Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Справочники / Врублевский А.И. Химия. Теоретический курс для подготовки к ЕГЭ

.pdf
Скачиваний:
1382
Добавлен:
20.05.2023
Размер:
29.14 Mб
Скачать

170

Общая химия

в составе которого степень окисления атома металла меньше: так, Fe(OH)2 обладает более сильными основными свойствами, чем Fe(OH)3, а Мп(ОН)4 — гидроксид с более слабыми основ­ ными свойствами, чем Мп(ОН)2.

6.2.2. Химические свойства оснований

Химические свойства нерастворимых оснований

1. В водных растворах эти основания диссоциируют обра­ тимо и в незначительной степени:

Cu(OH)2 # СиОН+ + ОН";

CuOH+ # Си2+ + ОН".

Водные растворы этих оснований ввиду малой концентра­

ции гидроксид-ионов не изменяют окраску индикаторов.

2. Все нерастворимые основания легко разлагаются при нагревании с образованием воды и соответствующего оксида металла:

Cu(OH)2 = СиО + Н2О;

Mg(OH)2 = MgO + Н2О.

3. Все нерастворимые основания реагируют с кислотами (реакция нейтрализации) с образованием воды и соли:

Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2Н2О;

Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H,O;

Cu(OH)2 + 2CH3COOH = (CH3COO)2Cu + 2H2O;

3Mg(OH)2 + 2h3po4 = Mg3(po4)2; + 6H2o.

4.Нерастворимые основания взаимодействуют с жидкими

итвердыми кислотными оксидами:

Mg(OH)2 + SO3 = MgSO4 + Н2О;

Cu(OH)2 + SiO2 = CuSiO3 + H2O.

Глава 6. Оксиды. Основания. Амфотерные гидроксиды

171

Химические свойства щелочей

1. В водных растворах щелочи полностью диссоциируют:

NaOH -> Na+ + ОН-;

Ва(ОН)2 -> Ва2+ + 2ОН“.

Благодаря высокой концентрации гидроксид-ионов водные растворы щелочей изменяют окраску индикаторов: лакмус фиолетовый и универсальная индикаторная бумага приобрета­

ют синюю окраску, метилоранж — желтую, фенолфталеин — малиновую.

2.Щелочи разъедают растительные и животные ткани.

3.Щелочи реагируют со всеми кислотными оксидами, в водном растворе и при сплавлении — с амфотерными окси­ дами (см. 6.1.2).

4.Щелочи реагируют со всеми кислотами (реакция нейт­ рализации) с образованием соли и воды:

2NaOH + H2S = Na2S + 2Н2О;

ЗКОН + Н3РО4 = К3РО4 + ЗН2О;

Ва(ОН)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2Н2О.

5. Щелочи в водном растворе или при сплавлении реаги­ руют с амфотерными гидроксидами с образованием соответ­ ственно комплексных или средних солей:

2NaOH (р-р) + Zn(OH)2 = Na2[Zn(OH)4];

ЗКОН (р-р) + А1(ОН)3 = К3[А1(ОН)6];

2NaOH (тв) + Zn(OH)2 = Na2ZnO2 + 2Н2ОТ;

КОН (тв) + А1(ОН)3 = КА1О2 + 2Н2ОТ.

6. Щелочи вступают в реакцию обмена с солями. Реакция протекает при одновременном выполнении двух условий:

а) исходная соль должна быть растворима в воде; б) в результате реакции должен образоваться газ, осадок

или слабый электролит.

172

Общая химия

Приведем примеры таких реакций:

2КОН + MgCl2 = Mg(OH)2i + 2КС1;

NaOH + NH4NO3 = NaNO3 + NH3T + H2O;

Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSOJ + 2NaOH.

He реагируют co щелочами, например, CuS и CaCO3 (эти

соли нерастворимы в воде), KNO3 и NaCl (в результате реак­ ции не образуется осадок, газ или слабый электролит).

Со щелочами взаимодействуют все соли аммония, так как продуктом реакции всегда является слабое основание (NH3 • Н2О) или (при нагревании) газ (NH3) и слабый электро­

лит (Н2О):

NH4C1 + КОН = КС1 + NH3 • Н2О.

