Что такое двухкислотные основания

Классификация оксидов, оснований, кислот и солей

Классификация оксидов

Солеобразующие оксиды:

2). Кислотные оксиды – это оксиды, которым соответствуют кислоты. К кислотным оксидам относятся оксиды неметаллов (кроме несолеобразующих – безразличных), а также оксиды металлов побочных подгрупп с валентностью от V до VII:
оксид углерода(IV) CO₂; оксид серы(IV) SO₂; оксид серы(VI) SO₃; оксид кремния(IV) SiO₂; оксид фосфора(V) P₂O₅; ксид хрома(VI) CrO₃; ксид марганца(VII) Mn₂O₇; оксид азота NO₂; ксиды хлора Cl₂O₅ и Cl₂O₃.

3). Амфотерные оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания и кислоты. Образуются переходными металлами. Металлы в амфотерных оксидах обычно проявляют степень окисления от +3 до +4, за исключением ZnO, BeO, SnO, PbO: оксид цинка ZnO; оксид хрома(III) Cr₂O₃; оксид алюминия Al₂O₃; оксид олова(II) SnO; оксид олова(IV) SnO₂; оксид свинца(II) PbO; оксид свинца(IV) PbO₂; оксид титана(IV) TiO₂; оксид марганца(IV) MnO₂; оксид железа(III) Fe₂O₃; оксид бериллия BeO.

Несолеобразующие оксиды

1). Несолеобразующие оксиды – это оксиды безразличные к кислотам и основаниям. К ним относятся оксиды неметаллов с валентностью I и II:
оксид углерода(II) CO; оксид азота(II) NO; оксид азота(I) N₂O; оксид кремния(II) SiO, оксид серы(I) S₂O; оксид водорода H₂O.

Основания. Классификация оснований

Основаниями называют гидроксиды, которые диссоциируют (распадаются) на гидроксильную группу и положительно заряженный катион. Общая формула оснований — Э(OН)m, где m – степень окисления металла.

Классификация оснований по силе:

Классификация оснований по растворимости

Более приемлемой является классификация оснований по растворимости их в воде.

1) Растворимые основания. Щёлочи – это основания растворимые в воде. К щелочам относят гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, CaOH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂.

Классификация оснований по числу гидроксильных групп (ОН):

Кислоты. Классификация кислот

Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. Кислоты классифицируют по таким признакам: а) по наличию или отсутствию кислорода в молекуле и б) по числу атомов водорода.

а) Классификация кислот по наличию или отсутствию кислорода в молекуле:

б) Классификация кислот по числу атомов водорода:

Другие классификации кислот:

По устойчивости:
Устойчивые кислоты (H₂SO₄);
Неустойчивые кислоты (H₂CO₃).

По принадлежности к классам химических соединений:
Неорганические кислоты: (HBr); (H₂SO₄);
Органические кислоты: (HCOOH,CH3COOH).

По летучести:
Летучие кислоты: (HNO₃,H₂S);
Нелетучие кислоты: (H₂SO₄).

По растворимости в воде:
Растворимые кислоты (H₂SO₄);
Нерастворимые кислоты (H₂SiO₃).

По содержанию атомов металлов:
Металлосодержащие кислоты (HMnO₄, H₂TiO₃);
Не металлосодержащие кислоты (HNO₃, HCN).

Солями называются вещества, в которых атомы металла связаны с кислотными остатками. Исключением являются соли аммония, в которых с кислотными остатками связаны не атомы металла, а частицы NH4+, например, (NH4)2SO4 – сульфат аммония.

Классификация солей:

2). Кислые соли.
Кислые соли — это продукты частичного замещения катионов водорода в кислотах на катионы металла (NaHCO₃, KH₂PO₄, K₂HPO₄). Они образуются при нейтрализации основания избытком кислоты (то есть в условиях недостатка основания или избытка кислоты).

4). Комплексные соли.
Комплексные соли — соли, имеющие сложные катионы или анионы, в которых связь образована по донорно-акцепторному механизму. Комплексные ионы, соединяясь с другими ионами, образуют комплексные соли, например, K₄[Fe(CN)₆], [Ag(NH₃)₂]Cl, K₂[PtCl₆], (Na₂[Zn(OH)₄]) и др.

Классификация солей по числу присутствующих в структуре катионов и анионов

Вывыделяют следующие типы солей:

1). Простые соли.
Простые соли — это соли, состоящие из одного вида катионов и одного вида анионов (NaCl).

