Emäkset (hydroksidit) – monimutkaiset aineet, jonka molekyylit sisältävät yhden tai useamman hydroksi-OH-ryhmän. Useimmiten emäkset koostuvat metalliatomista ja OH-ryhmästä. Esimerkiksi NaOH on natriumhydroksidi, Ca(OH)2 on kalsiumhydroksidi 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- Tämä amfoteeriset hydroksidit, jotka toimivat emäksinä vuorovaikutuksessa happojen kanssa ja käyttäytyvät kuin hapot vuorovaikutuksessa alkalien 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.
Kemialliset ominaisuudet syistä
Emästen kemiallisille ominaisuuksille on tunnusomaista niiden suhde happoihin, happoanhydrideihin ja suoloihin.
1. Toimi indikaattoreista. Indikaattorit muuttavat väriä riippuen vuorovaikutuksesta erilaisten kanssa kemikaaleja. Neutraaleissa liuoksissa niillä on yksi väri, happamissa liuoksissa toinen väri. Kun ne ovat vuorovaikutuksessa emästen kanssa, ne muuttavat väriään: metyylioranssi ilmaisin muuttuu keltainen, lakmusindikaattori – in sininen, ja fenolftaleiini muuttuu fuksiaksi.
2. Vuorovaikuttaa 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.
Ennen kuin keskustelemme emästen ja amfoteeristen hydroksidien kemiallisista ominaisuuksista, määritellään selvästi, mitä ne ovat?
1) Emäkset tai emäksiset hydroksidit sisältävät metallihydroksidit hapetustilassa +1 tai +2, ts. joiden kaavat kirjoitetaan joko MeOH:na tai Me(OH) 2:na. Poikkeuksia kuitenkin löytyy. Siten hydroksidit Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2 eivät ole emäksiä.
2) Amfoteerisiin hydroksideihin kuuluvat metallihydroksidit hapetusasteella +3, +4 sekä poikkeuksin hydroksidit Zn(OH) 2, Be(OH) 2, Pb(OH) 2, Sn(OH) 2. Metallihydroksidit hapetustilassa +4, in Yhtenäiset valtionkoetehtävät ei tapahdu, joten niitä ei oteta huomioon.
Emästen kemialliset ominaisuudet
Kaikki perusteet on jaettu:
Muistakaamme, että beryllium ja magnesium eivät ole maa-alkalimetalleja.
Veteen liukenemisen lisäksi alkalit dissosioituvat erittäin hyvin myös vesiliuoksissa, kun taas liukenemattomilla emäksillä on alhainen dissosiaatioaste.
Tämä ero liukoisuudessa ja kyvyssä dissosioitua alkalien ja liukenemattomien hydroksidien välillä johtaa puolestaan huomattaviin eroihin niiden kemiallisissa ominaisuuksissa. Joten erityisesti alkalit ovat kemiallisesti aktiivisempia yhdisteitä ja pystyvät usein osallistumaan reaktioihin, joita liukenemattomat emäkset eivät.
Emästen vuorovaikutus happojen kanssa
Alkalit reagoivat ehdottomasti kaikkien happojen kanssa, myös erittäin heikkojen ja liukenemattomien. Esimerkiksi:
Liukenemattomat emäkset reagoivat lähes kaikkien liukenevien happojen kanssa, mutta eivät reagoi liukenemattoman piihapon kanssa:
On huomattava, että sekä vahvat että heikot emäkset, joiden yleinen kaava on muotoa Me(OH) 2, voivat muodostaa emäksisiä suoloja, kun happoa puuttuu, esimerkiksi:
Vuorovaikutus happooksidien kanssa
Alkalit reagoivat kaikkien happamien oksidien kanssa muodostaen suoloja ja usein vettä:
Liukenemattomat emäkset pystyvät reagoimaan kaikkien korkeampien happooksidien kanssa, jotka vastaavat stabiileja happoja, esimerkiksi P 2 O 5, SO 3, N 2 O 5, jolloin muodostuu keskimääräisiä suoloja:
Me(OH)2-tyypin liukenemattomat emäkset reagoivat veden läsnä ollessa hiilidioksidin kanssa yksinomaan muodostaen emäksisiä suoloja. Esimerkiksi:
Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O
Poikkeuksellisen inertiteettinsä ansiosta vain vahvimmat emäkset, alkalit, reagoivat piidioksidin kanssa. Tässä tapauksessa muodostuu normaaleja suoloja. Reaktio ei tapahdu liukenemattomien emästen kanssa. Esimerkiksi:
Emästen vuorovaikutus amfoteeristen oksidien ja hydroksidien kanssa
Kaikki alkalit reagoivat amfoteeristen oksidien ja hydroksidien kanssa. Jos reaktio suoritetaan sulattamalla amfoteerinen oksidi tai hydroksidi kiinteään alkaliin, tämä reaktio johtaa vedyttömien suolojen muodostumiseen:
Jos käytetään alkalien vesiliuoksia, muodostuu hydroksokompleksisuoloja:
Alumiinin tapauksessa väkevän alkalin ylimäärän vaikutuksesta Na-suolan sijasta muodostuu Na3-suolaa:
Emästen vuorovaikutus suolojen kanssa
Mikä tahansa emäs reagoi minkä tahansa suolan kanssa vain, jos kaksi ehtoa täyttyy samanaikaisesti:
1) lähtöyhdisteiden liukoisuus;
2) sakan tai kaasun läsnäolo reaktiotuotteiden joukossa
Esimerkiksi:
Substraattien lämpöstabiilisuus
Kaikki alkalit, paitsi Ca(OH)2, kestävät lämpöä ja sulavat hajoamatta.
Kaikki liukenemattomat emäkset sekä vähän liukoinen Ca(OH) 2 hajoavat kuumennettaessa. Kalsiumhydroksidin korkein hajoamislämpötila on noin 1000 o C:
Liukenemattomilla hydroksidilla on paljon alhaisemmat hajoamislämpötilat. Esimerkiksi kupari(II)hydroksidi hajoaa jo yli 70 o C:n lämpötiloissa:
Amfoteeristen hydroksidien kemialliset ominaisuudet
Amfoteeristen hydroksidien vuorovaikutus happojen kanssa
Amfoteeriset hydroksidit reagoivat vahvojen happojen kanssa:
Amfoteeriset metallihydroksidit hapetustilassa +3, ts. tyyppi Me(OH) 3, eivät reagoi happojen, kuten H 2 S, H 2 SO 3 ja H 2 CO 3 kanssa, koska suolat, jotka voivat muodostua tällaisten reaktioiden seurauksena, ovat alttiina palautumattomalle hydrolyysille. alkuperäinen amfoteerinen hydroksidi ja vastaava happo:
Amfoteeristen hydroksidien vuorovaikutus happamien oksidien kanssa
Amfoteeriset hydroksidit reagoivat korkeampien oksidien kanssa, jotka vastaavat stabiileja happoja (SO 3, P 2 O 5, N 2 O 5):
Amfoteeriset metallihydroksidit hapetustilassa +3, ts. tyyppi Me(OH) 3, eivät reagoi happamien oksidien SO 2 ja CO 2 kanssa.
Amfoteeristen hydroksidien vuorovaikutus emästen kanssa
Emäksistä amfoteeriset hydroksidit reagoivat vain alkalien kanssa. Tässä tapauksessa, jos käytetään alkalin vesiliuosta, muodostuu hydroksokompleksisuoloja:
Ja kun amfoteeriset hydroksidit sulatetaan kiinteisiin emäksiin, saadaan niiden vedettömät analogit:
Amfoteeristen hydroksidien vuorovaikutus emäksisten oksidien kanssa
Amfoteeriset hydroksidit reagoivat sulautuessaan alkali- ja maa-alkalimetallien oksideihin:
Amfoteeristen hydroksidien lämpöhajoaminen
Kaikki amfoteeriset hydroksidit ovat veteen liukenemattomia ja, kuten kaikki liukenemattomat hydroksidit, hajoavat kuumennettaessa vastaavaksi oksidiksi ja vedeksi.
Metalli ja hydroksyyliryhmä (OH). Esimerkiksi natriumhydroksidi - NaOH, kalsiumhydroksidi - Ca(VOI) 2 , bariumhydroksidi - Ba(VOI) 2 jne.
Hydroksidien valmistus.
