Ещё со школы нам известно, что основаниями называют соединения, где атомы металла связаны с одной или несколькими гидроксогруппами — KOH, Ca(OH) 2 и т. п. Однако понятие «основания» на самом деле шире, и существует две теории оснований — протонная (теория Брёнстеда — Лоури) и электронная (теория Льюиса). мы рассмотрим в отдельной статье, поэтому возьмём определение из теории Брёнстеда (далее в данной статье — только основания Брёнстеда): Основания (гидроксиды) — это вещества или частицы, способные принимать (отщеплять) протон от кислоты. Согласно такому определению, свойства основания зависят от свойств — например, вода или уксусная кислота ведут себя как основания в присутствии более сильных кислот:

H 2 SO 4 + H 2 O ⇄ HSO 4 — + H 3 O + (катион гидроксония)

H 2 SO 4 + CH 3 COOH ⇄ HSO 4 — + CH 3 COOH 2 +

Номенклатура оснований

Названия оснований образуются весьма просто — сначала идёт слово «гидроксид», а затем название металла, который входит в данное основание. Если металл имеет переменную валентность, это отражают в названии.

KOH — гидроксид калия
Ca(OH) 2 — гидроксид кальция
Fe(OH) 2 — гидроксид железа (II)
Fe(OH) 3 — гидроксид железа (III)

Существует также основание NH 4 OH (гидроксид аммония), где гидроксогруппа связана не с металлом, а катионом аммония NH 4 + .

Классификация оснований

Основания можно классифицировать по следующим признакам:

1. По растворимости основания делят на растворимые — щёлочи (NaOH, KOH) и нерастворимые основания (Ca(OH) 2 , Al(OH) 3).
2. По кислотности (количеству гидроксогрупп) основания делят на однокислотные (KOH, LiOH) и многокислотные (Mg(OH 2), Al(OH) 3).
3. По химическим свойствам их делят на оснóвные (Ca(OH) 2 , NaOH) и амфотерные , то есть проявляющие как основные свойства, так и кислотные (Al(OH) 3 , Zn(OH) 2).
4. По силе (по степени диссоциации) различают:
   а) сильные (α = 100 %) – все растворимые основания NaOH, LiOH, Ba(OH) 2 , малорастворимый Ca(OH) 2 .
   б) слабые (α < 100 %) – все нерастворимые основания Cu(OH) 2 , Fe(OH) 3 и растворимое NH 4 OH.

Сила оснований

Для оснований можно количественно выразить их силу, то есть способность отщеплять протон от кислоты. Для этого используют константу основности K b — константу равновесия для реакции между основанием и кислотой, причём в качестве кислоты выступает вода. Чем выше значение константы основности, тем выше сила основания и тем сильнее его способность отщеплять протон. Также вместо самой константы часто используют показатель константы основности pK b . Например, для аммиака NH 3 имеем:

Получение

1. Взаимодействие активного металла с водой:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

Mg + 2H 2 O Mg(OH) 2 + H 2

1. Взаимодействие основных с водой (только для щелочных и щелочноземельных металлов):

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH,

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 .

1. Промышленным способом получения щелочей является электролиз растворов солей:

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

1. Взаимодействие растворимых солей со щелочами, причем для нерастворимых оснований это единственный способ получения:

Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 → 2NaOH + BaSO 4

MgSO 4 + 2NaOH → Mg(OH) 2 + Na 2 SO 4.

Физические свойства

Все основания являются твердыми веществами, имеющими различную окраску. В воде нерастворимы, кроме щелочей.

Внимание! Щёлочи являются очень едкими веществами. При попадании на кожу растворы щелочей вызывают сильные долгозаживающие ожоги, при попадании в глаза могут вызвать слепоту. При работе с ними следует соблюдать технику безопасности и пользоваться индивидуальными средствами защиты.

Внешний вид оснований. Слева направо: гидроксид натрия, гидроксид кальция, метагидроксид железа

Химические свойства

Химические свойства оснований с точки зрения теории электролитической диссоциации обусловлены наличием в их растворах избытка свободных гидроксид – ионов ОН - .

1. Изменение цвета индикаторов:

фенолфталеин – малиновый

лакмус – синий

метиловый оранжевый – желтый

Фенолфталеин придаёт раствору щёлочи малиновую окраску

1. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

2KOH + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2H 2 O,

растворимое

Mg(OH) 2 + 2HCI → MgCI 2 + 2H 2 O.

нерастворимое

1. Взаимодействие с кислотными :

2KOH + SO 3 → K 2 SO 4 + H 2 O

1. Взаимодействие с амфотерными и гидроксидами:

а) при плавлении:

2NaOH + AI 2 O 3 → 2NaAIO 2 + H 2 O,

NaOH + AI(OH) 3 → NaAIO 2 + 2H 2 O.

б) в растворе:

2NaOH + AI 2 O 3 +3H 2 O → 2Na,

NaOH + AI(OH) 3 → Na.