2). Двойные соли.
Двойные соли — это соли, содержащие два различных типа катионов. примером двойных солей являются (KAl(SO₄)₂ . 12H₂O) (алюмокалиевые квасцы), KAl(SO₄)₂ (сульфат алюминия-калия), MgK₂(SO₄)₂, AgK(CN)₂. Двойные соли существуют только в твердом виде.

3). Смешанные соли.
Смешанные соли — это соли, в составе которых присутствует два различных аниона (Ca(OCl)Cl), Fe(NH₄)₂(SO₄)₂ [сульфат диаммония-железа(II)], LiAl(SiO₃)₂ (метасиликат алюминия-лития), Ca(ClO)Cl (хлорид-гипохлорит кальция), Na₃CO₃(HCO₃) (гидрокарбонат-карбонат натрия), Na₂IO₃(NO₃) (нитрат-иодат натрия)

Источник

Урок №44. Гидроксиды. Основания: классификация, номенклатура, получение

Гидроксиды

ОСНОВАНИЯ

NaOH – гидроксид натрия,

KOH – гидроксид калия,

Ca(OH) 2 – гидроксид кальция,

Fe(OH) 3 – гидроксид железа (III),

Ba(OH) 2 – гидроксид бария.

Классификация оснований

Щёлочи – это основания растворимые в воде.

К нерастворимым относят так называемые амфотерные гидроксиды, которые при взаимодействии с кислотами выступают как основания, а со щёлочью как кислоты.

Классификация оснований по числу групп ОН:

Физические свойства

Большинство оснований – твёрдые вещества с различной растворимостью в воде.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВАНИЙ

1. Металл + H 2 O = ЩЁЛОЧЬ + Н 2 ↑

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

2. ОКСИД МЕТАЛЛА + H 2 O = ЩЁЛОЧЬ

Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH

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

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

Ме х А у + Ме * (OH) n = Me(OH) у ↓+Ме * х А n

CuSO 4 + 2 NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

ВЫПОЛНИТЕ ЗАДАНИЯ:

№1. Классифицируйте формулы:

№2. Выпишите химические формулы оснований в два отдельных столбика: щёлочи и нерастворимые основания и назовите их : MnO, P 2 O 5 , Ca(OH) 2 , CO, Al(OH) 3 , BeO, Mg(OH) 2 , K 2 O, ZnO, KOH, CrO 3

№3. Приведите по два уравнения реакций получения следующих оснований:

Источник

Что такое двухкислотные основания

Общие свойства оснований

Выделяют группу гидроксидов, которые проявляют химическую двойственность. Они взаимодействую как с основаниями, так и с кислотами. Это амфотерные гидроксиды (см. таблицу 1).

Амфотерный гидроксид (основная и кислотная форма)

Кислотный остаток и его валентность

Химические свойства оснований

Многокислотные основания диссоциируют по нескольким ступеням (в основном диссоциация протекает по первой ступени). Например, двухкислотное основание Fe(OH)₂ диссоциирует по двум ступеням:

Fe(OH)₂ FeOH + + OH – (1 ступень) ;

FeOH + Fe 2+ + OH – (2 ступень).

2) Взаимодействие с индикаторами (щелочи окрашивают фиолетовый лакмус в синий цвет, метилоранж – в желтый, а фенолфталеин – в малиновый):

индикатор + ОН – (щелочь) окрашенное соединение.

4 ) Взаимодействие щелочей с некоторыми металлами (например, Al и Zn ):

В растворе: 2 Al + 2NaOH + 6H₂O ® 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂ ­

5 ) Взаимодействие щелочей с неметаллами:

6) Взаимодействие щелочей с кислотными и амфотерными оксидами:

7) Взаимодействие оснований с кислотами:

8) Взаимодействие щелочей с амфотерными гидроксидами (см. таблицу 1):

9 ) Взаимодействие щелочей с солями. В реакцию вступают соли, которым соответствует нерастворимое в воде основание :

Получение. Нерастворимые в воде основания получают путем взаимодействия соответствующей соли со щелочью:

1) Взаимодействием оксида металла с водой:

2) Взаимодействием щелочных и щелочно-земельных металлов с водой:

3 ) Электролизом растворов солей:

2NaCl + 2H₂O H₂ ­ + 2NaOH + Cl₂ ­.

