Հոդվածը կարդալուց հետո դուք կկարողանաք առանձնացնել նյութերը աղերի, թթուների և հիմքերի: Հոդվածում նկարագրվում է, թե ինչ է լուծույթի pH-ը, ինչ ընդհանուր հատկություններ ունեն թթուները և հիմքերը:

Մետաղների և ոչ մետաղների նման, թթուներն ու հիմքերը նյութերի բաժանումն են՝ ըստ նմանատիպ հատկությունների։ Թթուների և հիմքերի մասին առաջին տեսությունը պատկանում էր շվեդ գիտնական Արրենիուսին։ Arrhenius թթուն այն նյութերի դաս է, որոնք ջրի հետ ռեակցիայի մեջ տարանջատվում են (քայքայվում)՝ առաջացնելով ջրածնի կատիոն H +։ Arrhenius հիմքերը ջրային լուծույթում առաջացնում են OH - անիոններ: Հետևյալ տեսությունը առաջարկվել է 1923 թվականին գիտնականներ Բրոնսթեդի և Լոուրիի կողմից. Բրոնսթեդ-Լոուրիի տեսությունը թթուները սահմանում է որպես նյութեր, որոնք կարող են պրոտոն տալ ռեակցիայի ժամանակ (ջրածնի կատիոնը կոչվում է պրոտոն ռեակցիաներում)։ Հիմքերը, համապատասխանաբար, նյութեր են, որոնք ընդունակ են ընդունել պրոտոն ռեակցիայի մեջ։ Ընթացիկ միացված է այս պահինտեսություն - Լյուիսի տեսություն. Լյուիսի տեսությունը թթուները սահմանում է որպես մոլեկուլներ կամ իոններ, որոնք ընդունակ են ընդունելու էլեկտրոնային զույգեր՝ դրանով իսկ ձևավորելով Լյուիսի հավելումներ (հավելանյութը միացություն է, որը ձևավորվում է երկու ռեակտիվ նյութերի համատեղումից՝ առանց կողմնակի արտադրանքների ձևավորման)։

Անօրգանական քիմիայում, որպես կանոն, թթու ասելով նշանակում են Բրոնսթեդ-Լոուրի թթու, այսինքն՝ պրոտոն նվիրելու ունակ նյութեր։ Եթե ​​նկատի ունեն Լյուիս թթվի սահմանումը, ապա տեքստում նման թթուն կոչվում է Լյուիս թթու։ Այս կանոնները գործում են թթուների և հիմքերի համար:

Դիսոցացիա

Դիսոցացիան լուծույթներում կամ հալոցքում նյութի իոնների տրոհման գործընթացն է: Օրինակ՝ դիսոցացիա աղաթթվի HCl-ի տրոհումն է H+ և Cl-ի:

Թթուների և հիմքերի հատկությունները

Հիմքերը հակված են դիպչելիս օճառի, մինչդեռ թթուները ունեն թթու համ:

Երբ հիմքը փոխազդում է բազմաթիվ կատիոնների հետ, առաջանում է նստվածք։ Երբ թթուն փոխազդում է անիոնների հետ, սովորաբար գազ է արտազատվում։

Հաճախ օգտագործվող թթուներ.
H 2 O, H 3 O +, CH 3 CO 2 H, H 2 SO 4, HSO 4 -, HCl, CH 3 OH, NH 3

Հաճախ օգտագործվող հիմքերը.
OH -, H 2 O, CH 3 CO 2 - , HSO 4 - , SO 4 2 - , Cl -

Ուժեղ և թույլ թթուներ և հիմքեր

Ուժեղ թթուներ

Այնպիսի թթուներ, որոնք ամբողջությամբ տարանջատվում են ջրում՝ առաջացնելով ջրածնի կատիոններ H+ և անիոններ։ Ուժեղ թթվի օրինակ է HCl աղաթթուն.

HCl (լուծույթ) + H 2 O (l) → H 3 O + (լուծույթ) + Cl - (լուծույթ)

Ուժեղ թթուների օրինակներ՝ HCl, HBr, HF, HNO 3 , H 2 SO 4 , HClO 4

Ուժեղ թթուների ցանկ

• HCl - աղաթթու
• HBr - ջրածնի բրոմիդ
• HI - ջրածնի յոդ
• HNO3- Ազոտական ​​թթու
• HClO 4 - պերքլորաթթու
• H 2 SO 4 - ծծմբաթթու

Թույլ թթուներ

Ջրի մեջ լուծվում է միայն մասամբ, օրինակ՝ HF:

HF (լուծույթ) + H2O (l) → H3O + (լուծույթ) + F - (լուծույթ) - նման ռեակցիայի դեպքում թթվի 90%-ից ավելին չի տարանջատվում.
= < 0,01M для вещества 0,1М

Ուժեղ և թույլ թթուները կարելի է տարբերել լուծույթների հաղորդունակությունը չափելով՝ հաղորդունակությունը կախված է իոնների քանակից, որքան ուժեղ է թթուն, այնքան դիսոցացված է, հետևաբար՝ որքան ուժեղ է թթուն, այնքան բարձր է հաղորդունակությունը։

Թույլ թթուների ցանկ

• HF հիդրոֆտոր
• H 3 PO 4 ֆոսֆորական
• H 2 SO 3 ծծմբային
• H 2 S ջրածնի սուլֆիդ
• H 2 CO 3 ածուխ
• H 2 SiO 3 սիլիցիում

Ուժեղ հիմքեր

Ուժեղ հիմքերը լիովին տարանջատվում են ջրի մեջ.

