Liukoisia emäksiä ovat: Hydroksidit

2. POHDAT

Perusteet – nämä ovat monimutkaisia ​​aineita, jotka koostuvat metalliatomeista ja yhdestä tai useammasta hydroksyyliryhmästä (OH -).

Elektrolyyttisen dissosiaation teorian näkökulmasta nämä ovat elektrolyyttejä (aineita, joiden liuokset tai sulat johtavat sähkövirtaa), jotka dissosioituvat vesiliuoksissa metallikationeiksi ja vain hydroksidi-ionien OH - anioneiksi.

Veteen liukenevia emäksiä kutsutaan alkaleiksi. Näitä ovat emäkset, jotka muodostuvat pääalaryhmän 1. ryhmän metalleista (LiOH, NaOHja muut) ja maa-alkalimetallit (C A(OH) 2,Sr(OH) 2, Ba(OH)2). Muiden jaksollisen järjestelmän ryhmien metallien muodostamat emäkset ovat käytännössä liukenemattomia veteen. Alkalit vedessä dissosioituvat täysin:

NaOH® Na++OH-.

PolyhappoVedessä olevat emäkset dissosioituvat vaiheittain:

Ba( OH) 2® BaOH + + OH - ,

Ba( OH) + Ba2+ + OH-.

C tylppä muotoinenemästen dissosiaatio selittää emäksisten suolojen muodostumisen.

Perusteiden nimikkeistö.

Emäkset on nimetty seuraavasti: lausu ensin sana "hydroksidi" ja sitten sen muodostava metalli. Jos metallilla on muuttuva valenssi, se ilmoitetaan nimessä.

KOH – kaliumhydroksidi;

Ca( VAI NIIN ) 2 – kalsiumhydroksidi;

Fe ( VAI NIIN ) 2 – rautahydroksidi ( II);

Fe ( VAI NIIN ) 3 – rautahydroksidi ( III);

Kun laaditaan peruskaavoja oletetaan, että molekyyli sähköisesti neutraali. Hydroksidi-ionilla on aina varaus (–1). Emäsmolekyylissä niiden lukumäärän määrää metallikationin positiivinen varaus. Hydroryhmä on suljettu suluissa ja varauksen tasausindeksi on sijoitettu alareunaan oikealle sulkeiden ulkopuolelle:

Ca +2 (OH) – 2, Fe 3 +( OH) 3 - .

seuraavien ominaisuuksien mukaan:

1. Happamuuden mukaan (emäsmolekyylissä olevien OH-ryhmien lukumäärän mukaan): monohappo –NaOH, KOH , polyhappo - Ca(OH)2, Al(OH)3.

2. Liukoisuuden mukaan: liukoinen (alkalit) –LiOH, KOH , liukenematon - Cu(OH)2, Al(OH)3.

3. Vahvuuden mukaan (dissosiaatioasteen mukaan):

a) vahva ( α = 100 %) – kaikki liukoiset emäksetNaOH, LiOH, Ba(VAI NIIN ) 2 , hieman liukeneva Ca(OH)2.

b) heikko ( α < 100 %) – все нерастворимые основания Cu (OH) 2, Fe (OH) 3 ja liukoinen NH 4 OH.

4. Kemiallisten ominaisuuksien mukaan: pääasiallinen – C A(OH) 2, Na HÄN; amfoteerinen - Zn(OH)2, Al(OH)3.

Perusteet

Nämä ovat alkali- ja maa-alkalimetallien (ja magnesiumin) hydroksideja sekä metalleja, joiden hapetusaste on pieni (jos sillä on muuttuva arvo).

Esimerkiksi: NaOH, LiOH, Mg ( OH) 2, Ca (OH) 2, Cr (OH) 2, Mn(OH)2.

Kuitti

1. Aktiivisen metallin vuorovaikutus veden kanssa:

2Na + 2H20 → 2NaOH + H2

Ca + 2H 2O → Ca(OH)2 + H2

Mg + 2 H2O Mg ( VAI NIIN) 2 + H2

2. Emäksisten oksidien vuorovaikutus veden kanssa (vain alkali- ja maa-alkalimetallit):

Na 2 O + H 2 O → 2 NaOH,

CaO+ H20 → Ca(OH)2.

