Друкувати цей розділДрукувати цей розділ

13. ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН

13. ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН

13.4. Основи

Основи – сполуки, що складаються з атома металу та гідроксогруп.

Систематичні назви основ та амфотерних гідроксидів складають аналогічно з назвами відповідних оксидів – із назви елемента (у разі необхідності вказують його ступінь окиснення) і слова гідроксид (назва аніона ОН–): NaOH – натрій гідроксид, Са(ОН)2 – кальцій гідроксид, Fe(OH)3 – ферум (ІІІ) гідроксид.

Для деяких основ збереглися тривіальні (історичні) назви: NaOH – їдкий натр, каустична сода, КОН – їдке калі, Са(ОН)2 – гашене вапно.

Усі основи – тверді речовини. Розчинні у воді основи – луги (гідроксиди лужних і лужноземельних металів) – іонні сполуки. Інші основи у воді нерозчинні, зв’язок у них – ковалентно-іонний.

Одержання основ

  1. Взаємодія активних металів з водою:

2K + 2H2O = 2KOH + H2;                Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2.

  1. Взаємодія оксидів активних металів з водою

Na2O + H2O = 2NaOH;           CaO + H2O = Ca(OH)2.

  1. Електроліз водних розчинів солей активних металів:

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2.

Зазначеними способами можна одержати лише луги.

  1. Взаємодія солей з водними розчинами лугів:

СuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4;

Fe(NO3)3 + 3KOH = Fe(OH)3 + 3KNO3;

K2SO4 + Ba(OH)2 = 2KOH + BaSO4.

Цим способом можна одержати нерозчинні основи. Луги можна одержати за умови утворення в реакції малодисоційваної (вода, газ) сполуки.

Зазначимо, що жодним з перелічених методів не можна одержати гідроксиди AgOH i Hg(OH)2, оскільки вони одразу ж розкладаються на відповідний оксид і воду:

2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O↓ + 2NaNO3 + H2O.

Хімічні властивості основ.

  1. У водних розчинах розчинні у воді основи (луги) дисоціюють практично повністю:

MeOH ↔ Men+ + OH–,

і за рахунок утворення іонів ОН– змінюють колір індикаторів (див. рН), нерозчинні основи колір індикаторів не змінюють.

2. Реагують з водними розчинами кислот з утворенням солей і води. Цю реакцію у випадку використання лугів називають реакцією нейтралізації:

Fe(OH)2 + H2SO4 = FeSO4 + 2H2O,            NaOH + HCl = NaCl + H2O.

При використанні у цій реакції багатокислотних основ (Ca(OH)2, Ba(OH)2) або багатоосновних кислот (H2SO4, H3PO4), залежно від співвідношення реагентів можливе утворення середніх, кислих або основних солей (див. Солі).

3. Луги реагують з амфотерними гідроксидами з утворенням комплексних сполук (див. Комплексні сполуки):

NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4],

при надлишку лугу відбувається реакція:

3NaOH + Al(OH)3 = Na3[Al(OH)6].

Проведення цих реакцій у розплаві веде до відщеплення води:

NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2Н2О,         3NaOH + Al(OH)3 = Na3AlO3 + 3Н2О.

Продукти цих реакцій можна розглядати як солі відповідно метаалюмінатної (НAlO2) та ортоалюмінатної (H3AlO3) кислот.

4. При сплавленні лугів з амфотерними оксидами утворюються сіль і вода:

2КOH + Al2O3 = 2КAlO2 + Н2О,               6КOH + Al2O3 = 2К3AlO3 + 3Н2О.

5. Луги реагують з кислотними оксидами з утворенням солей і води:

2NаОН + СО2 = Nа2СО3 + Н2О,                6КOH + Р2O5 = 2К3РO4 + 3Н2О.

При надлишку кислотного оксиду у випадку багатокислотних лугів можливе утворення кислих солей:

Са(ОН)2 + СО2 = Са(HСО3)2.

6. Луги реагують з солями за умови, коли один з продуктів реакції покидає реакційне середовище (осад або газ):

3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3¯ + 3NaCl,

Ca(OH)2 + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NH3­ + 2H2O.

При нестачі лугу можливе утворення основних солей (див. Солі).

7. При термолізі гідроксиди металів розкладаються на відповідні оксиди та воду:

Сa(OH)2 = CaO + H2O,                     2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O.

Гідроксиди лужних металів не розкладаються навіть при плавленні.

Застосування основ буде розглянуто при вивченні відповідних елементів у розділі Неорганічна хімія.