NaOH (լուծույթ) + H 2 O ↔ NH 4

Ուժեղ հիմքերը ներառում են առաջին (ալկալիներ, ալկալիական մետաղներ) և երկրորդ (ալկալային հողեր, հողալկալիական մետաղներ) խմբերի մետաղների հիդրօքսիդներ։

Հզոր հիմքերի ցանկ

• NaOH նատրիումի հիդրօքսիդ ( նատրիումի հիդրօքսիդ)
• KOH կալիումի հիդրօքսիդ (կաուստիկ պոտաշ)
• LiOH լիթիումի հիդրօքսիդ
• Ba(OH) 2 բարիումի հիդրօքսիդ
• Ca(OH) 2 կալցիումի հիդրօքսիդ (խամրած կրաքարի)

Թույլ հիմքեր

Ջրի առկայության դեպքում շրջելի ռեակցիայի դեպքում այն ​​ձևավորում է OH - իոններ.

NH 3 (լուծույթ) + H 2 O ↔ NH + 4 (լուծույթ) + OH - (լուծույթ)

Առավել թույլ հիմքերը անիոններն են.

F - (լուծույթ) + H 2 O ↔ HF (լուծույթ) + OH - (լուծույթ)

Թույլ հիմքերի ցանկ

• Mg(OH) 2 մագնեզիումի հիդրօքսիդ
• Fe (OH) 2 երկաթի (II) հիդրօքսիդ
• Zn(OH) 2 ցինկի հիդրօքսիդ
• NH 4 OH ամոնիումի հիդրօքսիդ
• Fe (OH) 3 երկաթի (III) հիդրօքսիդ

Թթուների և հիմքերի ռեակցիաները

Ուժեղ թթու և ամուր հիմք

Նման ռեակցիան կոչվում է չեզոքացում. երբ ռեակտիվների քանակությունը բավարար է թթունն ու հիմքն ամբողջությամբ տարանջատելու համար, ստացված լուծույթը կլինի չեզոք:

Օրինակ:
H 3 O + + OH - ↔ 2H 2 O

Թույլ հիմք և թույլ թթու

Ընդհանուր ձևռեակցիաներ:
Թույլ հիմք (լուծույթ) + H 2 O ↔ Թույլ թթու (լուծույթ) + OH - (լուծույթ)

Ուժեղ հիմք և թույլ թթու

Հիմքն ամբողջությամբ տարանջատվում է, թթունը՝ մասամբ, ստացված լուծույթն ունի թույլ հիմքային հատկություններ.

HX (լուծույթ) + OH - (լուծույթ) ↔ H 2 O + X - (լուծույթ)

Ուժեղ թթու և թույլ հիմք

Թթուն ամբողջությամբ տարանջատվում է, հիմքը ամբողջությամբ չի տարանջատվում.

Ջրի տարանջատում

Դիսոցացիան նյութի տրոհումն է իր բաղկացուցիչ մոլեկուլների։ Թթվի կամ հիմքի հատկությունները կախված են ջրի մեջ առկա հավասարակշռությունից.

H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O + (լուծույթ) + OH - (լուծույթ)
K c = / 2
t=25°-ում ջրի հավասարակշռության հաստատունը՝ K c = 1,83⋅10 -6 , տեղի է ունենում նաեւ հետեւյալ հավասարությունը՝ = 10 -14 , որը կոչվում է ջրի դիսոցման հաստատուն։ Համար մաքուր ջուր= = 10 -7, որտեղից -lg = 7.0:

Այս արժեքը (-lg) կոչվում է pH - ջրածնի պոտենցիալ: Եթե ​​pH< 7, то вещество имеет кислотные свойства, если pH >7, ապա նյութն ունի հիմնական հատկություններ:

pH-ի որոշման մեթոդներ

գործիքային մեթոդ

Հատուկ սարքի pH մետրը սարք է, որը լուծույթում պրոտոնների կոնցենտրացիան վերածում է էլեկտրական ազդանշանի:

Ցուցանիշներ

Նյութ, որը փոխում է գույնը մի շարք pH արժեքների վրա՝ կախված լուծույթի թթվայնությունը, օգտագործելով մի քանի ցուցանիշներ, կարող եք հասնել բավականին ճշգրիտ արդյունքի:

Աղ

Աղը իոնային միացություն է, որը ձևավորվում է H+-ից տարբեր կատիոններից և O2-ից տարբեր անիոններից: Թույլ ջրային լուծույթում աղերը լիովին տարանջատվում են։

Աղի լուծույթի թթու-հիմնային հատկությունները որոշելու համար, անհրաժեշտ է որոշել, թե որ իոններն են առկա լուծույթում և դիտարկել դրանց հատկությունները. ուժեղ թթուներից և հիմքերից առաջացած չեզոք իոնները չեն ազդում pH-ի վրա. ոչ H +, ոչ OH- իոններ չեն արտազատվում ջրում։ Օրինակ՝ Cl - , NO - 3 , SO 2- 4 , Li + , Na + , K + :

Թույլ թթուներից առաջացած անիոններն ունեն ալկալային հատկություններ (F-, CH 3 COO-, CO 2- 3), ալկալային հատկություններով կատիոններ գոյություն չունեն։

Բոլոր կատիոնները, բացառությամբ առաջին և երկրորդ խմբերի մետաղների, ունեն թթվային հատկություններ։

բուֆերային լուծույթ

Լուծումները, որոնք պահպանում են իրենց pH-ը, երբ ավելացվում է փոքր քանակությամբ ուժեղ թթու կամ ուժեղ հիմք, սովորաբար բաղկացած են.

• Թույլ թթվի, համապատասխան աղի և թույլ հիմքի խառնուրդ
• Թույլ հիմք, համապատասխան աղ և ուժեղ թթու

Որոշակի թթվայնության բուֆերային լուծույթ պատրաստելու համար անհրաժեշտ է թույլ թթու կամ հիմք խառնել համապատասխան աղի հետ՝ միաժամանակ հաշվի առնելով.

• pH միջակայք, որտեղ բուֆերային լուծույթը արդյունավետ կլինի
• Լուծույթի հզորությունը ուժեղ թթվի կամ ուժեղ հիմքի քանակն է, որը կարող է ավելացվել առանց լուծույթի pH-ի վրա ազդելու:
• Ոչ մի անցանկալի ռեակցիա չպետք է առաջանա, որը կարող է փոխել լուծույթի բաղադրությունը

Փորձարկում:

2. ՀԻՄՔԵՐ

Հիմնադրամներ – սրանք բարդ նյութեր են, որոնք բաղկացած են մետաղի ատոմներից և մեկ կամ մի քանի հիդրոքսո խմբերից (OH -):

Էլեկտրոլիտային տարանջատման տեսության տեսանկյունից դրանք էլեկտրոլիտներ են (նյութեր, որոնց լուծույթները կամ հալոցքը վարում են. էլեկտրաէներգիա), ջրային լուծույթներում տարանջատվելով միայն հիդրօքսիդի՝ OH- իոնների մետաղական կատիոնների և անիոնների:

Ջրում լուծվող հիմքերը կոչվում են ալկալիներ: Դրանք ներառում են հիմքեր, որոնք ձևավորվում են հիմնական ենթախմբի 1-ին խմբի մետաղներով (LiOH, NaOHև այլն) և հողալկալիական մետաղներ (C ա(OH) 2,Ավագ(OH) 2, Va (OH) 2). Այլ խմբերի մետաղներից գոյացած հիմքեր պարբերական համակարգգործնականում չի լուծվում ջրի մեջ: Ալկալիները ջրի մեջ ամբողջությամբ տարանջատվում են.

NaOH® Na + + OH - .

ՊոլիաթթուՋրի հիմքերը տարանջատվում են հետևյալ քայլերով.

Բա( OH) 2 ® BaOH + + OH -,

Բա( OH) + Ba 2+ + OH -.

Գ բութհիմքերի տարանջատումը բացատրում է հիմնական աղերի առաջացումը։

Բազային նոմենկլատուրա.

Հիմքերը կոչվում են այսպես՝ սկզբում արտասանվում է «հիդրօքսիդ» բառը, իսկ հետո՝ այն կազմող մետաղը։ Եթե ​​մետաղն ունի փոփոխական վալենտություն, ապա այն նշվում է անվանման մեջ։

KOH, կալիումի հիդրօքսիդ;

Ca (Օ՜ ) 2 – կալցիումի հիդրօքսիդ;

Fe (Օ՜ ) 2 - երկաթի հիդրօքսիդ ( II);

Fe (Օ՜ ) 3 - երկաթի հիդրօքսիդ ( III);

Հիմնական բանաձևերը կազմելիս ենթադրելով, որ մոլեկուլը էլեկտրականորեն չեզոք. Հիդրօքսիդի իոնը միշտ ունի լիցք (-1): Բազային մոլեկուլում դրանց թիվը որոշվում է մետաղի կատիոնի դրական լիցքով։ Հիդրոկոխումբը փակցված է փակագծերում, իսկ լիցքի հավասարեցման ինդեքսը դրված է ներքևի մասում՝ աջ փակագծերի հետևում.