3. Teollinen menetelmä alkalien valmistamiseksi on suolaliuosten elektrolyysi:

2NaCI + 4H 2O 2NaOH + 2H2 + CI 2

4. Liukoisten suolojen vuorovaikutus alkalien ja liukenemattomien emästen kanssa tämä on ainoa tapa saada:

Na2SO4+ Ba(OH) 2 → 2NaOH + BaSO 4

MgS04 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na2S04.

Fyysiset ominaisuudet

Kaikki emäkset ovat kiinteitä. Ei liukene veteen, paitsi emäksiin. Alkalit ovat valkoisia kiteisiä aineita, jotka ovat saippuaisia ​​kosketuksessa ja aiheuttavat vakavia palovammoja joutuessaan kosketuksiin ihon kanssa. Siksi niitä kutsutaan "emäksisiksi". Kun työskentelet alkalien kanssa, on noudatettava tiettyjä sääntöjä ja käytettävä henkilökohtaisia ​​suojavarusteita (lasit, kumikäsineet, pinsetit jne.).

Jos alkalia joutuu iholle, pese alue runsaalla vedellä, kunnes saippuaisuus häviää, ja neutraloi se sitten boorihappoliuoksella.

Kemialliset ominaisuudet

Emästen kemialliset ominaisuudet elektrolyyttisen dissosiaation teorian näkökulmasta määräytyvät sen mukaan, että niiden liuoksissa on ylimäärä vapaita hydroksideja -

OH-ionit - .

1. Ilmaisimien värin muuttaminen:

fenolftaleiini – vadelma

lakmus - sininen

metyylioranssi - keltainen

2. Reaktio happojen kanssa suolan ja veden muodostamiseksi (neutralointireaktio):

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H20,

Liukeneva

Cu(OH) 2 + 2HCI → CuCl 2 + 2H 2O.

Liukenematon

3. Vuorovaikutus happooksidien kanssa:

2 NaOH+ SO 3 → Na 2 SO 4 + H 2 O

4. Vuorovaikutus amfoteeristen oksidien ja hydroksidien kanssa:

a) sulattaessa:

2 NaOH+ AI 2 O 3 2 NaAIO 2 + H2O,

NaOH + AI(OH)3NaAIO2 + 2H2O.

b) liuoksessa:

2NaOH + AI 2 O 3 + 3H 2 O → 2Na[ AI(OH) 4 ],

NaOH + AI(OH)3 → Na.

5. Vuorovaikutus joidenkin yksinkertaisten aineiden kanssa (amfoteeriset metallit, pii ja muut):

2NaOH + Zn + 2H 2O → Na 2 [Zn(OH)4] + H2

2NaOH+ Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2

6. Vuorovaikutus liukoisten suolojen kanssa, jolloin muodostuu sakkaa:

2NaOH + CuSO 4 → Cu(OH)2 + Na2S04,

Ba( OH) 2 + K 2SO 4 → BaSO 4 + 2KOH.

7. Heikosti liukenevat ja liukenemattomat emäkset hajoavat kuumennettaessa:

Ca( OH) 2 CaO + H2O,

Cu( OH) 2 CuO + H2O.

sininen väri musta väri

Amfoteeriset hydroksidit

Nämä ovat metallihydroksideja ( Be(OH)2, AI(OH)3, Zn(OH). ) 2) ja metallit välihapetustilassa (Cr(OH) 3, Mn(OH) 4).

Kuitti

Amfoteerisia hydroksideja saadaan saattamalla liukoiset suolat reagoimaan emästen kanssa, joita on otettu puutteellisesti tai vastaavina määrinä, koska ylimääräisesti ne liukenevat:

AICI 3 + 3NaOH → AI(OH)3 +3NaCI.

Fyysiset ominaisuudet

Nämä ovat kiinteitä aineita, jotka eivät käytännössä liukene veteen.Zn( OH ) 2 – valkoinen, Fe (OH) 3 – ruskea väri.

Kemialliset ominaisuudet

Amfoteerinen hydroksidilla on emästen ja happojen ominaisuuksia, ja siksi ne ovat vuorovaikutuksessa sekä happojen että emästen kanssa.

1. Reaktio happojen kanssa suolan ja veden muodostamiseksi:

Zn(OH) 2 + H 2SO 4 → ZnSO 4 + 2H 2O.

2. Vuorovaikutus liuosten ja alkalien sulamien kanssa suolan ja veden muodostuessa:

AI( OH) 3+ NaOH Na,

Fe 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O,

2Fe(OH) 3 + Na 2O 2NaFeO 2 + 3H 2O.