Источник

Основания. Химические свойства и способы получения

Перед изучением этого раздела рекомендую прочитать следующую статью:

Получение оснований

1. Взаимодействие основных оксидов с водой. При этом с водой реагируют в обычных условиях только те оксиды, которым соответствует растворимое основание (щелочь). Т.е. таким способом можно получить только щёлочи:

основный оксид + вода = основание

Na₂O + H₂O → 2NaOH

При этом оксид меди (II) с водой не реагирует:

CuO + H₂O ≠

2. Взаимодействие металлов с водой. При этом с водой реагируют в обычных условиях только щелочные металлы (литий, натрий, калий. рубидий, цезий) , кальций, стронций и барий. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, окислителем выступает водород, восстановителем является металл.

металл + вода = щёлочь + водород

2K 0 + 2 H₂ + O → 2 K + OH + H₂ 0

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑

4. Основания образуются при взаимодействии других щелочей с солями. При этом взаимодействуют только растворимые вещества, а в продуктах должна образоваться нерастворимая соль, либо нерастворимое основание:

щелочь + соль₁ = соль₂↓ + щелочь

щелочь + соль₁ = соль₂↓ + щелочь

Например: карбонат калия реагирует в растворе с гидроксидом кальция:

Например: хлорид меди (II) взаимодействет в растворе с гидроксидом натрия. При этом выпадает голубой осадок гидроксида меди (II):

CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaCl

Химические свойства нерастворимых оснований

1. Нерастворимые основания взаимодействуют с сильными кислотами и их оксидами (и некоторыми средними кислотами). При этом образуются соль и вода.

нерастворимое основание + кислота = соль + вода

нерастворимое основание + кислотный оксид = соль + вода

При этом гидроксид меди (II) не взаимодействует с кислотным оксидом слабой угольной кислоты – углекислым газом:

2. Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид и воду.

3. Нерастворимые основания не взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами.

нерастворимое оснвоание + амфотерный оксид ≠

нерастворимое основание + амфотерный гидроксид ≠

4. Некоторые нерастворимые основания могут выступать в качестве восстановителей. Восстановителями являются основания, образованные металлами с минимальной или промежуточной степенью окисления, которые могут повысить свою степень окисления (гидроксид железа (II), гидроксид хрома (II) и др.).

Химические свойства щелочей

щёлочь_{(избыток)}+ кислота = средняя соль + вода

щёлочь + многоосновная кислота_{(избыток)} = кислая соль + вода

При этом дигидрофосфаты образуются в избытке кислоты, либо при мольном соотношении (соотношении количеств веществ) реагентов 1:1.

При мольном соотношении количества щелочи и кислоты 2:1 образуются гидрофосфаты:

В избытке щелочи, либо при мольном соотношении количества щелочи и кислоты 3:1 образуется фосфат щелочного металла.

щёлочь (расплав) + амфотерный оксид = средняя соль + вода

щёлочь (расплав) + амфотерный гидроксид = средняя соль + вода

щёлочь (раствор) + амфотерный оксид = комплексная соль

щёлочь (раствор) + амфотерный гидроксид = комплексная соль

А в растворе образуется комплексная соль:

Обратите внимание, как составляется формула комплексной соли: сначала мы выбираем центральный атом (к ак правило, это металл из амфотерного гидроксида). Затем дописываем к нему лиганды — в нашем случае это гидроксид-ионы. Число лигандов, как правило, в 2 раза больше, чем степень окисления центрального атома. Но комплекс алюминия — исключение, у него число лигандов чаще всего равно 4. Заключаем полученный фрагмент в квадртаные скобки — это комплексный ион. Определяем его заряд и снаружи дописываем нужное количество катионов или анионов.

3. Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами. При этом возможно образование кислой или средней соли, в зависимости от мольного соотношения щёлочи и кислотного оксида. В избытке щёлочи образуется средняя соль, а в избытке кислотного оксида образуется кислая соль:

щёлочь_{(избыток)} + кислотный оксид = средняя соль + вода

щёлочь + кислотный оксид_{(избыток)} = кислая соль

А при взаимодействии избытка углекислого газа с гидроксидом натрия образуется только гидрокарбонат натрия:

2NaOH + CO₂ = NaHCO₃

щёлочь + растворимая соль = соль + соответствующий гидроксид

Щёлочи взаимодействуют с растворами солей металлов, которым соответствуют нерастворимые или неустойчивые гидроксиды.

