Основания (гидроксиды) – это сложные вещества, состоящие из ионов металлов и связанных с ними одного или нескольких гидроксид ионов – OH−, общая формула которых Ме(ОН)у
Все неорганические основания – твердые вещества (кроме гидроксида аммония NH4OH).
Основания имеют разный цвет: гидроксид калия KOH – белого цвета, гидроксид меди (II) Cu(OH)2 – голубого, гидроксид железа (III) Fe(OH)3 – красно-бурого цвета.
По растворимости они делятся на две группы: нерастворимые (Fe(OH)3, Cu(OH)2 и др.) и растворимые в воде (KOH, NaOH, Ba(OH)2 и др.), или щелочи. Некоторые растворимые основания называют едкими щелочами: NaOH – едкий натр, KOH – едкое кали.
Химические свойства оснований
KOH + HCl = KCl + H2O
Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O
- Основание + кислотный оксид = соль + вода
6NaOH + P2O5 = 2Na3PO4 + 3H2O
2KOH + SO3 = K2SO4 + H2O
- Щелочь + соль = новое основание + новая соль
2KOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + K2SO4
2NaOH + FeCl2 = Fe(OH)2↓ + 2NaCl
- Нерастворимое основание = основный оксид + Н2О (при нагревании)
Cu(OH)2 = CuO + H2O
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + H2O
- Растворы щелочей взаимодействуют с металлами, которые образуют амфотерные оксиды и гидроксиды (Zn, Al, Be и др.).
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2↑
2Al + 2KOH + 2H2O = 2KAlO2 + 3H2↑
Реально же в ходе этих реакций в растворах образуются гидроксокомплексы (продукты гидратации указанных выше солей):
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑
2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al(OH)4] + H2↑
Химические свойства амфотерных гидроксидов
- Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотами:
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
Sn(OH)2 + H2SO4 = SnSO4 + 2H2O
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O
- Взаимодействие амфотерных гидроксидов со щелочами
а) Сплавление амфотерных гидроксидов с твердыми щелочами:
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
Al(OH)3 + 3NaOH = Na3AlO3 + 3H2O
б) При взаимодействии амфотерных гидроксидов с избытком растворов щелочей образуются гидроксокомплексные соединения:
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] – тетрагидроксоцинкат натрия
Sn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Sn(OH)4] – тетрагидроксостаннит натрия
Pb(OH)2 + 2NaOH = Na2[Pb(OH)4] – тетрагидроксоплюмбит натрия
в зависимости от концентрации растворов щелочи и соотношения реагентов гидроксид алюминия может образовать два гидроксокомплекса:
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] – тетрагидроксоалюминат натрия
Al(OH)3 + 3NaOH = Na3[Al(OH)6] – гексагидроксоалюминат натрия
Получение оснований
- Получение растворимых оснований:
а) взаимодействие щелочных и щелочноземельных металлов с водой:
Ме + Н2О = растворимое основание (щелочь) + Н2↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
б) взаимодействие оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой:
Na2O + H2O = 2NaOH BaO + H2O = Ba(OH)2
- Получение нерастворимых оснований действием щелочей на растворимые соли металлов.
Раствор щелочи + раствор соли = нерастворимое основание + соль
2NaOH + FeSO4 = Fe(OH)2↓ + Na2SO4