Ca +2 (OH) - 2, Fe 3 +( OH) 3 - .

հետևյալ հիմքերով.

1. Ըստ թթվայնության (ըստ OH խմբերի քանակի - բազային մոլեկուլում) մոնաթթու -NaOH, ԿՈՀ , պոլիաթթու - Ca (OH) 2, Al (OH) 3:

2. Լուծելիությամբ՝ լուծելի (ալկալի) -LiOH, ԿՈՀ , անլուծելի - Cu (OH) 2, Al (OH) 3.

3. Ուժով (ըստ տարանջատման աստիճանի).

ա) ուժեղ α = 100%) - բոլոր լուծվող հիմքերըNaOH, LiOH, Բա(ՕՀ ) 2 , քիչ լուծվող Ca(OH)2.

բ) թույլ ( α < 100 %) – все нерастворимые основания Cu (OH) 2, Fe (OH) 3 և լուծվող NH 4 OH:

4. Քիմիական հատկություններով` հիմնական - Գ ա(OH) 2,Նա ՆԱ Է; ամֆոտերիկ - Zn (OH) 2, Al (OH) 3:

Հիմնադրամներ

Սրանք ալկալային և հողալկալիական մետաղների (և մագնեզիումի), ինչպես նաև նվազագույն օքսիդացման վիճակում գտնվող մետաղների հիդրօքսիդներն են (եթե այն ունի փոփոխական արժեք):

Օրինակ: NaOH, LiOH, մգ ( OH) 2, Ca (OH) 2, Cr (OH) 2, Մն(OH) 2.

Անդորրագիր

1. Ակտիվ մետաղի փոխազդեցությունը ջրի հետ.

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

Mg + 2 H 2 O մգ ( Օ՜) 2 + H 2

2. Հիմնական օքսիդների փոխազդեցությունը ջրի հետ (միայն ալկալային և հողալկալիական մետաղների համար).

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH,

CaO+ H 2 O → Ca(OH)2.

3. Ալկալիների ստացման արդյունաբերական մեթոդ է աղի լուծույթների էլեկտրոլիզը.

2NaCI + 4H 2 O 2NaOH + 2H 2 + CI 2

4. Լուծվող աղերի փոխազդեցությունը ալկալիների հետ, իսկ չլուծվող հիմքերի համար սա միակ ելքըանդորրագիր:

Na 2 SO 4 + Բա(OH) 2 → 2NaOH + BaSO 4

MgSO 4 + 2NaOH → Mg (OH) 2 + Na 2 SO 4:

Ֆիզիկական հատկություններ

Բոլոր հիմքերը պինդ են: Ջրում չի լուծվում, բացառությամբ ալկալիների։ Ալկալիները սպիտակ բյուրեղային նյութեր են, դիպչելիս օճառ պարունակող, առաջացնող ծանր այրվածքներմաշկի հետ շփման դեպքում. Դրա համար էլ դրանք կոչվում են «կաուստիկ»։ Ալկալիների հետ աշխատելիս անհրաժեշտ է պահպանել որոշակի կանոններ և օգտագործել անհատական ​​պաշտպանության միջոցներ (ակնոցներ, ռետինե ձեռնոցներ, պինցետներ և այլն):

Եթե ​​մաշկի վրա ալկալի է հայտնվում, լվացեք այս տեղը մեծ քանակությամբջուր, մինչև օճառի անհետացումը, իսկ հետո չեզոքացնել բորաթթվի լուծույթով։

Քիմիական հատկություններ

Հիմքերի քիմիական հատկությունները էլեկտրոլիտիկ տարանջատման տեսության տեսանկյունից պայմանավորված են դրանց լուծույթներում ազատ հիդրօքսիդների ավելցուկի առկայությամբ.

OH իոններ - .

1. Ցուցանիշների գույնի փոփոխություն.

ֆենոլֆթալեին - ազնվամորու

լակմուս - կապույտ

մեթիլ նարնջագույն - դեղին

2. Թթուների հետ փոխազդեցությունը աղ և ջուր առաջացնելու համար (չեզոքացման ռեակցիա).

2NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2H 2 O,

Լուծելի

Cu (OH) 2 + 2HCI → CuCI 2 + 2H 2 O.

Անլուծելի

3. Փոխազդեցություն թթվային օքսիդների հետ.

2 NaOH+ SO 3 → Na 2 SO 4 + H 2 O

4. Փոխազդեցություն ամֆոտերային օքսիդների և հիդրօքսիդների հետ.

ա) հալվելիս.

