Свойства и способы получения нерастворимых в воде оснований

Среди нерастворимых в воде оснований следует выделить особую группу веществ – амфотерные гидроксиды. Их свойства будут рассмотрены ниже. Способы получения амфотерных оснований такие же, как и нерастворимых оснований.

Нерастворимые основания получают, действуя на раствор соли, в состав которой входит нужный атом металла, раствором щелочи:

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄.

Попробуем определить, какие вещества нужно взять для того, чтобы получить гидроксид марганца(II). До реакции составные части нерастворимого основания Mn(OH)₂ находились в составе растворимых веществ – соли марганца (например, MnCl₂) и щелочи (например, KOH):

Уравнение реакции:

MnCl₂ + 2KOH = Mn(OH)₂ + 2KCl.

Задание 2.24. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно получить:

а) гидроксид железа(III); б) гидроксид железа(II).

Свойства нерастворимых в воде оснований во многом отличаются от свойств щелочей. Нерастворимые в воде основания не реагируют с растворами солей, а также с амфотерными и некоторыми кислотными оксидами.

• Нерастворимые основания реагируют с кислотами. При этом происходит растворение исходного нерастворимого вещества (осадка). Например:

Таким образом, подобные реакции возможны, если образуется растворимая соль.

• Нерастворимые основания разлагаются при нагревании. При этом чем меньше активность металла (см. ряд напряжений), тем легче разлагается основание на оксид и воду:

Свойства амфотерных гидроксидов

Амфотерные гидроксиды соответствуют амфотерным оксидам. Это означает, что в состав амфотерного гидроксида входит тот же атом металла и с той же валентностью, что и в состав амфотерного оксида:

Амфотерные вещества проявляют двойственные свойства, они реагируют и с кислотами, и с щелочами (при этом амфотерные гидроксиды растворяются):

Если эта реакция происходит с растворами щелочей, то вместо вещества состава Na₃AlO₃ (или NaAlO₂)^* образуется сложное комплексное соединение: Na₃[Al(OH)₆] или Na[Al(OH)₄].

Задание 2.25. Составьте уравнения реакций с кислотой и со щелочью следующих амфотерных гидроксидов: а) гидроксида цинка; б) гидроксида хрома(III).

Выводы по главе 2.3. Молекулы неорганических оснований содержат гидроксигруппы ОН.

Все неорганические основания, кроме NH₄OH, содержат атомы металлов.

Основания делят на растворимые в воде (щелочи) и нерастворимые.

Растворы щелочей реагируют с кислотами (реакция нейтрализации), с кислотными и амфотерными оксидами, с растворами солей. Щелочи обнаруживаются индикаторами в щелочной («синей») области. Нерастворимые в воде основания не изменяют окраску индикатора, могут реагировать с некоторыми кислотами и кислотными оксидами. Термически неустойчивы.

2.4. Соли

Соль – это продукт реакции между кислотой и основанием.

В состав любой соли входит остаток основания (атом металла или группа NH₄) и остаток кислоты (кислотный остаток). Например:

NH₄NO₃, K₂CO₃, CaHPO₄, CuOHCl.

Задание 2.26. Для каждой из этих солей (см. выше) определите, где в ее молекуле остаток кислоты, а где – остаток основания. Определите валентности составных частей.

В состав некоторых солей входят атомы водорода или группы ОН. Такое различие подсказывает, что соли могут быть разных типов. Рассмотрим три вида солей.

Средние соли получаются, если кислота и основание полностью прореагировали:

Кислые соли получаются, если не все атомы водорода кислоты были замещены на атомы металла:

Кислотные остатки таких солей содержат атом водорода. Кислые соли могут проявлять некоторые свойства кислот. Например, они могут реагировать со щелочами:

Осно'вные соли образуются, если не все группы ОН основания замещаются на кислотный остаток:

Такие соли содержат гидроксигруппу ОН. Осно'вные соли могут проявлять некоторые свойства оснований. Например, они реагируют с кислотами:

Во многих примерах, которые иллюстрировали свойства оксидов, кислот и оснований, продуктами реакции были соли. Попробуем обобщить эти сведения и выяснить, в результате каких процессов можно получить соль заданного состава.