М-19 хімія 18.11.2020
Виконану роботу надіслати на електронну пошту
18.11.2020
Комбіноване заняття (2 год.)
Тема 9.11. Основи.
Опрацювати: Хімія 11 клас (за посиланням «Підручники»), §26, с.158-163.
Виконати (письмово) завдання 209-213 с.162-163:
209. Допишіть схеми реакцій за участю розчинів лугів і складіть хімічні рівняння:
NaOH + SO2 →
Ca(OH)2 + P2O5 →
NaOH + Al2O3 →
Ca(OH)2 + K3PO4 →
NaOH + Mg(NO3)2 →
Ca(OH)2 + Pb(OH)2 →
210. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:
а) натрій гідроксид → натрій карбонат → натрій нітрат → натрій сульфат;
б) натрій гідроксид → натрій тетрагідроксоалюмінат → натрій хлорид → натрій нітрат.
211. Який об’єм води потрібно додати до 100 мл розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 40 % і густиною 1,43 г/мл, щоб виготовити 10 %-й розчин лугу?
212. До 0,05 моль кальцій гідроксиду додали розчин, який містив 7,56 г нітратної кислоти. Обчисліть масу солі Кальцію, що утворилася внаслідок реакції.
213. При взаємодії зразка гашеного вапна масою 20 г із надлишком хлоридної кислоти виділилося 224 мл вуглекислого газу (н. у.). Обчисліть масову частку кальцій карбонату в зразку гашеного вапна. Які можливі причини наявності цієї домішки в кальцій гідроксиді?
Склад і назви основ. Серед кількох найважливіших класів неорганічних сполук є клас основ. Основи – це сполуки, до складу яких входять катіон металічного елемента (або катіон аммонію) й одна або кілька гідроксильних груп OH (залежно від валентності металу). Загальна формула основ: Me(OH)n, де n – число груп OH, що відповідає валентності металічного елемента. Me – символ металічного елемента. Назва основ. Назви основ, як і неорганічних сполук інших класів, складаються із двох слів. Першим є назва металічного елемента, а другим — слово «гідроксид»: KOH – калій гідроксид, Ba(OH)2 – барій гідроксид. Якщо елемент має кілька значень валентностей, то це значення вказується у назві гідроксиду: Тривіальна назва натрій гідроксиду — їдкий натр, а кальцій гідроксиду — гашене вапно. Іноді натрій гідроксид називають каустичною содою (із грецької kaustikos — пекучий). Ba(OH)2 – баритова вода; Ca(OH)2 – гашене вапно, вапняне молоко, вапняна вода; NH4OH – нашатирний спирт. Основи — йонні речовини; їхніми складниками є катіони Меn+ і аніони ОН–. Формули гідроксидів, які відповідають оснóвним оксидам
Фізичні властивості основ. Усі основи — тверді речовини. Натрій гідроксид, який найчастіше використовують у лабораторній практиці, має вигляд гранул або пластівців, а кальцій гідроксид — білий порошок. Більшість основ не розчиняється у воді. Гідроксиди лужних елементів і Барію є розчинними, а сполуки Mg(OH)2 і Ca(OH)2 — малорозчинними. У 100 г води за температури 20 °С розчиняється 112,4 г калій гідроксиду, 108,7 г натрій гідроксиду і лише 0,16 г кальцій гідроксиду. Розчинні основи, а також кальцій гідроксид мають загальну назву «луги». Водний розчин кальцій гідроксиду називають вапняною водою. Луги — сильні електроліти. Розчиняючись у воді, вони дисоціюють на йони, з яких складаються: Вa(OH)2 = Вa2+ + 2OH–. Дисоціація відбувається в одну стадію, а не у дві. Розчинення гідроксидів Натрію і Калію супроводжується виділенням значної кількості теплоти. Ці сполуки добре поглинають вологу і навіть розпливаються у вологій атмосфері. Тому їх зберігають у щільно закритих посудинах і використовують для осушування газів, багатьох органічних рідин. Луги та їхні розчини роз’їдають тканини, папір, шкіру, становлять небезпеку для слизових оболонок і особливо очей, спричиняють тяжкі опіки. Працювати з ними потрібно дуже обережно. При нагріванні основи не плавляться, а розкладаються на відповідні оксиди і воду (винятки — NaOH, KOH). Температура плавлення натрій гідроксиду становить +322 °С, а калій гідроксиду +405 °С. Кальцій гідроксид зазнає розкладу за температури 580 °С. Класифікація основ
Хімічні властивості. 1. Розчинні і нерозчинні основи мають спільну властивість – реагують з кислотами, утворюючи сіль і воду: Під час взаємодії багатооснóвних кислот з гідроксидами можуть утворюватися кислі солі: Під час взаємодії багатокислотних гідроксидів з однооснóвними кислотами можуть утворюватися оснóвні солі: | |||||||||||||||