2 NaOH+ AI 2 O 3 2 ՆաԱԻՈ 2 + H 2 O,

NaOH + AI(OH) 3 NaAIO 2 + 2H 2 O:

բ) լուծման մեջ.

2NaOH + AI 2 O 3 +3H 2 O → 2Na[ AI(OH) 4],

NaOH + AI(OH) 3 → Na.

5. Փոխազդեցություն ոմանց հետ պարզ նյութեր(ամֆոտերային մետաղներ, սիլիցիում և այլն):

2NaOH + Zn + 2H 2 O → Na 2 [Zn(OH) 4] + H 2

2 NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2

6. Փոխազդեցությունը լուծվող աղերի հետ տեղումների առաջացմամբ.

2NaOH + CuSO 4 → Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4,

Բա( OH) 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 + 2KOH.

7. Թեթևակի լուծվող և չլուծվող հիմքերը տաքացնելիս քայքայվում են.

Ca (օ) 2 CaO + H 2 O,

Cu (օ) 2 CuO + H2O:

կապույտ գույն սև գույն

Ամֆոտերային հիդրօքսիդներ

Սրանք մետաղական հիդրօքսիդներ են ( Be (OH) 2, AI (OH) 3, Zn (OH ) 2) և մետաղները միջանկյալ օքսիդացման վիճակում (Cr(OH) 3, Մն(OH) 4).

Անդորրագիր

Ամֆոտերային հիդրօքսիդները ստացվում են լուծվող աղերի փոխազդեցությամբ դեֆիցիտի կամ համարժեք քանակությամբ վերցված ալկալիների հետ, քանի որ. ավելցուկով նրանք լուծվում են.

AICI 3 + 3NaOH → AI(OH) 3 +3NaCI.

Ֆիզիկական հատկություններ

Սրանք պինդ նյութեր են, որոնք գործնականում չեն լուծվում ջրում։Zn ( OH) 2 - սպիտակ, Fe (OH) 3 - շագանակագույն գույն:

Քիմիական հատկություններ

Ամֆոտերիկ Հիդրօքսիդները դրսևորում են հիմքերի և թթուների հատկություններ, հետևաբար փոխազդում են ինչպես թթուների, այնպես էլ հիմքերի հետ:

1. Թթուների հետ փոխազդեցությունը աղ և ջուր ձևավորելու համար.

Zn (OH) 2 + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + 2H 2 O.

2. Փոխազդեցություն ալկալիների լուծույթների և հալվածքների հետ աղի և ջրի ձևավորման հետ.

AI ( OH)3+ NaOHNa,

Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O,

2Fe(OH) 3 + Na 2 O 2NaFeO 2 + 3H 2 O.

Լաբորատորիա թիվ 2

Հիմքերի պատրաստում և քիմիական հատկություններ

Օբյեկտիվ: ծանոթ քիմիական հատկություններդրանց ձեռքբերման հիմքերն ու ուղիները:

Ապակյա իրեր և ռեակտիվներ: փորձանոթներ, սպիրտ լամպ: Ցուցանիշների մի շարք, մագնեզիումի ժապավեն, ալյումինի, երկաթի, պղնձի, մագնեզիումի աղերի լուծույթներ; ալկալի ( NaOH, KOH), թորած ջուր։

Փորձ թիվ 1.Մետաղների փոխազդեցությունը ջրի հետ.

Փորձանոթի մեջ լցնել 3–5 սմ3 ջուր և մեջը թաթախել մանր կտրատած մագնեզիումի ժապավենը։ 3-5 րոպե տաքացրեք սպիրտային լամպի վրա, սառչեք և այնտեղ ավելացրեք 1-2 կաթիլ ֆենոլֆթալեինի լուծույթ։ Ինչպե՞ս փոխվեց ցուցիչի գույնը: Համեմատե՛ք էջ 1-ին կետի հետ. 27. Գրի՛ր ռեակցիայի հավասարումը. Ի՞նչ մետաղներ են փոխազդում ջրի հետ:

Փորձ թիվ 2.Անլուծելիի պատրաստումը և հատկությունները

հիմքերը

Աղի նոսր լուծույթներով փորձանոթներում MgCI 2, FeCI 3 , CuSO 4 (5–6 կաթիլ) ավելացնել 6–8 կաթիլ նոսր ալկալի լուծույթ NaOHմինչև տեղումների ձևավորումը. Ուշադրություն դարձրեք դրանց գունավորմանը: Գրի՛ր ռեակցիայի հավասարումները։

Ստացված կապույտ նստվածքը Cu (OH) 2 բաժանեք երկու փորձանոթի: Դրանցից մեկին ավելացրեք 2-3 կաթիլ նոսր թթվի լուծույթ, մյուսին՝ նույնքան ալկալի։ Ո՞ր փորձանոթում է նկատվել նստվածքի տարրալուծում. Գրի՛ր ռեակցիայի հավասարումը։

