Основания органические и неорганические
Fe(OH)2 ↔ Fe2+ + 2OH—
NH3 + H2O ↔ NH4OH ↔ NH4+ + OH—
R-NH2 + H2O ↔ [R-NH3]+ + OH—
К органическим основаниям относятся амины – производные аммиака, в которых атомы водорода замещены на углеводородные радикалы (R-NH2). Общая формула аминов (предельных) CnH2n+3N.
Классификация оснований
Все неорганические основания классифицируют на растворимые в воде (щелочи) – NaOH, KOH и нерастворимые в воде (Ba(OH)2, Ca(OH)2).
Амины делятся на первичные, вторичные и третичные в зависимости от того, сколько атомов водорода замещено на радикал. Общая формула первичных аминов – R-NH2, вторичных – R-NH-R’, третичных – R-N(R’) – R’’.
Физические свойства оснований
Метиламин, диметиламин и триметиламин – газы, средние члены алифатического ряда – жидкости, высшие – твердые вещества. Низшие амины хорошо растворяются в воде и имеют резкий запах.
Получение оснований
Органические и неорганические основания получают разными способами, так неорганические основания можно получить по реакции:
— обмена
CuSO4 + 2KOH → Cu(OH)2↓ + K2SO4
K2CO3 + Ba(OH)2 → 2KOH + BaCO3↓
— 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↑
Амины получают путем нагревания алкилгалогенидов с аммиаком (1), либо восстановлением нитросоединений (2):
CH3Cl + NH3 = [CH3NH3]Cl = CH3NH2 (1)
C6H5NO2 + 6[H] = C6H5NH2 + 2H2O
Химические свойства оснований
Общим химическим свойством органических и неорганических оснований является способность взаимодействовать с кислотами:
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 +2H2O
CH3NH2 + H2SO4 =[CH3NH3]HSO4
Специфические свойства неорганических оснований
Неорганические основания способны:
— к термическому разложению при нагревании (нерастворимые в воде)
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3 H2O
Mg(OH)2 = MgO + H2O
— реакциям с кислотными оксидами (только щелочи)
NaOH + CO2 = NaHCO3
— ОВР щелочей с некоторыми неметаллами
2NaOH + Si + H2O → Na2SiO3 +H2↑
Специфические свойства органических оснований
Амины сгорают в кислороде, образуя азот, углекислый газ и воду:
4C2H5NH2 +15O2 = 8CO2 +2N2 + 14H2O
Примеры решения задач
| Задание | Относительная плотность паров ароматического амина по азоту равна 3,82. Выведите формулу амина. |
| Решение | Найдем молекулярную массу амина:
М=d × M(N2) M = 3,82 × 28 = 107 Запишем формулу амина в общем виде и выразим его молекулярную массу: CnH2n-5N M(CnH2n-5N) = 12n + 2n + 5 +15 = 14n+9 14n+9=107 14n=98 N=7 Подставим 7 вместо n в общую формулу амина: С7H9N |
| Ответ | Формула амина — С7H9N |
| 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 Найдем количество вещества Al(OH)3 v(Al(OH)3)=m(Al(OH)3)/M(Al(OH)3) v(Al(OH)3)= 23,4/78 =0,3 моль По уравнению реакции: v(Al2O3)=0,5 × v(Al(OH)3) Следовательно, количество вещества Al2O3 v(Al2O3)=0,5 ×0,3 = 0,15 моль Найдем теоретическую массу Al2O3 m(Al2O3)th =0,15×102 = 15,3 г Практическая масса Al2O3 оставляет: m(Al2O3)pr = m(Al2O3)th × 92/100 m(Al2O3)pr = 15,3×0,92 = 14 г |
| Ответ | Практическая масса оксида алюминия 14 г. |