Laboratoriotyö nro 2

Emästen valmistus ja kemialliset ominaisuudet

Työn tavoite: tutustua emästen kemiallisiin ominaisuuksiin ja niiden valmistusmenetelmiin.

Lasitavarat ja reagenssit: koeputket, alkoholilamppu. Joukko indikaattoreita, magnesiumteippiä, alumiinin, raudan, kuparin, magnesiumsuolojen liuoksia; alkali ( NaOH, KOH), tislattua vettä.

Kokemus nro 1. Metallien vuorovaikutus veden kanssa.

Kaada koeputkeen 3–5 cm 3 vettä ja pudota siihen useita paloja hienonnettua magnesiumteippiä. Kuumenna alkoholilampulla 3–5 minuuttia, jäähdytä ja lisää 1–2 tippaa fenoliftaleiiniliuosta. Miten ilmaisimen väri muuttui? Vertaa kohtaan 1 sivulla. 27. Kirjoita reaktioyhtälö. Mitkä metallit reagoivat veden kanssa?

Kokemus nro 2. Liukenemattoman aineen valmistus ja ominaisuudet

syyt

Koeputkissa laimeilla suolaliuoksilla MgCI 2, FeCI 3 , CuSO 4 (5–6 tippaa) lisää 6–8 tippaa laimennettua alkaliliuosta NaOH ennen sateen muodostumista. Huomaa niiden väri. Kirjoita reaktioyhtälöt muistiin.

Jaa syntynyt sininen Cu(OH)2-sakka kahteen koeputkeen. Lisää 2-3 tippaa laimeaa happoliuosta toiseen ja sama määrä alkalia toiseen. Mihin koeputkeen sakka liuotettiin? Kirjoita reaktioyhtälö.

Toista tämä koe kahdella muulla vaihtoreaktioilla saadulla hydroksidilla. Merkitse havaitut ilmiöt muistiin, kirjoita reaktioyhtälöt. Tee yleinen johtopäätös emästen kyvystä olla vuorovaikutuksessa happojen ja emästen kanssa.

Kokemus nro 3. Amfoteeristen hydroksidien valmistus ja ominaisuudet

Toista edellinen koe alumiinisuolaliuoksella ( AICI 3 tai AI 2 (SO 4 ) 3). Tarkkaile alumiinihydroksidin valkoisen juustomaisen sakan muodostumista ja sen liukenemista sekä happoa että alkalia lisättäessä. Kirjoita reaktioyhtälöt muistiin. Miksi alumiinihydroksidilla on sekä hapon että emäksen ominaisuuksia? Mitä muita amfoteerisia hydroksideja tiedät?

Emäkset (hydroksidit)– monimutkaiset aineet, joiden molekyylit sisältävät yhden tai useamman hydroksi-OH-ryhmän. Useimmiten emäkset koostuvat metalliatomista ja OH-ryhmästä. Esimerkiksi NaOH on natriumhydroksidia, Ca(OH)2 on kalsiumhydroksidia jne.

On emäs - ammoniumhydroksidi, jossa hydroksiryhmä ei ole kiinnittynyt metalliin, vaan NH 4 + -ioniin (ammoniumkationi). Ammoniumhydroksidia muodostuu, kun ammoniakkia liuotetaan veteen (reaktio, jossa vettä lisätään ammoniakkiin):

NH3 + H2O = NH4OH (ammoniumhydroksidi).

Hydroksiryhmän valenssi on 1. Hydroksyyliryhmien lukumäärä emäsmolekyylissä riippuu metallin valenssista ja on yhtä suuri kuin se. Esimerkiksi NaOH, LiOH, Al (OH) 3, Ca (OH) 2, Fe (OH) 3 jne.

Kaikki syyt - erivärisiä kiinteitä aineita. Jotkut emäkset liukenevat hyvin veteen (NaOH, KOH jne.). Suurin osa niistä ei kuitenkaan liukene veteen.

Veteen liukenevia emäksiä kutsutaan alkaleiksi. Alkaliliuokset ovat "saippuaisia", liukkaita kosketettaessa ja melko syövyttäviä. Alkaleihin kuuluvat alkali- ja maa-alkalimetallien hydroksidit (KOH, LiOH, RbOH, NaOH, CsOH, Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2 jne.). Loput ovat liukenemattomia.