1. Взаимодействие с некоторыми простыми веществами (амфотерными металлами, кремнием и другими):

2NaOH + Zn + 2H 2 O → Na 2 + H 2

2NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2

1. Взаимодействие с растворимыми солями с образованием осадков:

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

Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 + 2KOH.

Однокислотные (NaOH , КОН, NH 4 OH и др.);

Двухкислотные (Са(ОН) 2 , Cu(OH) 2 , Fe(OH) 2 ;

Трехкислотные (Ni(OH) 3 , Со(ОН) 3 , Мn(ОН) 3 .

Классификация по растворимости в воде и степени ионизации:

Растворимые в воде сильные основания,

например:

щелочи - гидроксиды щелочных и щелоч­ноземельных металлов LiOH - гидроксид лития, NaOH - гидроксид натрия (едкий натр), КОН - гадроксид калия (едкое кали), Ва(ОН) 2 - гидроксид бария;

Нерастворимые в воде сильные основания,

например:

Сu(ОН) 2 - гидроксид меди (II), Fe(OH) 2 - гидроксид железа (II), Ni(OH) 3 - гидроксид никеля (III).

Химические свойства

1. Действие на индикаторы

Лакмус - синий;

Метилоранж - жёлтый,

Фенолфталеин - малиновый.

2. Взаимодействие с кислотными оксидами

2KOH + CO 2 = K 2 CO 3 + H 2 O

KOH + CO 2 = KHCO 3

3. Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации)

NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O; Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

4. Обменная реакция с солями

Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = 2KOH + BaSO 4

3KOH + Fe(NO 3) 3 = Fe(OH) 3 + 3KNO 3

5. Термический распад

Cu(OH) 2 t = CuO + H 2 O; 2 CuOH = Cu 2 O + Н 2 O

2Со(ОН) 3 = Со 2 O 3 + ЗН 2 O; 2АgОН = Аg 2 O + Н 2 O

6. Гидроксиды, в которых d-металлы имеют низкие с. о., способны окисляться кислоро­дом воздуха,

например:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2Н 2 O = 4Fe(OH) 3

2Мn(OН) 2 + O 2 + 2Н 2 O = 2Мn(ОН) 4

7. Растворы щелочей взаимодействуют c амфотерными гидроксидами:

2КОН + Zn(OH) 2 = К 2

2КОН + Al 2 O 3 + ЗН 2 O = 2К

8. Растворы щелочей взаимодействуют с ме­таллами, образующими амфотерные оксиды игидроксиды (Zn , AI и др.),

например:

Zn + 2 NaOH +2Н 2 O = Na 2 + Н 2

2AI +2КOН + 6Н 2 O= 2КAl(ОН) 4 ] + 3H 2

9. В растворах щелочей некоторые неметаллы диспропорционируют,

например:

Cl 2 + 2NaOH = NaCl + NaCIO + Н 2 O

3S+ 6NaOH = 2Na 2 S+ Na 2 SO 3 + 3H 2 O

4P+ 3KOH + 3H 2 O = PH 3 + 3KH 2 PO 2

10. Растворимые основания широко использу­ются в реакциях щелочного гидролиза раз­личных органических соединений (галогенопроизводных углеводородов, сложных эфиров, жиров и др.),

например:

C 2 H 5 CI + NaOH = С 2 Н 5 ОН + NaCl

Способы получения щелочей и нерастворимых оснований

1. Реакции активных металлов (щелочных и щелочноземельных металлов) с водой:

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

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2

2. Взаимодействие оксидов активных металлов с водой:

BaO + H 2 O = Ba(OH) 2

3. Электролиз водных растворов солей:

2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 + Cl 2

CaCI 2 + 2Н 2 O = Са(ОН) 2 +Н 2 + Cl 2

4. Осаждение из растворов соответствующих солей щелочами:

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

FeCI 3 + 3KOH = Fe(OH) 3 + 3KCI

Неорганические соединения, содержащие гидроксильные группы или гидроксид-анионы, связанные с атомом металла или неметалла, называются гидроксидами . В зависимости от свойств гидроксиды делят на кислотные (кислородсодержащие кислоты), основные (основания) и амфотерные, проявляющие свойства кислоты или основания в зависимости от партнера по реакции:

Таким образом, основания - это основные гидроксиды, образующие соли при взаимодействии с кислотами , например:

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Амфотерные гидроксиды образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями :

Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O;

Al(OH) 3 + 3KOH = K 3

Амфотерные гидроксиды образуют элементы, образующие амфотерные оксиды: цинк, алюминий, хром(III) и др.

В зависимости от числа гидроксильных групп, способных нейтрализовать кислоты, основания делят на однокислотные - NaOH, двухкислотные - Ba(OH) 2 и трехкислотные, например, Cr(OH) 3 . Кроме этого выделяют в отдельные группы основания, нерастворимые в воде и щелочи - сильные основания, растворимые в воде. К щелочам относят гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов.