1. Vaihtoreaktio:
CaSO 4 + 2NaOH = Ca(OH) 2 + Na 2 SO 4,
2. Suolavesiliuosten elektrolyysi:
2KCl + 2H 2O = 2KOH + H2 + Cl2,
3. Alkali- ja maa-alkalimetallien tai niiden oksidien vuorovaikutus veden kanssa:
K+2H 2 O = 2 KOH + H 2 ,
Hydroksidien kemialliset ominaisuudet.
1. Hydroksidit ovat luonteeltaan emäksisiä.
2. Hydroksidit liukenee veteen (alkaliin) ja on liukenematon. Esimerkiksi, KOH- liukenee veteen ja Ca(VOI) 2 - hieman liukeneva, sisältää liuosta valkoinen. Jaksollisen järjestelmän ryhmän 1 metallit D.I. Mendelejev antaa liukoisia emäksiä (hydroksideja).
3. Hydroksidit hajoavat kuumennettaessa:
Cu(VOI) 2 = CuO + H 2 O.
4. Alkalit reagoivat happamien ja amfoteeristen oksidien kanssa:
2KOH + CO 2 = K 2CO 3 + H 2 O.
5. Alkalit voivat reagoida joidenkin ei-metallien kanssa eri tavoin eri lämpötiloissa:
NaOH + Cl 2 = NaCl + NaOCl + H 2 O(kylmä),
NaOH + 3 Cl 2 = 5 NaCl + NaClO 3 + 3 H 2 O(lämpö).
6. Vuorovaikutus happojen kanssa:
KOH + HNO3 = KNO 3 + H 2 O.
Syitä – 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). Ne. tällä tavalla voit vain saada alkalit:
emäksinen oksidi + vesi = emäs
Esimerkiksi , natriumoksidi muodostuu vedessä natriumhydroksidi(natriumhydroksidi):
Na20 + H20 → 2NaOH
Samalla noin kupari(II)oksidi Kanssa vettä ei vastaa:
CuO + H20 ≠
2. Metallien vuorovaikutus veden kanssa. Samaan aikaan 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
Kemialliset ominaisuudet liukenemattomia emäksiä
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 voimakkaan kanssa suolahappoa:
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. Pelkistysaineet 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. IN 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. Samaan aikaan 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 = NaAlO 2 + 2H 2 O
A liuoksessa 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 keskimääräinen 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 liuoksessa, 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 ammoniumsuolaliuosten 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 jo edellä 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.
Huomio! 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. Pääsääntöisesti 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, liuoksessa:
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
1. Emäkset reagoivat happojen kanssa muodostaen suolaa ja vettä:
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
2. Happamien oksidien kanssa, muodostaen suolaa ja vettä:
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O
3. Alkalit reagoivat amfoteeristen oksidien ja hydroksidien kanssa muodostaen suolaa ja vettä:
2NaOH + Cr2O3 = 2NaCrO2 + H2O
KOH + Cr(OH) 3 = KCrO 2 + 2H 2 O
4. Alkalit reagoivat liukoisten suolojen kanssa muodostaen joko heikon emäksen, sakan tai kaasun:
2NaOH + NiCl2 = Ni(OH)2¯ + 2NaCl
pohja
2KOH + (NH4)2SO4 = 2NH3 + 2H2O + K2SO4
Ba(OH)2 + Na2CO3 = BaCO 3¯ + 2NaOH
5. Alkalit reagoivat joidenkin metallien kanssa, jotka vastaavat amfoteerisia oksideja:
2NaOH + 2Al + 6H20 = 2Na + 3H2
6. Alkalin vaikutus indikaattoriin:
VOI - + fenolftaleiini ® karmiininpunainen väri
VOI - + lakmus ® sininen väri
7. Joidenkin emästen hajoaminen kuumennettaessa:
Сu(OH)2® CuO + H2O
Amfoteeriset hydroksidit – kemialliset yhdisteet, jolla on sekä emästen että happojen ominaisuuksia. Amfoteeriset hydroksidit vastaavat amfoteerisia oksideja (katso kohta 3.1).