Liukenemattomat emäkset- Nämä ovat amfoteerisia hydroksideja, jotka toimivat emäksinä vuorovaikutuksessa happojen kanssa ja käyttäytyvät kuten hapot emästen kanssa.

Eri emäksillä on eri kyky poistaa hydroksiryhmiä, joten ne jaetaan vahvoihin ja heikkoihin emäksiin.

Vahvat emäkset vesiliuoksissa luopuvat helposti hydroksiryhmistään, mutta heikot emäkset eivät.

Emästen kemialliset ominaisuudet

Emästen kemiallisille ominaisuuksille on tunnusomaista niiden suhde happoihin, happoanhydrideihin ja suoloihin.

1. Toimi indikaattoreista. Indikaattorit muuttavat väriä riippuen vuorovaikutuksesta eri kemikaalien kanssa. Neutraaleissa liuoksissa niillä on yksi väri, happamissa liuoksissa toinen väri. Vuorovaikutuksessa emästen kanssa ne muuttavat väriään: metyylioranssi indikaattori muuttuu keltaiseksi, lakmusindikaattori muuttuu siniseksi ja fenolftaleiini muuttuu fuksiaksi.

2. Vuorovaikutuksessa happooksidien kanssa suolan ja veden muodostuminen:

2NaOH + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + H 2 O.

3. Reagoi happojen kanssa, muodostaen suolaa ja vettä. Emäksen reaktiota hapon kanssa kutsutaan neutralointireaktioksi, koska sen päättymisen jälkeen väliaine muuttuu neutraaliksi:

2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O.

4. Reagoi suolojen kanssa uuden suolan ja emäksen muodostaminen:

2NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4.

5. Kuumennettaessa ne voivat hajota vedeksi ja pääoksidiksi:

Cu(OH)2 = CuO + H2O.

Onko sinulla vielä kysyttävää? Haluatko tietää lisää säätiöistä?
Jos haluat apua ohjaajalta, rekisteröidy.
Ensimmäinen oppitunti on ilmainen!

verkkosivuilla, kopioitaessa materiaalia kokonaan tai osittain, linkki lähteeseen vaaditaan.

Yksi monimutkaisten epäorgaanisten aineiden luokista on emäkset. Nämä ovat yhdisteitä, jotka sisältävät metalliatomeja ja hydroksyyliryhmän, jotka voivat hajota vuorovaikutuksessa muiden aineiden kanssa.

Rakenne

Emäkset voivat sisältää yhden tai useamman hydroksoryhmän. Emästen yleinen kaava on Me(OH) x. Aina on yksi metalliatomi, ja hydroksyyliryhmien lukumäärä riippuu metallin valenssista. Tässä tapauksessa OH-ryhmän valenssi on aina I. Esimerkiksi NaOH-yhdisteessä natriumin valenssi on I, joten hydroksyyliryhmää on yksi. Emäksessä Mg(OH) 2 magnesiumin valenssi on II, Al(OH) 3:n alumiinin valenssi on III.

Hydroksyyliryhmien lukumäärä voi vaihdella yhdisteissä, joissa on vaihtelevan valenssin metalleja. Esimerkiksi Fe(OH)2 ja Fe(OH)3. Tällaisissa tapauksissa valenssi ilmoitetaan suluissa nimen jälkeen - rauta(II)hydroksidi, rauta(III)hydroksidi.

Fyysiset ominaisuudet

Pohjan ominaisuudet ja aktiivisuus riippuvat metallista. Useimmat emäkset ovat hajuttomia, valkoisia kiinteitä aineita. Jotkut metallit antavat kuitenkin aineelle tyypillisen värin. Esimerkiksi CuOH on keltainen, Ni(OH)2 on vaaleanvihreä, Fe(OH)3 on punaruskea.

Riisi. 1. Alkalit kiinteässä tilassa.

Erilaisia

Pohjat luokitellaan kahden kriteerin mukaan:

• OH-ryhmien lukumäärän mukaan- yksi- ja monihappo;
• vesiliukoisuuden perusteella- emäkset (liukoiset) ja liukenemattomat.

Alkaleita muodostavat alkalimetallit - litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb) ja cesium (Cs). Lisäksi alkaleja muodostavia aktiivisia metalleja ovat maa-alkalimetallit - kalsium (Ca), strontium (Sr) ja barium (Ba).

