две гидроксильные группы (например, \(\text{Ca(OH)}_2\), \(\text{Cu(OH)}_2\)). * Трехкислотные основания: содержат три гидроксильные группы (например, \(\text{Fe(OH)}_3\)). Правила работы с таблицей растворимости: Таблица растворимости – это очень полезный инструмент для определения растворимости различных веществ в воде. 1. Найдите в таблице строку, соответствующую катиону металла (например, \(\text{Na}^+\), \(\text{Ca}^{2+}\), \(\text{Cu}^{2+}\)). 2. Найдите столбец, соответствующий аниону гидроксильной группы (\(\text{OH}^-\)). 3. На пересечении строки и столбца будет стоять буква, обозначающая растворимость: * «Р» – растворимое вещество (щелочь). * «М» – малорастворимое вещество (иногда относят к нерастворимым, но может давать небольшую концентрацию ионов в растворе). * «Н» – нерастворимое вещество. * «–» – вещество не существует или разлагается водой. Пример: Чтобы узнать растворимость \(\text{NaOH}\), найдите \(\text{Na}^+\) в строке и \(\text{OH}^-\) в столбце. На пересечении будет «Р». Значит, \(\text{NaOH}\) – растворимое основание (щелочь). Чтобы узнать растворимость \(\text{Cu(OH)}_2\), найдите \(\text{Cu}^{2+}\) в строке и \(\text{OH}^-\) в столбце. На пересечении будет «Н». Значит, \(\text{Cu(OH)}_2\) – нерастворимое основание. Химические свойства оснований: 1. Действие на индикаторы (только для щелочей): * Щелочи изменяют окраску индикаторов: * Лакмус: синий * Метилоранж: желтый * Фенолфталеин: малиновый 2. Взаимодействие с кислотными оксидами (только для щелочей): * Щелочи реагируют с кислотными оксидами с образованием соли и воды. * Пример: \(\text{2NaOH} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O}\) * Пример: \(\text{Ca(OH)}_2 + \text{SO}_3 \rightarrow \text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{O}\) 3. Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации): * Основания реагируют с кислотами с образованием соли и воды. Это реакция нейтрализации. * Пример: \(\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}\) * Пример: \(\text{Cu(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{2H}_2\text{O}\) * Пример: \(\text{Fe(OH)}_3 + \text{3HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3)_3 + \text{3H}_2\text{O}\) 4. Взаимодействие с солями (только для щелочей и нерастворимых оснований, если образуется осадок или газ): * Щелочи реагируют с солями, если в результате реакции образуется нерастворимое основание или нерастворимая соль. * Пример: \(\text{2NaOH} + \text{CuCl}_2 \rightarrow \text{Cu(OH)}_2\downarrow + \text{2NaCl}\) (образуется нерастворимый гидроксид меди(II)) * Нерастворимые основания не реагируют с солями. 5. Разложение нерастворимых оснований при нагревании: * Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид металла и воду. * Пример: \(\text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{t} \text{CuO} + \text{H}_2\text{O}\) * Пример: \(\text{2Fe(OH)}_3 \xrightarrow{t} \text{Fe}_2\text{O}_3 + \text{3H}_2\text{O}\) * Щелочи при нагревании не разлагаются (за исключением \(\text{LiOH}\), которое разлагается при очень высокой температуре). Примеры веществ: * Гидроксид натрия (\(\text{NaOH}\)) – едкий натр, каустическая сода. Растворимое основание (щелочь). * Гидроксид калия (\(\text{KOH}\)) – едкое кали. Растворимое основание (щелочь). * Гидроксид кальция (\(\text{Ca(OH)}_2\)) – гашеная известь, известковая вода. Малорастворимое основание (щелочь). * Гидроксид бария (\(\text{Ba(OH)}_2\)) – баритовая вода. Растворимое основание (щелочь). * Гидроксид меди(II) (\(\text{Cu(OH)}_2\)) – нерастворимое основание, голубой осадок. * Гидроксид железа(III) (\(\text{Fe(OH)}_3\)) – нерастворимое основание, бурый осадок. * Гидроксид алюминия (\(\text{Al(OH)}_3\)) – нерастворимое основание, белый осадок (амфотерный гидроксид, проявляет свойства как основания, так и кислоты).