2.5 Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов

Видеоурок 1: Химические свойства оснований (щелочи)

Лекция: Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов

Гидроксиды и их классификация

Как вы уже знаете основания образуются атомами металлов и гидроксогруппой (ОН^-), поэтому иначе их называют гидроксидами. Существует несколько классификаций оснований.

1. По отношению к воде они подразделяются на:

• растворимые,

• нерастворимые.

К растворимым основаниям относятся гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, поэтому их называют щелочами. В эту же группу можно отнести и гидроксид аммония, но он в отличии от первых, является более слабым электролитом. Основания, образованные остальными металлами в воде не растворяются. Щелочи в водном р-ре диссоциируются полностью до катионов металла и анионов гидроксид - ионов ОН^-. К примеру: NaOH → Na⁺ + OH^-.

• основные гидроксиды,

• кислотные гидроксиды (кислородсодержащие кислоты),

• амфотерные гидроксиды.   

Данное деление зависит от заряда катиона металла. Когда заряд катиона равен +1 или +2, то гидроксид будет обладать основными свойствами. Амфотерными основаниями считаются гидроксиды, катионы металла которых имеют заряд, равный +3 и +4.  

Но существует ряд исключений: 

• La(OH)₃, Bi(OH)₃, Tl(OH)₃ – основания; 

• Be (OH)₂, Sn (OH)₂, Pb(OH)₂, Zn(OH)₂, Ge(OH)₂ - амфотерными основания. 

Химические свойства оснований

Основания способны реагировать с кислотами и кислотными оксидами. В ходе взаимодействия происходит образование солей и воды:

• Ва(ОН)₂ + СО₂ → ВаСО₃ + Н₂О; 

• КОН + HCl → KCl + Н₂О.

Щелочи, гидроксид аммония всегда реагируют с растворами солей, только в случае образования нерастворимых оснований:

• 2КОН + FeCl₂ → 2КCl + Fe(ОН)₂; 

• 6NH₄OH + Al₂(SO₄)₃ → 2Al(OH)₃ + 3(NH₄)2SO₄. 

Реакция кислоты с основанием именуется нейтрализацией. В ходе данной реакции, катионы кислот Н+ и анионы оснований ОН- образуют молекулы воды. После чего, среда раствора становится нейтральной. В результате начинается выделение тепла. В растворах, это ведет к постепенному нагреву жидкости. В случае крепких растворов, тепла более чем достаточно, чтобы жидкость начала кипеть. Необходимо помнить, что реакция нейтрализации происходит достаточно быстро.  

Химические свойства амфотерных гидроксидов

Амфотерные основания реагируют и с кислотами и со щелочами. В ходе взаимодействия происходит образование соли и воды. При прохождении какой - либо реакции с кислотами, амфотерные основания всегда проявляют свойства типичных оснований: 

• Cr(OH)₃ + 3HCl → CrCl₃ + 3H₂O.

В ходе реакции со щелочами, амфотерные основания способны проявлять свойства кислот. В процессе сплавления со щелочами, образуется соль и вода: 

• Zn(OH)₂ + 2NaOH_{расплав} → Na₂ZnO₂ + 2H₂O. 

При взаимодействии с растворами щелочей, всегда будут образовываться комплексные соли: 

• Zn(OH)₂ + 2NaOH_{раствор} → Na₂[Zn(OН)₄]

или

• Zn(OH)₂ + 2NaOH + H₂O→ Na₂[Zn(OН)₄] + H₂.

Щелочи растворяют амфотерные металлы. В ходе данной реакции выделяется водород. В результате данной химической реакции, при опускании в раствор щелочи алюминия, выделяется газ. Так же это можно увидеть при его поджигании.