Nämä elementit muodostavat seuraavat perusteet:

• LiOH;
• NaOH;
• RbOH;
• CsOH;
• Ca(OH)2;
• Sr(OH)2;
• Ba(OH)2.

Kaikki muut emäkset, esimerkiksi Mg(OH) 2, Cu(OH) 2, Al(OH) 3, luokitellaan liukenemattomiksi.

Toisella tavalla emäksiä kutsutaan vahvoiksi emäksiksi ja liukenemattomia emäksiä heikoiksi emäksiksi. Elektrolyyttisessä dissosiaatiossa alkalit luopuvat nopeasti hydroksyyliryhmästä ja reagoivat nopeammin muiden aineiden kanssa. Liukenemattomat tai heikot emäkset ovat vähemmän aktiivisia, koska älä luovuta hydroksyyliryhmää.

Riisi. 2. Pohjien luokitus.

Amfoteerisilla hydroksideilla on erityinen paikka epäorgaanisten aineiden systematisoinnissa. Ne ovat vuorovaikutuksessa sekä happojen että emästen kanssa, ts. Olosuhteista riippuen ne käyttäytyvät kuin alkali tai happo. Näitä ovat Zn(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)2, Cr(OH)3, Be(OH)2 ja muut emäkset.

Kuitti

Pohjaa saadaan eri tavoin. Yksinkertaisin on metallin vuorovaikutus veden kanssa:

Ba + 2H 2O → Ba(OH)2 + H2.

Alkaleita saadaan saattamalla oksidi reagoimaan veden kanssa:

Na20 + H20 → 2NaOH.

Liukenemattomia emäksiä saadaan alkalien ja suolojen vuorovaikutuksen seurauksena:

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

Kemialliset ominaisuudet

Emästen tärkeimmät kemialliset ominaisuudet on kuvattu taulukossa.

Indikaattorin avulla suoritetaan testi pohjan luokan määrittämiseksi. Kun lakmus on vuorovaikutuksessa emäksen kanssa, se muuttuu siniseksi, fenolftaleiini punaiseksi ja metyylioranssi keltaiseksi.

Riisi. 3. Indikaattorien reaktio emäksiin.

Mitä olemme oppineet?

8. luokan kemian tunnilta opimme emästen ominaisuuksia, luokittelua ja vuorovaikutusta muiden aineiden kanssa. Emäkset ovat monimutkaisia ​​aineita, jotka koostuvat metallista ja hydroksyyliryhmästä OH. Ne jaetaan liukeneviin tai alkalisiin ja liukenemattomiin. Alkalit ovat aggressiivisempia emäksiä, jotka reagoivat nopeasti muiden aineiden kanssa. Emäksiä saadaan saattamalla metalli tai metallioksidi reagoimaan veden kanssa sekä suolan ja alkalin reaktiolla. Emäkset reagoivat happojen, oksidien, suolojen, metallien ja ei-metallien kanssa ja hajoavat myös korkeissa lämpötiloissa.

Testi aiheesta

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: 4.5. Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 135.

Perusteet – monimutkaisia ​​aineita, jotka koostuvat metallikationista Me + (tai metallin kaltaisesta kationista, esimerkiksi ammoniumioni NH 4 +) ja hydroksidianionista OH -.

Veteen liukenevuuden perusteella emäkset jaetaan liukoinen (alkalit) Ja liukenemattomia emäksiä . On myös epävakaat perustukset, jotka hajoavat spontaanisti.

Perusteiden hankkiminen

1. Emäksisten oksidien vuorovaikutus veden kanssa. Tässä tapauksessa vain ne oksidit, jotka vastaavat liukoista emästä (alkalia). Nuo. tällä tavalla voit vain saada alkalit:

emäksinen oksidi + vesi = emäs

Esimerkiksi , natriumoksidi muodostuu vedessä natriumhydroksidia(natriumhydroksidia):

Na20 + H20 → 2NaOH

Samalla noin kupari(II)oksidi Kanssa vettä ei reagoi:

CuO + H20 ≠

2. Metallien vuorovaikutus veden kanssa. Jossa reagoida veden kanssanormaaleissa olosuhteissavain alkalimetalleja(litium, natrium, kalium, rubidium, cesium)kalsium, strontium ja barium.Tässä tapauksessa tapahtuu redox-reaktio, vety on hapetin ja metalli on pelkistävä aine.

metalli + vesi = alkali + vety

Esimerkiksi, kaliumia reagoi kanssa vettä erittäin myrskyistä:

2K 0 + 2H 2 + O → 2K + OH + H20

3. Joidenkin alkalimetallisuolojen liuosten elektrolyysi. Yleensä alkalien saamiseksi suoritetaan elektrolyysi alkali- tai maa-alkalimetallien ja hapettomien happojen muodostamien suolojen liuokset (lukuun ottamatta fluorivetyhappoa) - kloridit, bromidit, sulfidit jne. Tätä asiaa käsitellään yksityiskohtaisemmin artikkelissa .