Կրկնեք այս փորձը փոխանակման ռեակցիաներով ստացված երկու այլ հիդրօքսիդների հետ: Նկատի ունեցեք դիտարկված երեւույթները, գրեք ռեակցիայի հավասարումները: Ընդհանուր եզրակացություն արեք թթուների և ալկալիների հետ հիմքերի փոխազդեցության ունակության մասին:

Փորձ No. 3. Ամֆոտերային հիդրօքսիդների պատրաստում և հատկություններ

Կրկնել նախորդ փորձը ալյումինի աղի լուծույթով ( AICI 3 կամ AI 2 (SO 4 ) 3). Դիտեք սպիտակի ձևավորումը կաթնաշոռ նստվածքալյումինի հիդրօքսիդ և լուծարելով այն՝ ավելացնելով և՛ թթու, և՛ ալկալի: Գրի՛ր ռեակցիայի հավասարումները։ Ինչու՞ է ալյումինի հիդրօքսիդն ունի և՛ թթվի, և՛ հիմքի հատկություններ: Ի՞նչ այլ ամֆոտերային հիդրօքսիդներ գիտեք:

Հիմքերի բաժանումը խմբերի ըստ տարբեր չափանիշների ներկայացված է աղյուսակ 11-ում:

Աղյուսակ 11
Բազային դասակարգում

Բոլոր հիմքերը, բացառությամբ ջրի մեջ ամոնիակի լուծույթի, տարբեր գույներով պինդ նյութեր են։ Օրինակ՝ կալցիումի հիդրօքսիդ Ca (OH) 2 սպիտակ գույն, պղնձի (II) հիդրօքսիդ Cu (OH) 2 կապույտ գույննիկելի (II) հիդրօքսիդ Ni(OH) 2 Կանաչ գույն, երկաթի հիդրօքսիդ (III) Fe (OH) 3 կարմիր-շագանակագույն և այլն։

Ամոնիակի NH 3 H 2 O ջրային լուծույթը, ի տարբերություն այլ հիմքերի, չի պարունակում մետաղական կատիոններ, այլ բարդ միայնակ լիցքավորված ամոնիումի կատիոն NH - 4 և գոյություն ունի միայն լուծույթում (այս լուծույթը ձեզ հայտնի է որպես ամոնիակ): Այն հեշտությամբ քայքայվում է ամոնիակի և ջրի մեջ.

Այնուամենայնիվ, որքան էլ տարբեր լինեն հիմքերը, դրանք բոլորը բաղկացած են մետաղի իոններից և հիդրոքսո խմբերից, որոնց թիվը հավասար է մետաղի օքսիդացման վիճակին։

Բոլոր հիմքերը և առաջին հերթին ալկալիները (ուժեղ էլեկտրոլիտներ) տարանջատման ժամանակ ձևավորում են հիդրօքսիդի իոններ OH, որոնք որոշում են շարքը ընդհանուր հատկություններդիպչելիս օճառ, ցուցիչների գունաթափում (լակմուս, մեթիլ նարնջ և ֆենոլֆթալեին), փոխազդեցություն այլ նյութերի հետ:

Բնորոշ բազային ռեակցիաներ

Առաջին արձագանքը (համընդհանուր) դիտարկվել է § 38-ում:

Թիվ 23 լաբորատոր փորձ
Ալկալիների փոխազդեցությունը թթուների հետ

Գրե՛ք երկու մոլեկուլային ռեակցիայի հավասարումներ, որոնց էությունն արտահայտվում է հետևյալ իոնային հավասարմամբ.

H + + OH - \u003d H 2 O:

Իրականացրո՛ւ այն ռեակցիաները, որոնց հավասարումները կազմել ես։ Հիշեք, թե ինչ նյութեր են (բացառությամբ թթուների և ալկալիների) անհրաժեշտ այս քիմիական ռեակցիաները դիտարկելու համար:

Երկրորդ ռեակցիան տեղի է ունենում ալկալիների և ոչ մետաղների օքսիդների միջև, որոնք համապատասխանում են թթուներին, օրինակ.

Համապատասխանում է

և այլն:

Երբ օքսիդները փոխազդում են հիմքերի հետ, առաջանում են համապատասխան թթուների և ջրի աղեր.

Բրինձ. 141.
Ալկալիների փոխազդեցությունը ոչ մետաղական օքսիդի հետ

Թիվ 24 լաբորատոր փորձ
Ալկալիների փոխազդեցությունը ոչ մետաղների օքսիդների հետ

Կրկնեք նախկինում արված փորձը: Փորձանոթի մեջ լցնել 2-3 մլ կրաքարի թափանցիկ լուծույթ։

Դրա մեջ տեղադրեք հյութի ծղոտ, որը գործում է որպես գազի ելքի խողովակ: Մեղմորեն լուծույթով անցկացրեք արտաշնչված օդը: Ի՞նչ ես դիտում։

Գրե՛ք ռեակցիայի մոլեկուլային և իոնային հավասարումները։

Բրինձ. 142։
Ալկալիների փոխազդեցությունը աղերի հետ.
ա - նստվածքի ձևավորմամբ; բ - գազի ձևավորմամբ

Երրորդ ռեակցիան իոնափոխանակման տիպիկ ռեակցիա է և տեղի է ունենում միայն այն դեպքում, եթե արդյունքը նստվածք է կամ արտազատվում է գազ, օրինակ.

