Основания - класс электролитов, диссоциирующий в воде на катионы металла и гидроксид-анионы.
Таким образом, типичные свойства оснований обусловливает именно гидроксид-ион OH(-), а именно: изменение окраски индикатора:
- фенолфталеин становится малиновым
- метилоранж становится жёлтым
- лакмус становится синим
Мылкость растворов на ощупь, щелочность среды раствора также придаёт гидроксид-анион.
Классификация оснований:
- по растворимости в воде:
а) растворимые (щелочи)
б) нерастворимые (все гидроксиды металлов, кроме гидроксидов элементов главной подгруппы I и II группы, причём гидроксиды магния и бериллия также нерастворимы).
- по числу гидроксогрупп (по кислотности):
а) однокислотные (NaOH)
б) двухкислотные [Mg(OH)2]
в) трёхкислотные и т.д.
- по устойчивости:
а) стабильные (щелочи, т.е. плавятся при высокой температуре без разложения)
б) нестабильные, или неустойчивые (все нерастворимые гидроксиды металлов).
Прим. Хотя гидроксид кальция традиционно относят к щелочам, он не является стабильным, т.к. при 580 градусах теряет воду, превращаясь в оксид.
- по летучести:
а) летучие (водный раствор аммиака NH3 * H2O, обусловлено тем, что сам аммиак - газ, поэтому при нагревании такого раствора аммиак улетучивается, это применяют для получения его в лабораторных условиях).
б) нелетучие (все гидроксиды металлов)
- по силе основания:
а) сильные электролиты (щелочи, a →1)
б) слабые электролиты (все, кроме щелочей; а → 0).
Свойства оснований:
а) реакция с кислотами:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
H(+) + OH(-) = H2O
Это реакция нейтрализации. Важно, что к реакции нейтрализации относятся лишь реакции сильных оснований и кислот, так как только в этом случае достигается нейтральность среды (pH = 7).
А например реакция:
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
К реакции нейтрализации не относится, так как в этом случае возможен гидролиз по катиону, так что реакция обратима, а среда кислая (pH < 7).
б) реакция с оксидами неметаллов:
2NaOH + SO3 = Na2SO4 + H2O
2OH- + SO3 = SO42- + H2O
Реакция идёт лишь с щелочами!
в) реакция с солями, в состав которых входят металлы, которым соответствуют нерастворимые основания (например, FeSO4, железу соответствует нерастворимый гидроксид):
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4
Fe(2+) + 2OH(-) = Fe(OH)2
Реакция ионного обмена идёт по правилу Бертло: должно образовываться либо малодиссоциирующее вещество, либо слабый осадок, либо газ.
Реакция щелочей с солями аммония также возможна:
2NaOH + NH4HSO4 = Na2SO4 + NH3 + 2H2O (при нагревании)
NH4(+) + OH(-) = NH3 + H2O
4) нерастворимые основания также разлагаются при нагревании на оксид и воду:
Cu(OH)2 = CuO + H2O
голубой чёрный
так как этилен содержит двойную связь, то и будет происходить реакция:
[KMnO4]
СН2=СН2 + [O] + H2O > CH2 -CH2
| |
OH OH этиленгликоль
эта реакция ПОПРОЩЕ записывается
и та же реакция уже более расширено, для продвинутых химиков :
3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4 H2O ---> 3 CH2 -CH2 + 2KOH + 2MnO2
| |
OH OH