7. Щелочи реагируют с некоторыми неметаллами (галоге­ нами, Si, S, Р):

2КОН + Cl2 КС1 + КСЮ + Н2О;

6К0Н + ЗС12 = 5КС1О3 + КС1 + ЗН2О;

2NaOH + Si + Н2О = Na2SiO3 + 2Н2Т;

6КОН + 3S = 2K2S + K2SO3 + ЗН2О.

и некоторыми металлами (Al, Zn, Be):

2А1 + 6КОН + 6Н2О = 2К3[А1(ОН)6] + ЗНД; Zn + 2NaOH + 2Н2О = Na2[Zn(OH)4] + Н2Т.

8. Щелочи реагируют с органическими веществами:

• фенолом:

С6Н5ОН + КОН

н,о

С6Н5ОК + Н2О;

• сложными эфирами, жирами:

сн3—с—о—сн3 + кон

IT Р)

сн3—соок—сн3он.

О

174

Общая химия

6.2.3. Химические свойства амфотерных гидроксидов

Как уже отмечалось, амфотерные гидроксиды проявляют химические свойства и кислот, и оснований.

1.Амфотерные гидроксиды в воде нерастворимы, поэтому концентрация гидроксид-ионов в их водных растворах очень мала. Вследствие этого водные растворы амфотерных гидрок­ сидов не изменяют окраску индикаторов. Подобно слабым осно­ ваниям, диссоциируют обратимо и в незначительной степени.

2.Подобно всем нерастворимым в воде гидроксидам, ам­ фотерные гидроксиды разлагаются при нагревании с образо­ ванием амфотерного оксида и воды:

2А1(ОН)3 = А12О3 + ЗН2О;

Zn(OH)2 = ZnO + Н2О.

3.Амфотерные гидроксиды реагируют при сплавлении или

вводных растворах со щелочами, проявляя при этом кислот­ ные свойства (см. 6.2.2).

4.Амфотерные гидроксиды реагируют с кислотами, про­ являя при этом основные свойства:

А1(ОН)3 + 3HNO3 = A1(NO3)3 + ЗН2О;

Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O;

Cr(OH)3 + H3PO4 = CrPOJ + 3H2O.

5. Амфотерные гидроксиды при нагревании реагируют с основными оксидами, проявляя при этом свойства кислот:

2А1(ОН)3 + 1^0= 2КА1О2 + ЗН2ОТ;

Zn(OH)2 + ВаО = BaZnO2 + Н2ОТ.

6. Амфотерные гидроксиды реагируют с кислотными ок­ сидами (проявление основных свойств):

2А1(ОН)3 + 3SO3 = A12(SO4)3 + ЗН2О;

3Zn(OH)2 + Р2О5 = Zn3(PO4)2 + ЗН2О.

Глава 6. Оксиды. Основания. Амфотерные гидроксиды

177

в) А12О3 и Н,О;

г) 1 моль A12(SO4)3 и 6 моль КОН (р-р).

Решение. С водой не реагирует А12О3. В растворе при взаи­ модействии А1С13 с избытком КОН образуется комплексная соль:

А1С13

А1(0Н)3

К3[А1(ОН)6].

А1(ОН)3 образуется в случаях: б), так как А1(ОН)3 в избыт­ ке NH3 ■ Н2О не растворяется:

A12(SO4)3 + 6NH3 ■ Н2О = 2А1(ОН)3^ + 3(NH4)2SO4,

и г):

A12(SO4)3 + 6К0Н = 2А1(ОН)34- + 3K2SO4.

Ответ: б), г).

6.3. ПРИМЕНЕНИЕ ОКСИДОВ И ОСНОВАНИЙ

Оксиды и основания находят широкое применение: СаО, А12О3, SiO, — как основа вяжущих строительных материалов; SiO, — в производстве стекла; А12О3 — для заточки инстру­ ментов (наждак), как сырье для получения алюминия; СО2 —

вприготовлении газированных напитков; ZnO, Cr2O3, TiO2, Fe2O3 — в производстве минеральных красок. Оксиды СаО, SiO2, Р,О5 используются для осушения газов от влаги. Гид­ роксид Са(ОН), применяют для побелки деревьев, в строи­ тельных работах и производстве удобрений, для нейтрализа­ ции кислых сточных вод, NaOH — в щелочных аккумуляторах,

впроизводстве мыла и бумаги, для очистки нефтепродук­ тов. Огромную роль в природе играют вода и углекислый газ

(фотосинтез).