Թիվ 25 լաբորատոր փորձ
Ալկալիների փոխազդեցությունը աղերի հետ

Երեք խողովակների մեջ լցնել 1-2 մլ նյութերի լուծույթներ զույգերով՝ 1-ին խողովակ՝ նատրիումի հիդրօքսիդ և ամոնիումի քլորիդ; 2-րդ խողովակ - կալիումի հիդրօքսիդ և երկաթի սուլֆատ (III); 3-րդ խողովակ - նատրիումի հիդրօքսիդ և բարիումի քլորիդ:

Տաքացրեք 1-ին փորձանոթի պարունակությունը և հոտով հայտնաբերեք ռեակցիայի արտադրանքներից մեկը:

Եզրակացություն կազմեք աղերի հետ ալկալիների փոխազդեցության հնարավորության մասին.

Չլուծվող հիմքերը քայքայվում են, երբ տաքանում են մետաղի օքսիդի և ջրի մեջ, ինչը բնորոշ չէ ալկալիներին, օրինակ.

Fe (OH) 2 \u003d FeO + H 2 O:

Թիվ 26 լաբորատոր փորձ
Չլուծվող հիմքերի պատրաստում և հատկություններ

Երկու փորձանոթի մեջ լցնել 1 մլ պղնձի (II) սուլֆատի կամ քլորիդի լուծույթ: Յուրաքանչյուր խողովակի մեջ ավելացրեք 3-4 կաթիլ նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ: Նկարագրեք ստացված պղնձի (II) հիդրօքսիդը:

Նշում. Ստացված պղնձի (II) հիդրօքսիդով փորձանոթները թողեք հետևյալ փորձերի համար:

Կատարել մոլեկուլային և իոնային հավասարումներիրականացված ռեակցիան. Նշեք ռեակցիայի տեսակը՝ ելնելով «ելանյութերի և ռեակցիայի արտադրանքների քանակից և բաղադրությունից»։

Նախորդ փորձի արդյունքում ստացված պղնձի (II) հիդրօքսիդով փորձանոթներից մեկին ավելացրեք 1-2 մլ աղաթթու: Ի՞նչ ես դիտում։

Պիպետտի միջոցով ստացված լուծույթից 1-2 կաթիլ լցրեք ապակյա կամ ճենապակյա ափսեի վրա և, օգտագործելով կարասի աքցան, զգուշորեն գոլորշիացրեք այն։ Ուսումնասիրեք ձևավորվող բյուրեղները: Ուշադրություն դարձրեք դրանց գույնին:

Գրե՛ք ռեակցիայի մոլեկուլային և իոնային հավասարումները: Նշեք ռեակցիայի տեսակը՝ հիմնվելով «ելանյութերի և ռեակցիայի արտադրանքների քանակի և բաղադրության», «կատալիզատորի մասնակցության» և «քիմիական ռեակցիայի շրջելիության» վրա։

Փորձանոթներից մեկը տաքացրեք ավելի վաղ ստացված կամ ուսուցչի կողմից տրված պղնձի հիդրօքսիդով (նկ. 143): Ի՞նչ ես դիտում։

Բրինձ. 143.
Պղնձի (II) հիդրօքսիդի տարրալուծումը տաքացնելիս

Կազմեք ռեակցիայի հավասարում, նշեք դրա առաջացման պայմանը և ռեակցիայի տեսակը՝ ըստ «ելակետերի և ռեակցիայի արտադրանքների քանակն ու բաղադրությունը», «ջերմության արտազատումը կամ կլանումը» և «քիմիական ռեակցիայի շրջելիությունը» նշանները։ «.

Հիմնաբառեր և արտահայտություններ

1. Բազային դասակարգում.
2. Հիմքերի բնորոշ հատկությունները՝ դրանց փոխազդեցությունը թթուների, ոչ մետաղների օքսիդների, աղերի հետ։
3. Չլուծվող հիմքերի բնորոշ հատկությունը՝ քայքայվելը տաքացնելիս:
4. Բնորոշ բազային ռեակցիաների պայմանները.