Cu 2+ SO₄ 2- + 2Na + OH — = Cu 2+ (OH)₂ — ↓ + Na₂ + SO₄ 2-

Также щёлочи взаимодействуют с растворами солей аммония.

Таким образом, получаем 2 схемы взаимодействия солей металлов, которым соответствуют амфотерные гидроксиды, с щелочами:

соль амф.металла_{(избыток)} + щёлочь = амфотерный гидроксид↓ + соль

соль амф.металла + щёлочь_{(избыток)} = комплексная соль + соль

5. Щёлочи взаимодействуют с кислыми солями. При этом образуются средние соли, либо менее кислые соли.

кислая соль + щёлочь = средняя соль + вода

Свойства кислых солей очень удобно определять, разбивая мысленно кислую соль на 2 вещества — кислоту и соль. Например, гидрокарбонта натрия NaHCO₃ мы разбиваем на уольную кислоту H₂CO₃ и карбонат натрия Na₂CO₃. Свойства гидрокарбоната в значительной степени определяются свойствами угольной кислоты и свойствами карбоната натрия.

6. Щёлочи взаимодействуют с металлами в растворе и расплаве. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, в растворе образуется комплексная соль и водород, в расплаве — средняя соль и водород.

! Обратите внимание! С щелочами в растворе реагируют только те металлы, у которых оксид с минимальной положительной степенью окисления металла амфотерный!

2Al + 2NaOH + 6 H₂ + O = 2Na[ Al +3 (OH)₄] + 3 H₂ 0

7. Щёлочи взаимодействуют с неметалами. При этом протекают окислительно-восстановительные реакции. Как правило, неметаллы диспропорционируют в щелочах. Не реагируют с щелочами кислород, водород, азот, углерод и инертные газы (гелий, неон, аргон и др.):

NaOH +О₂ ≠

NaOH +N₂ ≠

NaOH +C ≠

Сера, хлор, бром, йод, фосфор и другие неметаллы диспропорционируют в щелочах (т.е. самоокисляются-самовосстанавливаются).

2NaOH +Cl₂ 0 = NaCl — + NaOCl + + H₂O

6NaOH +Cl₂ 0 = 5NaCl — + NaCl +5 O₃ + 3H₂O

Кремний окисляется щелочами до степени окисления +4.

2NaOH + Si 0 + H₂ + O= Na₂Si +4 O₃ + 2H₂ 0

Фтор окисляет щёлочи:

Более подробно про эти реакции можно прочитать в статье Окислительно-восстановительные реакции.

8. Щёлочи не разлагаются при нагревании.

Исключение — гидроксид лития:

2LiOH = Li₂O + H₂O

Источник

Физические и химические свойства оснований

Основания в химии — что это такое

В строительном деле в качестве скрепляющего компонента используется гашеная известь Ca(OH)2. Для ликвидации засоров в канализационной системе применяется едкий натр NaOH. В качестве электролита в гальванических элементах используется едкое кали KOH. Перечисленные вещества, как и многие другие, в химии относятся к основаниям, в формуле которых содержится металл и гидроксильная группа ОН.

В мире неорганической химии особое место занимают основания — вещества, содержащие в своем составе гидроксогруппы OH, благодаря которым у них появляются определенные характеристики, позволяющие широко применять эти соединения в быту и во многих отраслях промышленности. Растворимые основания называют щелочами. В растворенном виде это едкие мыльные на ощупь вещества.

Чтобы правильно построить название оснований, на первое место нужно поставить слово «гидроксид», затем назвать металл, атом которого присутствует в формуле. Кроме этого, обязательно в скобках указывают валентность этого металла (если он может проявлять различные валентности):

Характерным свойством гидроксидов является способность вступать в реакцию с кислотой, в результате чего образуется соль.

В химии основным оксидам соответствуют основания, подобно тому, как кислотным оксидам соответствуют кислоты.

Основание — вещество сложного строения, которое состоит из атома металла и гидроксогрупп ОН (их может быть несколько).

Схематически формулу основания можно выразить так:

где Me — условное обозначение металла;

(OH) — гидроксильные группы, число которых в формуле отражает валентность металла, точнее, — степень его окисления.

Поскольку в воде растворимые гидроксиды практически полностью распадаются на катионы металлов и анионы ОН-, с позиции электролитической диссоциации они являются электролитами.

