Химия · 8 класс · Химия ФГОС · урок 43 · только теория
Получение и химические свойства оснований
Основания — это класс неорганических соединений, которые можно получить разными способами, а их химические свойства определяются наличием гидроксид-ионов. Мы разберём, как получают щёлочи и нерастворимые основания, и как они реагируют с кислотами, кислотными оксидами и солями.
Чему учимся понимать
Научиться предсказывать, как получить конкретное основание и как оно будет реагировать с другими классами веществ.
Зачем это нужно
Основания — важные компоненты бытовой химии (мыло, чистящие средства), удобрений и промышленных процессов. Понимание их свойств помогает безопасно использовать эти вещества и объяснять многие природные явления.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Основания — это сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксогрупп (OH).
- По растворимости в воде основания делят на щёлочи (растворимые) и нерастворимые основания.
- Щёлочи можно получить реакцией активного металла или его оксида с водой.
- Нерастворимые основания получают реакцией обмена между щёлочью и растворимой солью.
- Все основания реагируют с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации).
- Щёлочи реагируют с кислотными оксидами и растворами солей, а нерастворимые основания — только с кислотами.
- Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид металла и воду.
- Индикаторы (лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый) меняют цвет в щелочной среде, что позволяет определять основания.
Определения
- Основания
- Сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп (OH). Общая формула: Me(OH)n.
- Щёлочи
- Растворимые в воде основания. К ним относятся гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2.
- Нерастворимые основания
- Основания, которые не растворяются в воде. Например, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Mg(OH)2.
- Реакция нейтрализации
- Реакция между кислотой и основанием, в результате которой образуются соль и вода.
- Индикаторы
- Вещества, которые меняют свой цвет в зависимости от среды раствора (кислой, щелочной или нейтральной).
Ключевые факты и правила
- Получение щёлочи: активный металл + вода → щёлочь + водород. Например, 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑.
- Получение щёлочи: оксид активного металла + вода → щёлочь. Например, CaO + H2O → Ca(OH)2.
- Получение нерастворимого основания: щёлочь + растворимая соль → нерастворимое основание + другая соль. Например, CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4.
- Свойство: основание + кислота → соль + вода. Например, NaOH + HCl → NaCl + H2O.
- Свойство: щёлочь + кислотный оксид → соль + вода. Например, 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O.
- Свойство: щёлочь + растворимая соль → новое основание + новая соль (если образуется осадок или газ). Например, 2NaOH + CuCl2 → Cu(OH)2↓ + 2NaCl.
- Свойство: нерастворимое основание при нагревании → оксид металла + вода. Например, Cu(OH)2 → CuO + H2O (при нагревании).
- Индикаторы в щелочной среде: лакмус — синий, фенолфталеин — малиновый, метиловый оранжевый — жёлтый.
Теория
Сначала определите, растворимо ли основание: вспомните таблицу растворимости. Щёлочи — это гидроксиды Na, K, Ca, Ba; остальные — нерастворимые.
Для получения щёлочи используйте реакции активного металла или его оксида с водой. Для получения нерастворимого основания — реакцию обмена между щёлочью и растворимой солью.
При изучении свойств помните: все основания реагируют с кислотами (реакция нейтрализации). Щёлочи дополнительно реагируют с кислотными оксидами и растворами солей.
Нерастворимые основания разлагаются при нагревании, поэтому их нельзя получить реакцией с водой, а только через обмен.
Используйте индикаторы, чтобы определить, является ли раствор щелочным: лакмус синеет, фенолфталеин становится малиновым.
Примеры
- Пример 1случай
Гашёная известь Ca(OH)2
Пояснение
- это щёлочь, которую получают гашением негашёной извести CaO водой
- Её используют в строительстве для приготовления известкового раствора
- Пример 2случай
Питьевая сода NaHCO3
Пояснение
- это не основание, а кислая соль, но её раствор имеет слабощелочную среду, поэтому она помогает при изжоге, нейтрализуя кислоту в желудке
- Пример 3случай
- При добавлении раствора гидроксида натрия к раствору медного купороса (CuSO4) выпадает голубой осадок гидроксида меди(II) — это пример получения нерастворимого основания
- Пример 4случай
- В аквариумистике для поддержания щелочной среды воды используют гидроксид кальция (известковую воду), чтобы нейтрализовать избыток углекислоты
Интересно знать
- Гидроксид натрия (NaOH) называют «едким натром», а гидроксид калия (KOH) — «едким кали». Они действительно разъедают кожу и ткани, поэтому с ними нужно работать очень осторожно.
- Известковая вода (раствор Ca(OH)2) используется для обнаружения углекислого газа: при пропускании CO2 она мутнеет из-за образования нерастворимого карбоната кальция.
- Некоторые основания, например гидроксид алюминия Al(OH)3, проявляют амфотерные свойства: они реагируют и с кислотами, и с щелочами.
Техника безопасности
- Щёлочи (NaOH, KOH) — едкие вещества! При попадании на кожу вызывают химические ожоги. Работать с ними нужно в перчатках и очках, при попадании — промыть большим количеством воды.
- Нерастворимые основания, например Cu(OH)2, могут быть токсичными, поэтому нельзя пробовать их на вкус и вдыхать пыль.
- При нагревании нерастворимых оснований выделяется водяной пар, поэтому пробирку нужно держать отверстием от себя и других.
Связанные темы
- Оксиды (их классификация и свойства)
- Кислоты (состав, классификация, свойства)
- Соли (состав, классификация, способы получения)
- Реакции ионного обмена (условия протекания)