Աշխատեք համակարգչի հետ

1. Տե՛ս էլեկտրոնային հայտը։ Ուսումնասիրեք դասի նյութը և կատարեք առաջարկված առաջադրանքները:
2. Ինտերնետում փնտրեք էլփոստի հասցեներ, որոնք կարող են ծառայել որպես լրացուցիչ աղբյուրներ, որոնք բացահայտում են պարբերության հիմնաբառերի և արտահայտությունների բովանդակությունը: Ուսուցչին առաջարկեք ձեր օգնությունը նոր դաս պատրաստելու հարցում հիմնաբառերև արտահայտությունները հաջորդ պարբերության մեջ:

Հարցեր և առաջադրանքներ

Մեկ թթու (NaOH, KOH, NH 4 OH և այլն);

Երկու թթու (Ca (OH) 2, Cu (OH) 2, Fe (OH) 2;

Եռաթթու (Ni (OH) 3, Co (OH) 3, Mn (OH) 3:

Դասակարգումն ըստ ջրի լուծելիության և իոնացման աստիճանի.

Ջրում լուծվող ամուր հիմքեր

Օրինակ:

ալկալիներ - ալկալային և հողալկալիական մետաղների հիդրօքսիդներ LiOH - լիթիումի հիդրօքսիդ, NaOH - նատրիումի հիդրօքսիդ (կաուստիկ սոդա), KOH - կալիումի հիդրօքսիդ (կաուստիկ պոտաշ), Ba (OH) 2 - բարիումի հիդրօքսիդ;

Ամուր հիմքեր, որոնք չեն լուծվում ջրում

Օրինակ:

Cu (OH) 2 - պղնձի (II) հիդրօքսիդ, Fe (OH) 2 - երկաթի (II) հիդրօքսիդ, Ni (OH) 3 - նիկելի (III) հիդրօքսիդ:

Քիմիական հատկություններ

1. Գործողություն ցուցանիշների վերաբերյալ

Լակմուս - կապույտ;

Մեթիլ նարնջագույն - դեղին

Ֆենոլֆթալեին - ազնվամորու:

2. Փոխազդեցություն թթվային օքսիդների հետ

2KOH + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O

KOH + CO 2 = KHCO 3

3. Փոխազդեցություն թթուների հետ (չեզոքացման ռեակցիա)

NaOH + HNO 3 \u003d NaNO 3 + H 2 O; Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

4. Փոխանակման ռեակցիա աղերի հետ

Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = 2KOH + BaSO 4

3KOH + Fe(NO 3) 3 = Fe(OH) 3 + 3KNO 3

5. Ջերմային տարրալուծում

Cu (OH) 2 t \u003d CuO + H 2 O; 2 CuOH \u003d Cu 2 O + H 2 O

2Co (OH) 3 \u003d Co 2 O 3 + ZH 2 O; 2AgOH \u003d Ag 2 O + H 2 O

6. Հիդրօքսիդներ, որոնցում d-մետաղներն ունեն ցածր c. օ., կարող է օքսիդանալ օդի թթվածնով,

Օրինակ:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2Н 2 O = 4Fe(OH) 3

2Mn(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 2Mn(OH) 4

7. Ալկալիների լուծույթները փոխազդում են ամֆոտերային հիդրօքսիդների հետ.

2KOH + Zn(OH) 2 = K 2

2KOH + Al 2 O 3 + ZN 2 O \u003d 2K

8. Ալկալիների լուծույթները փոխազդում են մետաղների հետ, որոնք առաջացնում են ամֆոտերային օքսիդներ և հիդրօքսիդներ (Zn, AI և այլն),

Օրինակ:

Zn + 2 NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

2AI + 2KOH + 6H 2 O \u003d 2KAl (OH) 4] + 3H 2

9. Ալկալիների լուծույթներում որոշ ոչ մետաղներ անհամաչափ են,

Օրինակ:

Cl 2 + 2NaOH \u003d NaCl + NaCIO + H 2 O

3S+ 6NaOH = 2Na 2 S+ Na 2 SO 3 + 3H 2 O

4P+ 3KOH + 3H 2 O = PH 3 + 3KH 2 PO 2

10. Լուծվող հիմքերլայնորեն կիրառվում է ռեակցիաներում ալկալային հիդրոլիզբազմազան օրգանական միացություններ(ածխաջրածինների, եթերների, ճարպերի հալոգեն ածանցյալներ և այլն),

Օրինակ:

C 2 H 5 CI + NaOH \u003d C 2 H 5 OH + NaCl

Ալկալիների և չլուծվող հիմքերի ստացման եղանակներ

1. Ռեակցիաներ ակտիվ մետաղներ(ալկալիական և հողալկալիական մետաղներ) ջրով.

2Na + 2H 2 O \u003d 2 NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2

2. Մետաղների ակտիվ օքսիդների փոխազդեցությունը ջրի հետ.

BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2

3. Աղերի ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզ.

2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 + Cl 2

CaCI 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2 + Cl 2

4. Համապատասխան աղերի լուծույթներից տեղումներ ալկալիներով.

CuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4

FeCI 3 + 3KOH = Fe(OH) 3 + 3KCI