Термин «основание» пришел в наши дни из XVII века, когда его употребил французский химик Гийом Франсуа Руэль (1754 год). По его утверждению превращение летучих жидкостей (например, уксусной кислоты) в кристаллическую соль происходит при участии конкретных веществ. В данном контексте эти вещества являются основанием для образования солей в твердой фазе.

Шведский физик и химик С. Аррениус в 1887 году представил научному миру единую теорию кислот и оснований, в которой изложил мысли, что при диссоциации кислот образуются положительно заряженные ионы H+, а при диссоциации оснований — отрицательно заряженные гидроскид-ионы OH-.

Классификация

В основе классификации оснований лежит ряд принципов:

Химические и физические свойства оснований

Описание химических свойств оснований всегда начинают со способности окрашивать в определенный цвет растворы индикаторов. Происходит это из-за наличия гидроксид-ионов в растворах оснований. Так, в присутствии раствора щелочей фенолфталеин приобретает малиновую окраску.

При добавлении в раствор щелочи нескольких капель лакмуса либо опускании в него лакмусовой бумажки появляется синяя окраска, в случае индикатора метилового оранжевого — желтая.

Одним из основных химических свойств является взаимодействие с кислотами. Такие реакции называются реакциями нейтрализации. В результате получается соль и вода. К примеру:

2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O

С кислотами взаимодействуют как растворимые основания (как в примере с гидроксидом калия), так и нерастворимые:

Образованием солей заканчиваются не только реакции с кислотами, но и с кислотными оксидами:

Аналогичным образом происходит реакция с амфотерными оксидами (теми, которые при определенных условиях могут проявлять и кислотные, и основные свойства):

NaOH(твердый)+Al(OH)3→NaAlO2+H2O

Так протекает реакция при сплавлении амфотерных оксидов и гидроксидов с твердыми щелочами.

С другой стороны, реакция амфотерных оксидов и гидроксидов со щелочами возможна и в растворе. Тогда уравнение реакции имеет следующий вид:

Гидроксиды могут вступать в химическую реакцию с отдельными металлами, образующими амфотерные соединения, например, с цинком. В уравнении в качестве реагента реакции присутствует вода:

Как видно, реакция заканчивается образованием комплексной соли и выделением газообразного водорода.

Взаимодействие с растворимыми солями протекает только тогда, когда образуются нерастворимые вещества:

К химическим свойствам оснований относится разложение на оксиды и воду, причем независимо от того, растворимое оно или нет. Для этого нужно нагревание:

В данную реакцию не вступают только гидроксиды натрия NaOH и калия KOH, которые плавятся без разложения.

Характеристика физических свойств оснований заключается в том, что это твердые вещества, некоторые (щелочи) растворимы в воде. Основания могут иметь различную окраску (гидроксид натрия NaOH — белый, гидроксид меди (II) Cu(OH)2 — синий, гидроксид железа (III) Fe(OH)3 — бурый). К слабым основаниям относят также раствор аммиака в воде.

Щелочи имеют свойство разъедать ткани и кожу человека (при длительном воздействии). По этой причине работы со щелочами нужно проводить со строгим соблюдением правил химической безопасности, пользоваться средствами индивидуальной защиты и проходить соответствующие инструктажи.

Способы получения

Выбрать метод получения основания можно исходя из его принадлежности к определенной группе (растворимых или нерастворимых веществ). Если это щелочь, ее легко получить в реакции активного металла с водой.

Металл должен относиться к группам щелочных либо щелочноземельных металлов.

По сути это реакция замещения, в которой металл взаимодействует с H2O при обычных условиях. Классическим примером является уравнение реакции натрия с водой:

Еще одним способом получения основных гидроксидов является реакция основного оксида с водой. Оксид щелочного или щелочноземельного металла, вступает в реакцию с водой (реакция протекает, если образующийся гидроксид растворим). Происходит реакция соединения, например,

В отличие от гидроксида кальция, который именно таким образом получают в промышленных целях, гидроксиды натрия и калия получают электролитическим путем. Пропуская постоянный электрический ток через раствор NaCl, можно получить гидроксид натрия в результате протекания следующей реакции:

В ходе трудовой деятельности часто возникает необходимость получения нерастворимых гидроксидов. В частности гидроксид меди (II) получают, прибавляя к раствору его соли раствор щелочи. При этом происходит реакция, которая в химии называется реакцией обмена:

Таким же образом получают гидроксид железа (II):

И тот, и другой гидроксид — нерастворимое твердое вещество, выпадающее в ходе реакции в осадок.

Источник