Тема 2. Основания. Химические свойства оснований

Основания – сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов металла (или иона аммония) и гидроксогрупп ОН^-. С позиций теории электролитической диссоциации основаниями называются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием ионов ОН^-. С точки зрения протонной теории кислот и оснований к основаниям относятся вещества, способные принимать ион водорода, то есть быть акцепторами протонов. Основания классифицируют по их силе (сильные и слабые), по растворимости (растворимые и нерастворимые), по кислотности (количеству гидроксогрупп).

Сильные растворимые основания называются щелочами, к щелочам относят гидроксиды лития, натрия, калия, рубидия, цезия, бария и стронция, а также малорастворимый гидроксид кальция. К слабым основаниям относятся нерастворимые гидроксиды металлов и водный раствор аммиака, иногда обозначаемый как гидроксид аммония NH₄OH.

Амфотерными называются гидроксиды, способные проявлять свойства слабых кислот или слабых оснований в зависимости от партнёра по реакции (Al(OH)₃, Cr(OH)₃, Zn(OH)₂, Be(OH)₂, Sn(OH)₂, Pb(OH)₂).

Химические свойства оснований:

1. Растворимые основания диссоциируют в водных растворах с образованием щелочной среды, изменяющей окраску индикаторов:

NaOH → Na⁺ + OH^-

2. Взаимодействуют с кислотами с образованием солей (нейтрализация):

Ca(OH)₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2 H₂O

3. Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей:

MgO +CO₂ → MgCO₃

4. Взаимодействуют с солями более слабых оснований:

2 NaOH+CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

NaOH+NH₄Cl → NaCl+NH₃+H₂O

5. Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид и воду:

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

 

Пример решения задачи на расчёт по уравнению реакции

(избыток-недостаток):

Задача: Какая масса хлорида аммония образуется при взаимодействии хлороводорода массой 7,3 г с аммиаком массой 5,1 г?

Решение:

Дано: m(HCl)=7,3 г; m(NH₃)=5,1 г. Найти: m(NH₄Cl) =?

Составляем уравнение реакции: HCl + NH₃ = NH₄Cl

I действие: Определяем количество обоих веществ, чтобы определить какое из них расходуется полностью, а какое остаётся в избытке:

ν(HCl) = m(HCl)/ М(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 моль

ν(NH₃) = m(NH₃)/ М(NH₃) = 5,1/ 17 = 0,3 моль

По уравнению аммиак и хлороводород взаимодействуют в соотношении 1:1, следовательно, 0,3 моль аммиака – избыток, расчёт проводим по хлороводороду, который полностью вступает в реакцию.

II действие: Из уравнения реакции: ν(NH₄Cl)= ν(HCl) = 0,2 моль.

III действие: Рассчитываем массу полученной соли: m(NH₄Cl) = ν(NH₄Cl) ∙ М(NH₄Cl) = 0,2∙53,5 = 10,7 г.  

Ответ: m(NH₄Cl) = 10,7 г.