Esimerkiksi , natriumkloridin elektrolyysi:

2NaCl + 2H 2O → 2NaOH + H2 + Cl 2

4. Emäkset muodostuvat muiden alkalien vuorovaikutuksesta suolojen kanssa. Tässä tapauksessa vain liukoiset aineet ovat vuorovaikutuksessa, ja tuotteisiin tulisi muodostua liukenematon suola tai liukenematon emäs:

tai

alkali + suola 1 = suola 2 ↓ + alkali

Esimerkiksi: Kaliumkarbonaatti reagoi liuoksessa kalsiumhydroksidin kanssa:

K 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + 2KOH

Esimerkiksi: Kupari(II)kloridi reagoi liuoksessa natriumhydroksidin kanssa. Tässä tapauksessa se putoaa sininen kupari(II)hydroksidisakka:

CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Liukenemattomien emästen kemialliset ominaisuudet

1. Liukenemattomat emäkset reagoivat vahvojen happojen ja niiden oksidien kanssa (ja joitain keskimääräisiä happoja). Tässä tapauksessa, suolaa ja vettä.

liukenematon emäs + happo = suola + vesi

liukenematon emäs + happooksidi = suola + vesi

Esimerkiksi ,Kupari(II)hydroksidi reagoi vahvan kloorivetyhapon kanssa:

Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O

Tässä tapauksessa kupari(II)hydroksidi ei ole vuorovaikutuksessa happooksidin kanssa heikko hiilihappo - hiilidioksidi:

Cu(OH)2 + CO 2 ≠

2. Liukenemattomat emäkset hajoavat kuumennettaessa oksidiksi ja vedeksi.

Esimerkiksi, Rauta(III)hydroksidi hajoaa rauta(III)oksidiksi ja vedeksi kuumennettaessa:

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

3. Liukenemattomat emäkset eivät reagoiamfoteeristen oksidien ja hydroksidien kanssa.

liukenematon emäs + amfoteerinen oksidi ≠

liukenematon emäs + amfoteerinen hydroksidi ≠

4. Jotkut liukenemattomat emäkset voivat toimia mmpelkistäviä aineita. Pelkistimet ovat metallien muodostamia emäksiä minimi tai väliaikainen hapetustila, mikä voi lisätä niiden hapetusastetta (rauta(II)hydroksidi, kromi(II)hydroksidi jne.).

Esimerkiksi , Rauta(II)hydroksidi voidaan hapettaa ilmakehän hapella veden läsnä ollessa rauta(III)hydroksidiksi:

4Fe +2 (OH) 2 + O 2 0 + 2H 2 O → 4Fe +3 (O -2 H) 3

Alkalien kemialliset ominaisuudet

1. Alkalit reagoivat minkä tahansa kanssa hapot - sekä vahvoja että heikkoja . Tässä tapauksessa muodostuu keskimääräistä suolaa ja vettä. Näitä reaktioita kutsutaan neutralointireaktiot. Koulutus on myös mahdollista hapan suola, jos happo on moniemäksistä, tietyllä reagenssisuhteella tai in ylimääräinen happo. SISÄÄN ylimääräistä alkalia muodostuu keskimääräistä suolaa ja vettä:

alkali (ylimäärä) + happo = keskisuola + vesi

alkali + moniemäksinen happo (ylimäärä) = happosuola + vesi

Esimerkiksi , Natriumhydroksidi voi muodostaa vuorovaikutuksessa kolmiemäksisen fosforihapon kanssa kolmenlaisia ​​suoloja: divetyfosfaatit, fosfaatit tai hydrofosfaatit.

Tässä tapauksessa divetyfosfaatteja muodostuu ylimäärässä happoa tai kun reagenssien moolisuhde (ainemäärien suhde) on 1:1.

