Хімія · Неорганічна хімія
Основи (гідроксиди): луги й нерозчинні основи, властивості, добування
Основи — гідроксиди металів (і гідроксид амонію) із гідроксильними групами. Розчинні у воді основи називають лугами; вони діють на індикатори й реагують з кислотними оксидами. Нерозчинні основи реагують з кислотами й розкладаються при нагріванні.
Авторський матеріал Тями · оновлено
Класифікація
Луги — це гідроксиди лужних і лужноземельних металів (LiOH, NaOH, KOH, Ba(OH)₂; Ca(OH)₂ малорозчинний, але теж належить до лугів). Нерозчинні основи: Cu(OH)₂, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃; Mg(OH)₂ малорозчинний і до лугів не належить. Амфотерні гідроксиди Zn(OH)₂ й Al(OH)₃ виявляють властивості як основ, так і кислот. Кислотність основи визначає число гідроксильних груп.
Хімічні властивості
| Реагент | Луги | Нерозчинні основи |
|---|---|---|
| індикатори | фенолфталеїн — малиновий, лакмус — синій | не діють |
| кислота | нейтралізація: NaOH + HCl → NaCl + H₂O | Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O |
| кислотний оксид | 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O | не реагують |
| розчин солі | якщо утворюється осад: CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ | не реагують |
| нагрівання | термічно стійкі | розкладаються: Cu(OH)₂ → CuO + H₂O |
Амфотерні гідроксиди реагують з кислотами (Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O) і з лугами (Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄]).
Добування й розпізнавання
- луги: активний метал із водою 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑; оксид з водою CaO + H₂O → Ca(OH)₂;
- нерозчинні основи: обмін солі з лугом, FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl;
- розчини лугів виявляють фенолфталеїном чи лакмусом; Ca(OH)₂ відрізняють від NaOH пропусканням CO₂: утворюється осад CaCO₃, а розчин NaOH залишається прозорим.
Розібрані приклади
Спробуй розв’язати сам, а потім відкрий розв’язання. Це авторські приклади, а не завдання з тренувань.
Приклад 1
Складіть рівняння: натрій із водою; барій гідроксид із сульфатною кислотою; ферум(III) хлорид із натрій гідроксидом; нагрівання купрум(II) гідроксиду.
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑.
- Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O.
- FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl.
- Cu(OH)₂ → CuO + H₂O.
Відповідь: чотири рівняння складено; осади BaSO₄ і Fe(OH)₃.
Приклад 2
Яка маса натрій гідроксиду потрібна для повної нейтралізації 49 г сульфатної кислоти?
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O.
- n(H₂SO₄) = 49/98 = 0,5 моль, n(NaOH) = 2 · 0,5 = 1 моль.
- m(NaOH) = 1 · 40 = 40 г.
Відповідь: 40 г.
Приклад 3
Яка маса осаду Cu(OH)₂ утвориться, якщо до розчину, що містить 16 г CuSO₄, додати надлишок NaOH?
Типові помилки
- Вважати, що нерозчинні основи змінюють колір фенолфталеїну: індикатори змінюють лише луги.
- Вважати всі гідроксиди розчинними: розчинні лише гідроксиди лужних металів і Ba(OH)₂, а Ca(OH)₂ — малорозчинний.
- Писати реакцію луг + сіль, коли осаду чи газу не утворюється.
- Вважати, що NaOH розкладається при нагріванні до оксиду: так розкладаються нерозчинні основи.
- Плутати заряди катіонів Феруму: Fe(OH)₂ і Fe(OH)₃ — різні речовини.