Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Способы получения оснований




Классификация оснований

Основания

В этом разделе будут рассмотрены только неорганические основания с позиции электролитической теории.

Основания могут быть классифицированы по следующим свойствам.

 

1°. Кислотность основания — число групп OH- способных обмени­ваться на кислотный остаток. Например, NaOH — однокислотное основа­ние, Ca(OH)2 — двухкислотное основание. По этому признаку основания бывают одно-, двух- и т. д. кислотными. Многокислотные основания диссо­циируют ступенчато и могут образовывать несколько рядов солей, напри­мер, (MgOH)2CO3 — гидроксокарбонат (основной карбонат) магния; MgCO3 — карбонат (средний карбонат) магния.

 

2°. Растворимость. Гидроксиды щелочных металлов, металлов главной подгруппы второй группы, начиная с кальция, гидроксид таллия (I) [TlOH] и гидроксид аммония растворимы в воде. Гидроксиды других металлов в воде практически нерастворимы.

 

3°. Сила оснований, также как и других электролитов, определяется степенью диссоциации (или констанотой диссоциации). Сильными основа­ниями являются гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Сильные, растворимые в воде основания называются щелочами.

 

4°. Термическая устойчивость оснований. При нагревании большинство оснований разлагаются на оксид металла и воду. Устойчивыми являются гидроксиды щелочных металлов, начиная с натрия, они плавятся без разло­жения. Гидроксиды лития, стронция, бария и радия разлагаются при темпе­ратуре несколько выше температуры плавления, гидроксиды остальных металлов разлагаются до плавления.

 

5°. По отношению к кислотам и щелочам гидроксиды металлов можно разделить на основные и амфотерные. К основным гидроксидам относятся гидроксиды, растворяющиеся только в кислотах и не реагирующие со щело­чами, к амфотерным — гидроксиды, растворяющиеся как в кислотах, так и в щелочах.

Основными являются гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, а также гидроксид магния и гидроксиды переходных металлов в низших степенях окисления, например, Cr(OH)2 , Mn(OH)2 и др.

Амфотерными являются гидроксиды Be(OH)2 , Zn(OH)2 , Al(OH)3 , Sn(OH)2 , гидроксиды переходных металлов в промежуточных степенях окисления, например, Cr(OH)3 , Fe(OH)3 .

Основания могут быть получены одним из следующих способов.

 

1°. Взаимодействием щелочных и щелочноземельных металлов с водой:

2 Li + 2 H2O = 2 LiOH + H2­
Sr + 2 H2O = Sr(OH)2 + H2­.

Этим же способом может быть получен гидроксид аммония:

NH3 + H2O = NH3×H2O « + OH .

В отличие от предыдущих примеров эта реакция протекает без измене­ния степеней окисления.



Другие металлы, стоящие в ряду электродных потенциалов до водорода, также могут реагировать с водой, но эти реакции протекают при высоких температурах и обратимы. При этом образуются не гидроксиды металлов, а оксиды, т. к. гидроксиды при этих температурах термически неустойчивы, например,

Fe + H2O « FeO + H2­ (при t > 570°C).

2°. Растворением оксидов и пероксидов щелочных и щелочноземельных металлов в воде:

CaO + H2O = Ca(OH)2¯
Na2O2 + 2 H2O = 2 NaOH + H2O2.

Оксиды других металлов с водой не взаимодействуют.

 

3°. Гидролизом солей, у которых он протекает до конца:

Al2S3 + 6 H2O = 2 Al(OH)3¯ + 3 H2S ­.

4°. Смешиванием водных растворов солей, взаимно усиливающих гидролиз:

2 AlCl3 + 3 Na2CO3 + 3 H2O = 2 Al(OH)3¯ + 6 NaCl + 3 CO2­.

5°. Разложением некоторых бинарных соединений металл-неметалл (гидридов, нитридов, фосфидов и др.) водой, например:

Li3N + 3 H2O = 3 LiOH + NH3­
NaH + H2O = NaOH + H2­
Ca3P2 + 6 H2O = 3 Ca(OH)2 + 2 PH3­
Mg2Si + 4 H2O = 2 Mg(OH)2¯ + SiH4­.

6°. Электролизом водных растворов хлоридов щелочных и щелочнозе­мельных металлов:

2 NaCl + 2 H2O 2 NaOH + Cl2­ + H2­.

Для получения гидроксидов этим способом необходимо разделить катодное и анодное пространства, иначе будет происходить взаимодействие хлора со щелочью с образованием других продуктов.

 

7°. Важнейшим способом получения слабых, нерастворимых в воде оснований является осаждение их из растворов солей щелочами или раство­ром аммиака

MgSO4 + 2 KOH = Mg(OH)2¯ + K2SO4
AlCl3 + 3 NH4OH = Al(OH)3¯ + 3 NH4Cl.

При осаждении амфотерных гидроксидов щелочами полноту осаждения можно достичь только при смешении строго эквимолярных количеств соли и щелочи. Поэтому для осаждения амфотерных гидроксидов используют раствор аммиака в воде. Аммиаком нельзя осаждать гидроксиды тех метал­лов, которые образуют с ним комплексные катионы.

Гидроксид аммония не может быть получен таким способом, т. к. повы­шение концентрации анионов OH приводит к уменьшению растворимости аммиака в воде и выделению его из раствора в виде газа:

NH4Cl + NaOH = NH3­ + H2O + NaCl.

Этот же способ применим и для получения растворимых в воде основа­ний:

Ca(OH)2 + Na2CO3 « 2 NaOH + CaCO3¯ (каустизация соды).

Сдвиг равновесия в сторону образования NaOH достигается за счет образования CaCO3, обладающего меньшей растворимостью, чем Ca(OH)2.

Для большего смещения равновесия в сторону образования гидроксида щелочного металла используют гидроксид бария и сульфат соответствую­щего щелочного металла:

Ba(OH)2 + Cs2SO4 = BaSO4¯ + 2 CsOH.

8°. Окислением катиона, находящегося в низшей степени окисления, до высшей:

4 Fe(OH)2 ¯ + O2 + 2 H2O = 4 Fe(OH)3 ¯.





Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 1267; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:

  1. II. Пробелы в праве и способы их восполнения.
  2. V. Виды и способы снижения рисков фондового портфеля
  3. Аддитивный и мультипликативный способы объединения единичных показателей качества в комплексный показатель. Отражение мат.модели КПК иерархической структуры системы показателей.
  4. Армирование оснований
  5. Б. Синтетические способы получения ароматических углеводородов
  6. Бюджетный дефицит и способы его финансирования
  7. В разных случаях для изучения социально-экономических явлений применяются различные виды средних величин, а значит и различные способы и формулы для расчета этих величин.
  8. Валовой внутренний продукт, способы его подсчета
  9. Введение. Источники получения БАВ.
  10. Виды ликвации и способы и ее устранения
  11. Виды маркетинговой информации и источники ее получения
  12. Виды, способы получения и области применения психологического и медицинского знания




studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 23.20.91.30
Генерация страницы за: 0.092 сек.