Amfoteeriset hydroksidit kirjoitetaan yleensä emäksen muodossa, mutta ne voidaan esittää myös hapon muodossa:
Zn(OH)2Û H2ZnO2
perusta
Amfoteeristen hydroksidien kemialliset ominaisuudet
1. Amfoteeriset hydroksidit ovat vuorovaikutuksessa happojen ja happooksidien kanssa:
Be(OH)2 + 2HCl = BeCl2 + 2H2O
Be(OH) 2 + SO 3 = BeSO 4 + H 2 O
2. Vuorovaikuttaa alkali- ja maa-alkalimetallien alkalien ja emäksisten oksidien kanssa:
Al(OH)3 + NaOH = NaAl02 + 2H20;
H 3 AlO 3 hapan natriummetaluminaatti
(H 3 AlO 3 ® HAlO 2 + H 2 O)
2Al(OH)3 + Na20 = 2NaAlO2 + 3H2O
Kaikki amfoteeriset hydroksidit ovat heikkoja elektrolyyttejä
suolat
suolat- Nämä ovat monimutkaisia aineita, jotka koostuvat metalli-ioneista ja happojäännöksestä. Suolat ovat tuotteita, joissa vetyionit korvataan kokonaan tai osittain hapoissa metalli- (tai ammoniumioneilla). Suolatyypit: keskipitkä (normaali), hapan ja emäksinen.
Keskipitkät suolat- nämä ovat tuotteita, jotka liittyvät hapoissa olevien vetykationien täydelliseen korvaamiseen metalli- (tai ammonium)-ioneilla: Na 2 CO 3, NiSO 4, NH 4 Cl jne.
Keskisuurten suolojen kemialliset ominaisuudet
1. Suolat vuorovaikuttavat happojen, alkalien ja muiden suolojen kanssa muodostaen joko heikon elektrolyytin tai sakan; tai kaasu:
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ¯ + 2HNO 3
Na 2SO 4 + Ba(OH) 2 = BaSO 4¯ + 2NaOH
CaCl 2 + 2AgNO 3 = 2AgCl¯ + Ca(NO 3) 2
2CH 3 COONa + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2CH 3 COOH
NiSO 4 + 2KOH = Ni(OH) 2¯ + K 2SO 4
pohja
NH 4 NO 3 + NaOH = NH 3 + H 2 O + NaNO 3
2. Suolat vuorovaikuttavat aktiivisempien metallien kanssa. Aktiivisempi metalli syrjäyttää vähemmän aktiivisen metallin suolaliuoksesta (Liite 3).
Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu
Happamat suolat- nämä ovat tuotteita hapoissa olevien vetykationien epätäydellisestä korvaamisesta metalli- (tai ammonium)-ioneilla: NaHCO 3, NaH 2 PO 4, Na 2 HPO 4 jne. Ainoastaan moniemäksiset hapot voivat muodostaa happosuoloja. Melkein kaikki happamat suolat ovat hyvin vesiliukoisia.
Happamien suolojen saaminen ja niiden muuntaminen keskisuuriksi suoloiksi
1. Happosuoloja saadaan saattamalla ylimäärä happoa tai happooksidia reagoimaan emäksen kanssa:
H 2CO 3 + NaOH = NaHC03 + H 2 O
CO 2 + NaOH = NaHC03
2. Kun ylimääräinen happo on vuorovaikutuksessa emäksisen oksidin kanssa:
2H 2CO 3 + CaO = Ca(HCO 3) 2 + H 2 O
3. Happosuolat saadaan keskisuoloista lisäämällä happoa:
· samanniminen
Na2S03 + H2S03 = 2NaHS03;
Na2S03 + HCl = NaHS03 + NaCl
4. Happosuolat muunnetaan keskisuoloiksi käyttämällä alkalia:
NaHCO 3 + NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O
Emäksiset suolat– nämä ovat hydroksoryhmien epätäydellisen substituution tuotteita (OH - ) emäkset, joissa on hapan jäännös: MgOHCl, AlOHSO 4 jne. Emäksisiä suoloja voidaan muodostaa vain moniarvoisten metallien heikkojen emästen avulla. Nämä suolat ovat yleensä niukkaliukoisia.
