Химические свойства амфотерных гидроксидов

ОСНОВАНИЯ

Основания – это сложные вещества, в молекуле которых атомы металла связаны с одной или несколькими гидроксидными группами –OH (Ме ОН).

Щелочи – это растворимые в воде основания. Некоторые растворимые в воде основания называют едкими щелочами: NaOH – едкий натр, KOH – едкий кали.

 

Все основания – твёрдые вещества (кроме гидроксида аммония NH₄OH), имеющие разные цвета: Cu(OH)₂–голубой, Fe(OH)₂ – бледно-зелёный, Ca(OH)₂–белый, Co(OH)₂ – розовый.

Графические формулы.

Показывают порядок связей и их количество (по валентности). В гидроксидах атомы кислорода связаны только с атомами других элементов и не связаны между собой.

Ca(OH)2	HO–Ca–OH
NaOH	Na–O–H

Упражнение на закрепление материала:

Распределите формулы оснований согласно классификации гидроксидов. Изобразите их графические формулы и назовите их.

NaOH, Ba(OH)₂, Ni(OH)₃, Fe(OH)₂, H₃PO_4, LiOH, Mg(OH)₂, Cu(OH)₂, KOH, Sr(OH)_2, H₂SO₄

Получение оснований

1. Растворимых оснований:

1. Взаимодействием щелочных и щелочноземельных металлов с водой

Металл + H₂O = ЩЁЛОЧЬ + Н₂↑

!!!Внимание! Металл – это щелочной металл (Li, Na, K, Rb, Cs) или щелочноземельный (Ca, Ba, Ra)

2Na + 2HOH à 2NaOH + H₂↑

Ca + 2HOH à Ca(OH)₂ + H₂↑

Просмотр видео «Взаимодействие активных металлов с водой»

2. Взаимодействием оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой

ОКСИД МЕТАЛЛА + H₂O = ЩЁЛОЧЬ

Na₂O + H₂O à 2NaOH (Na₂O · H₂O)

BaO + H₂O à Ba(OH)₂ (BaO · H₂O)

1. Нерастворимых оснований:

1. Взаимодействием щелочей с растворимыми солями металлов

СОЛЬ(р-р) + ЩЁЛОЧЬ = ОСНОВАНИЕ↓ + СОЛЬ

2NaOH + CuSO₄àCu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

2KOH + ZnCl₂àZn(OH)₂↓ + 2KCl

Просмотр видео «Получение нерастворимых оснований»

Упражнение на закрепление материала:

Приведите по два уравнения реакций получения следующих оснований:
1) Гидроксид калия
2) Гидроксид кальция
3) Гидроксид железа (III)

 

Химические свойства щелочей

Общие свойства оснований объясняются наличием в их растворах анионов OH-, которые образуются в результате электролитической диссоциации молекул оснований:

Me(OH)_y ↔ Me^y+ + yOH^-

1. Водные растворы щелочей изменяют окраску индикаторов

Индикатор	Цвет индикатора в среде
Щелочной (pH > 7)	Нейтральной (pH = 7)	Кислой (pH < 7)
Универсальная индикаторная бумага	Синий	Желтый	Красный
Лакмус	Синий	Фиолетовый	Красный
Фенолфталеин	Малиновый	Бесцветный	Бесцветный
Метиловый оранжевый	Желтый	Оранжевый	Розовый

Просмотр видео «Изменение окраски индикаторов в растворах щелочей», «Распознавание кислот, оснований и воды»

2. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды

Щёлочь + Кислота = Соль + Вода

NaOH + HCl à NaCl + HOH

Cu(OH)₂ + H₂SO₄à CuSO₄ + 2HOH

Просмотр видео «Реакция нейтрализации»

https://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/15697243-0eed-4dc8-b916-9a7f4abac2e8/84.swf - тренажер «реакции нейтрализации»

3. Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды

Щёлочь + Кислотный оксид = Соль + Вода

2NaOH + SO₂à Na₂SO₃ + H₂O

Ca(OH)₂ + CO₂à CaCO₃ + H₂O

Просмотр видео «Взаимодействие оксида фосфора и щелочи»

4. Растворы щелочей взаимодействуют с растворами солей при образовании нерастворимого основания или нерастворимой соли

