Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Физические и химические свойства оснований

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Основаниями называются электролиты, при диссоциации которых из отрицательных ионов образуются только ионы OH:

Fe(OH)2 ↔ Fe2+ + 2OH;

NH3 + H2O ↔ NH4OH ↔ NH4+ + OH .

Все неорганические основания классифицируют на растворимые в воде (щелочи) – NaOH, KOH и нерастворимые в воде (Ba(OH)2, Ca(OH)2). В зависимости от проявляемых химических свойств среди оснований выделяют амфотерные гидроксиды.

Химические свойства оснований

При действии индикаторов на растворы неорганических оснований происходит изменение их окраски, так, при попадании в раствор основания лакмус приобретает синюю окраску, метилоранж – жёлтую, а фенолфталеин – малиновую.

Неорганические основания способны реагировать с кислотами с образованием соли и воды, причем, нерастворимые в воде основания взаимодействуют только с растворимыми в воде кислотами:

Cu(OH)2↓ + H2SO4 = CuSO4 +2H2O;

NaOH + HCl = NaCl + H2O.

Нерастворимые в воде основания термически неустойчивы, т.е. при нагревании они подвергаются разложению с образованием оксидов:

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3 H2O;

Mg(OH)2 = MgO + H2O.

Щелочи (растворимые в воде основания) взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей:

NaOH + CO2 = NaHCO3.

Щелочей также способны вступать в реакции взаимодействия (ОВР) с некоторыми неметаллами:

2NaOH + Si + H2O → Na2SiO3 +H2↑.

Некоторые основания вступают в реакции обмена с солями:

Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4↓.

Амфотерные гидроксиды (основания) проявляют также свойства слабых кислот и реагируют с щелочами:

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

К амфотерным основаниям относятся гидроксиды алюминия, цинка. хрома (III) и др.

Физические свойства оснований

Большинство оснований – твердые вещества, которые характеризуются различной растворимостью в воде. Щелочи – растворимые в воде основания – чаще всего твердые вещества белого цвета. Нерастворимые в воде основания могут иметь различную окраску, например, гидроксид железа (III)- твердое вещество бурого цвета, гидроксид алюминия – твердое вещество белого цвета, а гидроксид меди (II) – твердое вещество голубого цвета.

Получение оснований

Основания получают разными способами, например, по реакции:

— обмена

CuSO4 + 2KOH → Cu(OH)2↓ + K2SO4;

K2CO3 + Ba(OH)2 → 2KOH + BaCO3↓;

— взаимодействия активных металлов или их оксидов с водой

2Li + 2H2O→ 2LiOH +H2↑;

BaO + H2O→ Ba(OH)2↓;

— электролиза водных растворов солей

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑+ Cl2↑.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Вычислите практическую массу оксида алюминия (выход целевого продукта составляет 92%) по реакции разложения гидроксида алюминия массой 23,4 г.
Решение Запишем уравнение реакции:

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O.

Молярная масса гидроксида алюминия, рассчитанная с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 78 г/моль. Найдем количество вещества гидроксида алюминия:

v(Al(OH)3) = m(Al(OH)3)/M(Al(OH)3);

v(Al(OH)3) = 23,4/78 = 0,3 моль.

Согласно уравнению реакции v(Al(OH)3): v(Al2O3) = 2:1, следовательно, количество вещества оксида алюминия составит:

v(Al2O3) = 0,5 × v(Al(OH)3);

v(Al2O3) = 0,5 ×0,3 = 0,15 моль.

Молярная масса оксида алюминия, рассчитанная с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 102 г/моль. Найдем теоретическую массу оксида алюминия:

m(Al2O3)th = 0,15×102 = 15,3 г.

Тогда, практическая масса оксида алюминия составляет:

m(Al2O3)pr = m(Al2O3)th × 92/100;

m(Al2O3)pr = 15,3×0,92 = 14 г.

Ответ Масса оксида алюминия — 14 г.
ПРИМЕР 2
Задание Осуществите ряд превращений:

Fe→ FeCl2 → Fe(OH)2 →Fe(OH)3 →Fe(NO3)3

Решение Для того, чтобы получить хлорид железа (II) из железа, необходимо растворить его в соляной кислоте:

Fe + 2HCl→ FeCl2 + H2↑.

Чтобы получить гидроксид железа (II) и соли железа(II) необходимо подействовать на эту соль щелочью:

FeCl2 + 2NaOH→ Fe(OH)2 + 2NaCl.

Чтобы получить гидроксид железа (III) из гидроксида железа (II) необходимо его восстановить железо:

4Fe(OH)2 + 2H2O +O2→4Fe(OH)3↓.

Чтобы получить соль железа (III) из гидроксида железа (III) необходимо обработать осадок гидроксида железа (III) соответствующей кислотой:

Fe(OH)3 + 3HNO3→Fe(NO3)3 + 3 H2O.