NaOH + H 3 PO 4 → NaH 2 PO 4 + H 2 O

Kun alkalin ja hapon moolisuhde on 2:1, muodostuu hydrofosfaatteja:

2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + 2H2O

Alkalimetallifosfaattia muodostuu ylimäärässä alkalia tai emäksen ja hapon moolisuhteella 3:1.

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O

2. Alkalit reagoivatamfoteeriset oksidit ja hydroksidit. Jossa tavallisia suoloja muodostuu sulatteessa , A liuoksessa - kompleksiset suolat .

alkali (sula) + amfoteerinen oksidi = keskisuola + vesi

alkali (sula) + amfoteerinen hydroksidi = keskisuola + vesi

alkali (liuos) + amfoteerinen oksidi = kompleksisuola

alkali (liuos) + amfoteerinen hydroksidi = kompleksisuola

Esimerkiksi , kun alumiinihydroksidi reagoi natriumhydroksidin kanssa sulassa muodostuu natriumaluminaattia. Happamampi hydroksidi muodostaa happaman jäännöksen:

NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O

A ratkaisussa muodostuu monimutkainen suola:

NaOH + Al(OH)3 = Na

Huomaa, kuinka monimutkainen suolakaava koostuu:ensin valitsemme keskusatomin (toYleensä se on amfoteerinen hydroksidimetalli).Sitten lisäämme siihen ligandit- meidän tapauksessamme nämä ovat hydroksidi-ioneja. Ligandien lukumäärä on yleensä 2 kertaa suurempi kuin keskusatomin hapetusaste. Mutta alumiinikompleksi on poikkeus, sen ligandien lukumäärä on useimmiten 4. Laitamme tuloksena olevan fragmentin hakasulkeisiin - tämä on monimutkainen ioni. Määritämme sen varauksen ja lisäämme tarvittavan määrän kationeja tai anioneja ulkopuolelle.

3. Alkalit ovat vuorovaikutuksessa happamien oksidien kanssa. Samalla koulutus on mahdollista hapan tai keskipitkä suola, riippuen alkalin ja happooksidin moolisuhteesta. Ylimäärässä alkalia muodostuu keskimääräinen suola, ja ylimäärässä hapanta oksidia muodostuu happosuola:

alkali (ylimäärä) + happooksidi = keskisuola + vesi

tai:

alkali + happooksidi (ylimäärä) = happosuola

Esimerkiksi , vuorovaikutuksessa ylimääräistä natriumhydroksidia Hiilidioksidin kanssa muodostuu natriumkarbonaattia ja vettä:

2NaOH + CO 2 = Na 2CO 3 + H 2 O

Ja vuorovaikutuksessa ylimääräistä hiilidioksidia natriumhydroksidilla muodostuu vain natriumbikarbonaattia:

2NaOH + CO 2 = NaHC03

4. Alkalit ovat vuorovaikutuksessa suolojen kanssa. Alkalit reagoivat vain liukoisten suolojen kanssa ratkaisussa, edellyttäen että Ruoassa muodostuu kaasua tai sedimenttiä . Tällaiset reaktiot etenevät mekanismin mukaan ioninvaihto.

alkali + liukoinen suola = suola + vastaava hydroksidi

Alkalit ovat vuorovaikutuksessa metallisuolojen liuosten kanssa, jotka vastaavat liukenemattomia tai epästabiileja hydroksideja.

Esimerkiksi, natriumhydroksidi reagoi kuparisulfaatin kanssa liuoksessa:

Cu 2+ SO 4 2- + 2Na + OH - = Cu 2+ (OH) 2 - ↓ + Na 2 + SO 4 2-

Myös alkalit reagoivat ammoniumsuolojen liuosten kanssa.

Esimerkiksi , Kaliumhydroksidi reagoi ammoniumnitraattiliuoksen kanssa:

NH 4 + NO 3 - + K + OH - = K + NO 3 - + NH 3 + H 2 O

! Kun amfoteeristen metallien suolat ovat vuorovaikutuksessa ylimääräisen alkalin kanssa, muodostuu monimutkainen suola!

Tarkastellaan tätä asiaa tarkemmin. Jos sen metallin muodostama suola, jota se vastaa amfoteerinen hydroksidi , vuorovaikutuksessa pienen määrän alkalia kanssa, sitten tapahtuu tavallinen vaihtoreaktio ja syntyy sakkatämän metallin hydroksidi .