Соль (раствор) + Щёлочь = Нерастворимое основание↓ + Новая соль

2NaOH + CuSO₄à Cu(OH)₂↓ + H₂O

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄à BaSO₄↓ + 2NaOH

Просмотр видео «Взаимодействие раствора соли и щелочи»

5. Растворы щелочей взаимодействуют металлами, которые образуют амфотерные оксиды и гидроксиды:

Zn + 2NaOHàNa₂ZnO₂ + H₂↑

цинкат натрия

2Al + 2KOH + 6H₂O à 2K[Al(OH)₄] + 3H₂↑

тетрагидроксоалюминат калия

Просмотр видео «Взаимодействие алюминия с щелочью»

6. Растворы щелочей взаимодействуют амфотерными оксидами:

ZnO + 2NaOH à Na₂ZnO₂ + H₂O

цинкатнатрия

Al₂O₃ + 2KOH à 2KAlO₂ + H₂O

алюминаткалия

7. Щелочи взаимодействуют амфотерными гидроксидами:

a. в расплаве

Al(OH)₃ + KOH à KAlO₂ + 2H₂O

алюминат калия

б. в растворе

Al(OH)₃ + KOH à K[Al(OH)₄]

8. Щелочи взаимодействуют с неметаллами:

2NaOH + Cl₂⁰à NaCl^-1 + NaCl⁺¹O + H₂O

Просмотр видео «Химические свойства оснований»

https://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab6ce9a-4185-11db-b0de-0800200c9a66/ch08_19_05.swf - «Почему едкий натр?»

 

Химические свойства нерастворимых оснований

1. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на основной оксид и воду

Нерастворимое основание = основный оксид(амфотерный) + вода

t^o

Cu(OH)₂à CuO + H₂O

Просмотр видео «Разложение нерастворимых оснований при нагревани»

2. С кислотами - реакция обмена

Ме(OH)n↓ + Кислота = Соль + вода

Внимание! Валентность металла в оксиде и соответствующем гидроксиде одинаковая.

Химические свойства амфотерных гидроксидов

(нерастворимы в воде)

1.Реагируют с кислотами: Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O

2.Реагируют со щелочами: Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂ [ Zn(OH)₄]

 

Просмотр видео «Химические свойства амфотерных гидроксидов»

4. Обобщение и вывод.

Вопрос 1: Какие свойства характерны щелочами?.

Ответ: Для щелочей характерно, их взаимодействие с кислотами, солями и кислотными оксидами, а так же щелочи изменяют цвет индикаторов.

 

Вопрос 2: Точно так же попытайтесь сделать вывод для нерастворимых оснований.

Ответ: Для нерастворимых оснований характерно их взаимодействие с кислотами и разложение при нагревании.

Вопрос 3: Найдите свойство, которое характерно и для щелочей и для нерастворимых оснований.

Ответ: И для щелочей и для нерастворимых оснований характерно их взаимодействие с кислотами.

Упражнения на закрепление материала:

Задача 1. Закончите уравнения реакций NaOH + HCl = … + … Mg(OH)2 + H2SO4 = … + … Задача 2. В пробирку с раствором NaOH учащийся Коля добавил каплю фенолфталеина, затем прилил немного раствора HCl. Что наблюдал учащийся? Задача 3 В пробирку с раствором HCl учащийся Миша добавил каплю лакмуса, затем немного раствора NaOH. Что наблюдал учащийся?. Задача 4 При нагревании в пробирке вещества Cu(OH)2 изменился цвет и появились капли воды. Что произошло? Составьте уравнение реакции. Задача 5 С какими из перечисленных оксидов (CaO, SO2, Na2O, P2O5, CO2 ) будет взаимодействовать NaOH? Составьте уравнения возможных реакций. Задача 6 В пробирке находится известковая вода. Учащийся Виктор пропустил через стеклянную трубочку, опущенную в пробирку, углекислый газ, который образуется при его дыхании. Что наблюдал Виктор? Задача 7 C каким из двух веществ реагирует гидроксид натрия: с CuSO4, или K2SO4? Составьте уравнение реакции. Поясните ваш выбор.

Задача 8 Найти количество и массу образовавшегося оксида меди (II) в результате разложения соответствующего гидроксида массой 64 г. Задача 9 Вычислите массовую долю железа в гидроксиде железа (II) и в гидроксиде железа (III).