Властивості

Назви

Основи за теорією Арреніуса

Одержання

Кислоти, як і основи, можна добувати різними способами.

1. Безпосереднім сполученням ангідридів з водою:

• SO₃ + Н₂О = Н₂SO₄
• N₂O₅ + Н₂О = 2HNO₃

Цим способом можна одержувати кислоти тільки в тому випадку, коли ангідрид безпосередньо взаємодіє з водою. При цьому слід мати на увазі, що при одержанні деяких кислот залежно від умов одна молекула ангідриду може реагувати з одною, двома і більше молекулами води. Внаслідок цього молекула утворюваної кислоти може містити різну кількість атомів водню і кисню, хоч валентність кислотоутворюючого елементу залишається тою ж самою. Якщо кислота утворюється внаслідок взаємодії одної молекули ангідриду з одною молекулою води, то до назви кислоти додається префікс мета-, а коли на одну молекулу ангідриду припадає дві або три молекули води, то додається префікс орто-.

Наприклад:

• Р₂О₅ + H₂O = 2НРО₃ метафосфатна кислота
• Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄ ортофосфатна кислота

2. Взаємодією кислот з солями. Цим способом можна користуватися тоді, коли одержувана кислота є леткою або нерозчинною. Наприклад:

• Н₂SO₄ + 2NaCl = Na₂SO₄ + 2HCl ↑ (при нагріванні)
• H₂SO₄ + Na₂SiO₃ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃ ↓

3. Безкисневі кислоти можна одержувати як їх витісненням з солей іншими кислотами, так і безпосереднім сполученням елементів з наступним розчиненням одержуваних кислот у воді.

Наприклад:

• FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S ↑
• Н₂ + Cl₂ = 2HCl

В техніці для добування хлоридної кислоти користуються останнім способом.

Згідно з теорією Арреніуса, основами називали електроліти, які у водному розчині дисоціюють з утворенням катіонів металу (або металоподібних груп, як NH₄) і аніонів лише одного типу — гідроксиду ОН^-.

Наприклад:

• NaOH = Na⁺ + OH^-
• NH4OH = NH₄⁺ + OH^-
• Ba(OH)₂ = Ba²⁺ + 2OH^-
• Fe(OH)₃ = Fe³⁺ + 3OH^-

Основи Арреніуса можна розглядати як гідроксиди основних оксидів, тобто як продукти приєднання води до основних оксидів:

• Na₂O + H₂O = 2NaOH
• CaO + H₂O = Ca(OH)₂
• BaO + H₂O = Ba(OH)₂

Основи Арреніуса, як і основні оксиди, при взаємодії з кислотами і ангідридами, а також з амфотерними оксидами утворюють солі, а між собою не взаємодіють.

Наприклад:

• Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O
• Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂О
• 2NaOH + ZnO = Na₂ZnO₂ + H₂O

Основні гідроксиди, або основи, зображають такою загальною формулою: Ме(ОН)_x, де Ме — атом металу, або металоподібної групи (як NH₄), а x — число гідроксидних груп, що дорівнює валентності металу (1,2 або 3). Наприклад: NaOH, Ba(OH)₂, Fe(OH)₃.

Основи називають звичайно гідроксидами відповідних металів. Якщо метал має сталу валентність і утворює тільки один гідроксид, то його називають просто гідроксидом цього металу. Так, NaOH — гідроксид натрію, Ba(OH)₂ — гідроксид барію. Якщо ж метал має змінну валентність і утворює кілька гідроксидів, то щоб розрізнити їх, у назвах перед словом гідроксид ставлять префікси з грецьких числівників, які показують кількість гідроксильних груп, що припадає на один атом металу. Наприклад: Cu(OH) — моногідроксид міді, Cu(OH)₂ — дигідроксид міді, Fe(OH)₂ — дигідроксид заліза, Fe(OH)₃ — тригідроксид заліза і т. д. Крім того, деякі групи основ і навіть окремі основи мають спеціальні назви. Так, розчинні у воді основи називають лугами. Гідроксид натрію NaOH називається їдким натром, гідроксид калію KOH — їдким калі, гідроксид кальцію Ca(OH)₂ — гашеним вапном.

Основи Арреніуса є твердими речовини. Деякі з них, зокрема NaOH і KOH, у термічному відношенні досить стійкі: їх можна нагрівати до температури плавлення і навіть кипіння, і вони не розкладаються. Проте більшість основ нестійкі і при нагріванні легко розкладаються з утворенням оксидів і виділенням води.

Наприклад:

• Ca(OH)₂ = CaO + H₂O
• 2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

Більшість основ Арреніуса нерозчинні у воді. Добре розчинними є тільки основи лужних і лужноземельних металів, тобто луги. Серед лугів практично найбільш вживаними є NaOH, KOH, Ca(OH)₂ і Ba(OH)₂. Водні розчини їдких лугів мають їдкий мильний смак. Вони легко руйнують рослинні і тваринні тканини. Через це їх називають ще їдкими лугами. Розчини їдких лугів мають здатність змінювати забарвлення індикаторів. Так, у лужному середовищі фіолетовий колір лакмусу змінюється на синій, оранжевий колір метилоранжу — на ясно-жовтий, а безбарвний розчин фенолфталеїну стає фіолетовим. Лужні властивості розчинів основ обумовлюються наявністю в розчині гідроксильних іонів.

Хімічні властивості основ Арреніуса визначаються їх відношенням до кислот, ангідридів, амфотерних оксидів і солей. Найбільш характерною властивістю основ є їх здатність вступати в хімічні реакції з кислотами. Причому з кислотами взаємодіють як розчинні, так і нерозчинні основи.

Реакції взаємодії основ з кислотами називають реакціями нейтралізації. Суть реакцій нейтралізації полягає в тому, що кислотний водень кислоти і гідроксил основи утворюють воду, а катіони металу основи і кислотні залишки утворюють сіль:

• Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O
• Ca(OH)₂ + H₂SO4 = CaSO₄ + 2H₂O

Основи вступають у хімічні реакції також з ангідридами і амфотерними оксидами:

• 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O
• 2KOH + SO₂ = K₂SO₃ + H₂O
• 2KOH + PbO = K₂PbO₂ + H₂O

Розчини їдких лугів взаємодіють і з розчинами солей, утворюючи нерозчинні основи:

• CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
• Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Fe(OH)₃ ↓ + 3Na₂SO₄

Дата добавления: 2015-05-23