Гидроксиды называют следующим образом: гидроксид элемента(степень окисления). Для элементов, проявляющих постоянную валентность, степень окисления обычно не указывают. Примеры: NaOH - гидроксид натрия, Ba(OH) 2 - гидроксид бария, Cr(OH) 3 - гидроксид хрома(III).

Общие методы получения оснований

1. Взаимодействие щелочного или щелочноземельного металла с водой, например:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 

2. Взаимодействие оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой:

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

3. Электролиз водных растворов солей щелочных или щелочноземельных металлов:

эл.ток

2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + H 2  + Cl 2 

катод анод

4. Нерастворимые в воде основания получают взаимодействием растворимых солей металлов с растворами щелочей:

CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2  + 2NaCl

5. Необратимый гидролиз солей также может быть использован как метод получения малорастворимых оснований, например:

2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3  + 6NaCl + 3CO 2 

Общие химические свойства оснований . Малорастворимые в воде слабые основания термически неустойчивы и при нагревании легко отщепляют воду, образуя оксид металла:

Cu(OH) 2 CuO + H 2 O

Основания, содержащие металл в промежуточной степени окисления, могут окисляться кис­лородом или другими окислителями, например:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3

Некоторые неметаллы (хлор, сера, фосфор) в водных растворах щелочей подвергаются диспропорционированию:

Cl 2 + 2KOH = KClO + KCl + H 2 O;

3S + 6KOH 2K 2 S + K 2 SO 3 + 3H 2 O

Металлы, образующие амфотерные оксиды и гидроксиды, а также кремний, растворяются в водных растворах щелочей с выделением водорода:

2Al + 6KOH + 6H 2 O = 2K 3 + 3H 2 ;

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 

Основания, как основные гидроксиды, реагируют с кислотами и с кислотными оксидами с образованием солей:

Сa(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O;

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

Основания, растворимые в воде (щелочи), реагируют с солями с образованием малорастворимых гидроксидов, например:

FeCl 2 + 2NaOH = Fe(OH) 2  + 2NaCl

Наука служит лишь для того, чтобы дать нам понятие о размерах нашего невежества. Г.Ламене

Основания - сложные вещества, состоящие из ионов металлов и гидроксогрупп

Номенклатура ОСНОВАНИЙ

По международной номенклатуре названия оснований складываются из слова "гидроксид" и названия металла. Если металл проявляет переменную валентность, то в скобках указывается его валентность.
Например:

КОН- гидроксид калия,

Cu(OH) 2 - гидроксид меди (II)

Классификация оснований

По растворимости в воде все основания можно подразделить на растворимые в воде и нерастворимые:

Основания, растворимые в воде, называются щелочами

Основания различаются по кислотности. Они бывают одно- и многокислотные. Кислотность оснований определяется количеством гидроксильных групп, которые могут быть замещены на кислотные остатки.

Однокислотные основания образуют одновалентные металлы.

Многокислотные основания образуют многовалентные металлы.
Например:

Однокислотное основание,
- двухкислотное основание,
- трехкислотное основание и т.д.

Химические свойства оснований

Растворы щелочей, мыльные на ощупь меняют окраску индикаторов:

а) фиолетовый лакмус - в синий цвет,
б) бесцветный раствор фенолфталеина - в малиновый цвет.

В) желтый универсальный – в синий

Г) оранжевый метилоранж – в желтый

1. Большинство трудно растворимых оснований при нагревании легко разлагаются на оксид и воду:

1. Основания взаимодействуют с кислотами (реакция нейтрализации), образуя соль и воду:

1. Щелочи взаимодействуют с кислотными оксидами:

Основание однородное - – естественное основание, сложенное горной породой одного вида. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Рубрика термина: Горные породы Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы,… …

Основание - – поверхность, на которую наклеивают стеновое покрытие, например стена или потолок. [ГОСТ Р 52805 2007] Рубрика термина: Обои Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Наука о методах определения химического состава веществ. Химический анализ буквально пронизывает всю нашу жизнь. Его методами проводят скрупулезную проверку лекарственных препаратов. В сельском хозяйстве с его помощью определяют кислотность почв… … Энциклопедия Кольера

Харько, Харьков (Харитон) мифический персонаж казак Харько, Харьков Имя при рождении: вероятно, Харитон … Википедия

Неорганическая химия раздел химии, связанный с изучением строения, реакционной способности и свойств всех химических элементов и их неорганических соединений. Это область охватывает все химические соединения, за исключением органических… … Википедия

Изучение химии в России формально ведет свое начало с учреждения в 1725 г. в СПб. Академии наук. В 1727 г. в качестве натуралиста и химика был приглашен сын тюбингенского аптекаря Иоганн Георг Гмелин, проведший почти все время своего пребывания в … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

В Викисловаре есть статья «органическая химия» Органическая химия раздел химии, изучающий со … Википедия