Emäksisten suolojen saaminen ja niiden muuntaminen keskisuoloiksi
1. Emäksisiä suoloja saadaan saattamalla ylimäärä emästä reagoimaan hapon tai happooksidin kanssa:
Mg(OH)2 + HCl = MgOHCl¯ + H2O
hydrokso-
magnesiumkloridi
Fe(OH) 3 + SO 3 = FeOHSO 4 ¯ + H 2 O
hydrokso-
rauta(III)sulfaatti
2. Emäksiset suolat muodostetaan keskimääräisestä suolasta lisäämällä emäksen puutetta:
Fe 2 (SO 4) 3 + 2NaOH = 2FeOHSO 4 + Na 2 SO 4
3. Emäksiset suolat muunnetaan keskisuuriksi suoloiksi lisäämällä happoa (mieluiten suolaa vastaavaa):
MgOHCl + HCl = MgCl 2 + H 2 O
2MgOHCl + H 2 SO 4 = MgCl 2 + MgSO 4 + 2H 2 O
ELEKTROLYYTIT
Elektrolyytit- nämä ovat aineita, jotka hajoavat ioneiksi liuoksessa polaaristen liuotinmolekyylien (H 2 O) vaikutuksesta. Elektrolyytit jaetaan tavanomaisesti vahvoihin ja heikkoihin dissosiaatiokykynsä (hajoaa ioneiksi) perusteella. Vahvat elektrolyytit dissosioituvat lähes kokonaan (laimeissa liuoksissa), kun taas heikot elektrolyytit dissosioituvat vain osittain ioneiksi.
Vahvoja elektrolyyttejä ovat mm.
· vahvoja happoja(katso s. 20);
· vahvat emäkset – alkalit (ks. s. 22);
· lähes kaikki liukoiset suolat.
Heikot elektrolyytit sisältävät:
heikot hapot (ks. s. 20);
· emäkset eivät ole alkaleja;
Yksi heikon elektrolyytin pääominaisuuksista on dissosiaatiovakio – TO . Esimerkiksi yksiemäksisen hapon tapauksessa
HA Û H + +A - ,
jossa on H + -ionien tasapainopitoisuus;
– happoanionien tasapainopitoisuus A - ;
– happomolekyylien tasapainopitoisuus,
Tai heikolla pohjalla,
MOH Û M + +OH - ,
,
jossa on M+ -kationien tasapainopitoisuus;
– hydroksidi-ionien tasapainopitoisuus OH - ;
– heikkojen emäsmolekyylien tasapainopitoisuus.
Joidenkin heikkojen elektrolyyttien dissosiaatiovakiot (lämpötilassa t = 25 °C)
| Aine | TO | Aine | TO |
| HCOOH | K = 1,8 × 10 -4 | H3PO4 | K 1 = 7,5 × 10 -3 |
| CH3COOH | K = 1,8 × 10 -5 | K 2 = 6,3 × 10 -8 | |
| HCN | K = 7,9 × 10 -10 | K 3 = 1,3 × 10 -12 | |
| H2CO3 | K 1 = 4,4 × 10 -7 | HClO | K = 2,9 × 10 -8 |
| K2 = 4,8 × 10 -11 | H3BO3 | K 1 = 5,8 × 10 -10 | |
| HF | K = 6,6 × 10 -4 | K2 = 1,8 × 10 -13 | |
| HNO2 | K = 4,0 × 10 -4 | K 3 = 1,6 × 10 -14 | |
| H2SO3 | K1 = 1,7 × 10-2 | H2O | K = 1,8 × 10 -16 |
| K 2 = 6,3 × 10 -8 | NH3 × H20 | K = 1,8 × 10 -5 | |
| H2S | K1 = 1,1 × 10 -7 | Al(OH)3 | K 3 = 1,4 × 10 -9 |
| K2 = 1,0 × 10 -14 | Zn(OH)2 | K 1 = 4,4 × 10 -5 | |
| H2SiO3 | K1 = 1,3 × 10 -10 | K 2 = 1,5 × 10 -9 | |
| K2 = 1,6 × 10 -12 | Cd(OH)2 | K2 = 5,0 × 10-3 | |
| Fe(OH)2 | K 2 = 1,3 × 10 -4 | Cr(OH)3 | K3 = 1,0 × 10 -10 |
| Fe(OH)3 | K2 = 1,8 × 10 -11 | Ag(OH) | K = 1,1 × 10 -4 |
| K 3 = 1,3 × 10 -12 | Pb(OH)2 | K 1 = 9,6 × 10 -4 | |
| Cu(OH)2 | K 2 = 3,4 × 10 -7 | K 2 = 3,0 × 10 -8 | |
| Ni(OH)2 | K 2 = 2,5 × 10 -5 |