2. Луги реагують з кислотними оксидами, утворюючи середню або кислу сіль при надлишку чи нестачі лугу відповідно: | Для нерозчинних основ такі реакції не характерні. | ||||||||||||||
3. Луги взаємодіють із розчинними солями малоактивних металічних елементів, утворюючи нову сіль і нерозчинну основу: 4. Луги взаємодіють з кислими солями утворюючи середні солі: KHSO4 + KOH = K2SO4 + H2O. | Для нерозчинних основ такі реакції не характерні. | ||||||||||||||
5. Майже всі основи (крім гідроксидів Натрію і Калію, лужних металів) у результаті нагрівання легко розкладаються на оксид і воду: | |||||||||||||||
Способи добування основ
Розчинних | Нерозчинних |
Meакт + H2O → MeOH + H2↑ | (Meм.акт)хRy+МеOH=MexRy+Meм.акт (OH)n↓ сіль |
Електроліз розчинів солей: 2NaCl + 2H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH | |
1. Розчинні гідроксиди (луги) можна добути взаємодією активних металів та їх оксидів з водою:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑;
Na2O + H2O = 2NaOH.
2. Взаємодією розчинів солей з лугами можна також використати для добування деяких розчинних основ. Якщо на розчини солей натрію, літію та деяких інших металів подіяти гідроксидом барію або кальцію, то внаслідок реакції утвориться розчинна основа і нерозчинна сіль, яку можна легко відокремити від розчину:
Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3↓;
Li2SO4 + Ba(OH)2 = 2LiOH + BaSO4↓.
3. Луги можна добути електролізом водних розчинів солей.
4. Нерозчинні гідроксиди можна добути реакцією обміну між сіллю (найчастіше сіллю малоактивного металічного елемента) та лугом у розчині:
FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3↓.
Практичне застосування деяких основ
NaOH – у великій кількості використовується у нафтовій промисловості для очищення нафтопродуктів переробки нафти, в миловарній, паперовій, текстильній промисловостях, у виробництві штучного шовку та в ряді інших виробництв. Кип’ятінням деревини з NaOH добувають целюлозу. Обробка бавовняних тканин натрій гідроксидом поліпшує їх здатність до фарбування. Натрій гідроксид – важливий реактив у аналітичній хімії.
КОН – застосовують у миловарній промисловості для виготовлення рідкого мила. Внаслідок великої гігроскопічності його використовують як осушувач, для вбирання вуглекислого газу, у хірургії для припікання, як вихідний продукт для добування різних солей калію.
Ca(OH)2 – відомий під назвою «гашене вапно», широко використовують у будівництві. Суміш гашеного вапна з піском і водою називають вапняним розчином і використовують для скріплення цегли під час мурування цегляних стін, а також як штукатурка. Вапняний розчин твердне спочатку внаслідок випаровування води, а потім – внаслідок вбирання гашеним вапном з повітря вуглекислого газу й утворення кальцій карбонату. Ca(OH)2 використовують для добування хлорного вапна [Са(ОН)2 + Сl2 → CaOCl2 + H2O]. Як «вапняну воду» застосовують для білення, у медицині проти опіків або як протиотруту при отруєннях сульфатною чи оксалатною кислотами.
Ba(OH)2 – насичений водний розчин відомий як «баритова вода», є важливим лабораторним реактивом для виявлення СО2, йонів SO42– та СO32– та відносно дешевою розчинною основою.
NH4OH – один з найважливіших хімічних реактивів, розбавлений розчин якого «нашатирний спирт» застосовують як слабку основу в хімічній практиці, у медицині, домашньому господарстві.
Висновки:
Основи — сполуки, які складаються з катіонів металічних елементів і аніонів ОН–. Загальна формула основ — Ме(ОН)n.
Розрізняють розчинні у воді основи (луги) й нерозчинні основи.
Луги взаємодіють з кислотними й амфотерними оксидами, кислотами, амфотерними гідроксидами, а їх розчини — ще й із солями.
Найважливішими лугами є натрій гідроксид і кальцій гідроксид. Ці сполуки використовують у хімічній промисловості, техніці, інших сферах.
Нерозчинні у воді основи розкладаються при нагріванні.
Комментарии
Отправить комментарий