2015-06-24
4017Основания
Основаниями называются соединения, содержащие в качестве аниона только гидроксид ионов ОН-. Число гидроксид ионов, способных замещаться кислотным остатком, определяет кислотность основания. В связи с этим основания бывают одно-, двух- и поликислотные однако к истинным основаниям чаще всего относят одно- и двухкислотные. Среди них следует выделить растворимые и не растворимые в воде основания. Учтите, что растворимые в воде и диссоциирующие при этом практически нацело основания называют щелочами (сильные электролиты). К ним относятся гидроксиды щелочных и щелочноземельных элементов и ни в коем случае раствор аммиака в воде.
Название основания начинается со слова гидроксид, после которого в родительном падеже приводится русское название катиона, а в круглых скобках указывается его заряд. Допускается перечисление количества гидроксид ионов с помощью приставок ди-, три-, тетра. Например: Mn(OH)3- гидроксид марганца (III) или тригидроксид марганца.
Обратите внимание на то, что между основаниями и основными оксидами существует генетическая связь: основным оксидам соответствуют основания. Поэтому катионы оснований чаще всего имеют заряд один или два, что соответствует низшим степеням окисления металлов.
Запомните основные способы получения оснований
1. Взаимодейетвие активных металлов с водой:
2Na + 2Н2О = 2NаОН + Н2 ↑
Lа + 6Н2О = 2Lа(ОН)3 + 3H2↑
Взаимодействие основных оксидов с водой:
СаО + Н2О = Са(ОН)2
МgО + Н2О = Мg(ОН)2.
3. Взаимодействие солей со щелочами:
МnSO4 + 2КОН = Mn(OH)2↓ + K2SО4
NH4С1 + NaOH = NaCl + NH3 ∙ H2O
Nа2СO3 + Са(ОН)2 = 2NаОН + CaCO3
MgOHCl + NaOH = Mg(OH)2 + NaCl.
Электролиз водных растворов солей с диафрагмой:
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + Н2
Учтите, что в пункте 3 исходные реагенты необходимо подбирать таким образом, чтобы среди продуктов реакции было либо труднорастворимое соединение, либо слабый электролит.
Обратите внимание на то, что при рассмотрении химических свойств оснований условия проведения реакций зависят от растворимости основания.
1. Взаимодействие с кислотами:
NaOH + Н2SO4 = NaHSO4 + Н2O
2NaOH + Н2SO4 = Na2SO4 + 2Н2O
2Mg(OH)2 + H2SO4 = (MgOH)2SO4 + 2H2O
Mg(OH)2 + H2SO4 = MgSO4 + 2H2O
Mg(OH)2 + 2H2SO4 = Mg(HSO4)2 + 2H2O
2. Взаимодействие с кислотными оксидами:
NaOH + CO2 = NaHCO3
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Fe(OH)2 + P2O5 = Fe(PO3)2 + H2O
ЗFе(OH)2 + P2O5 = Fe3(PO4)2 + 2H2O
3. Взаимодействие с амфотерными оксидами:
А12O3 + 2NaOHp +3H2O = 2Na[Al(OH)4]
Al2O3 + 2NaOHT = 2NaAlO2 + H2O
Cr2O3 + Mg(OH)2 = Mg(CrO2)2 + H2O
4. Взаимодействие с амфтерными гидроксидами:
Са(ОН)2 + 2Al(ОН)3 = Ca(AlO2)2 + 4H2O
3NaOH + Cr(ОН)3 = Na3[Cr(OH)6]
Взаимодействие с солями.
К реакциям, описанным в пункте 3 способов получения, следует добавить:
2ZnSO4 + 2КОН = (ZnOH)2S04 + K2SO4
NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + Н2O
BeSO4 + 4NaOH = Na2[Be(OH)4] + Na2SO4
Cu(OH)2 + 4NH3∙H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O
6. Окисление до амфотерных гидроксидов или солей:
4Fe(ОН)2 + O2 + 2Н2O = 4Fe(OH)3
2Сг(ОН)2 + 2Н2O + Na2O2 + 4NaOH = 2Na3[Cr(OH)6].
7. Разложение при нагревании:
Са(OН)2 = СаО + Н2О.
Учтите, что гидроксиды щелочных металлов, кроме лития, в таких реакциях не участвуют.
!!!Бывают ли щелочные осадки?!!! Да, бывают, однако они не столь распространены, как кислотные осадки, малоизвестны, а их влияние на объекты окружающей среды практически не исследовано. Тем не менее их рассмотрение заслуживает внимания.
Происхождение щелочных осадков можно объяснить следующим образом.
СаСО3→СаО + СO2
В атмосфере оксид кальция соединяется с водяными парами при их конденсации, с дождем или мокрым снегом, образуя при этом гидроксид кальция:
CaO + H2O →Ca(OH)2,
который и создает щелочную реакцию атмосферных осадков. В дальнейшем возможно взаимодействие гидроксида кальция с углекислым газом и водой с образованием карбоната и гидрокарбоната кальция:
Са(ОН)2 + СO2 → СаСO3 + Н2О;
СаСО3 + СO2 + H2O → Са(НС03)2.
Химический анализ дождевой воды показал, что в ней в незначительном количестве присутствуют сульфат- и нитрат-ионы (порядка 0,2 мг/л). Как известно, причиной кислотного характера осадков являются серная и азотная кислоты. В то же время наблюдается большое содержание катионов кальция (5—8 мг/л) и гидрокарбонат-ионов, содержание которых в районе предприятий строительного комплекса в 1,5—2 раза больше, чем в других районах города, и составляет 18—24 мг/л. Это показывает, что в образовании локальных щелочных осадков главную роль играет карбонатно-кальциевая система и происходящие в ней процессы, о чем было сказано выше.
Щелочные осадки оказывают влияние на растения, отмечаются изменения в фенотипическом строении растений. Наблюдаются следы «ожогов» на листовых пластинках, белый налет на листьях и угнетенное состояние травянистых растений.