Esimerkiksi , ylimääräinen sinkkisulfaatti reagoi liuoksessa kaliumhydroksidin kanssa:

ZnSO 4 + 2KOH = Zn(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4

Tässä reaktiossa ei kuitenkaan muodostu emästä, vaan mfoteerinen hydroksidi. Ja kuten edellä jo totesimme, amfoteeriset hydroksidit liukenevat ylimääräisiin emäksiin muodostaen monimutkaisia ​​suoloja . T Siten, kun sinkkisulfaatti reagoi ylimääräinen alkaliliuos muodostuu monimutkainen suola, ei sakkaa muodostu:

ZnSO 4 + 4KOH = K 2 + K 2 SO 4

Siten saamme 2 kaaviota metallisuolojen, jotka vastaavat amfoteerisia hydroksideja, vuorovaikutusta alkalien kanssa:

amfoteerinen metallisuola (ylimäärä) + alkali = amfoteerinen hydroksidi↓ + suola

amph.metallisuola + alkali (ylimäärä) = kompleksisuola + suola

5. Alkalit ovat vuorovaikutuksessa happamien suolojen kanssa.Tässä tapauksessa muodostuu keskisuoloja tai vähemmän happamia suoloja.

hapan suola + alkali = keskisuola + vesi

Esimerkiksi , Kaliumhydrosulfiitti reagoi kaliumhydroksidin kanssa muodostaen kaliumsulfiittia ja vettä:

KHSO 3 + KOH = K 2 SO 3 + H 2 O

On erittäin kätevää määrittää happamien suolojen ominaisuudet jakamalla hapan suola henkisesti kahdeksi aineeksi - hapoksi ja suolaksi. Esimerkiksi hajotamme natriumbikarbonaatti NaHCO 3 uolihapoksi H 2 CO 3 ja natriumkarbonaatiksi Na 2 CO 3 . Bikarbonaatin ominaisuudet määräytyvät suurelta osin hiilihapon ja natriumkarbonaatin ominaisuuksien perusteella.

6. Alkalit ovat vuorovaikutuksessa metallien kanssa liuoksessa ja sulavat. Tässä tapauksessa tapahtuu hapetus-pelkistysreaktio, joka muodostuu liuokseen monimutkainen suola Ja vety, sulassa - keskipitkä suola Ja vety.

Huomautus! Vain ne metallit, joiden oksidi, jolla on metallin pienin positiivinen hapetusaste, on amfoteerinen, reagoivat liuoksessa olevien alkalien kanssa!

Esimerkiksi , rauta ei reagoi alkaliliuoksen kanssa, rauta(II)oksidi on emäksistä. A alumiini liukenee alkalivesiliuokseen, alumiinioksidi on amfoteerinen:

2Al + 2NaOH + 6H2 + O = 2Na + 3H20

7. Alkalit ovat vuorovaikutuksessa ei-metallien kanssa. Tässä tapauksessa tapahtuu redox-reaktioita. Yleensä, epämetallit ovat suhteettomia alkaleissa. He eivät vastaa alkalien kanssa happi, vety, typpi, hiili ja inertit kaasut (helium, neon, argon jne.):

NaOH +O 2 ≠

NaOH +N2 ≠

NaOH +C ≠

Rikki, kloori, bromi, jodi, fosfori ja muut ei-metallit suhteeton alkaleissa (eli ne hapettavat itsensä ja palautuvat itsestään).

Esimerkiksi klooriakun ollaan vuorovaikutuksessa kylmä lipeä menee hapetustiloihin -1 ja +1:

2NaOH +Cl20 = NaCl - + NaOCl + + H2O

Kloori kun ollaan vuorovaikutuksessa kuuma lipeä menee hapetustiloihin -1 ja +5:

6NaOH +Cl20 = 5NaCl - + NaCl +503 + 3H20

Pii hapettunut emästen vaikutuksesta hapetustilaan +4.

Esimerkiksi, ratkaisussa:

2NaOH + Si 0 + H 2 + O = NaCl - + Na 2 Si + 4 O 3 + 2H 2 0

Fluori hapettaa alkaleja:

2F 2 0 + 4NaO-2 H = O 2 0 + 4NaF - + 2H 2 O

Voit lukea lisää näistä reaktioista artikkelista.

8. Alkalit eivät hajoa kuumennettaessa.

Poikkeuksena on litiumhydroksidi:

2LiOH = Li 2O + H2O