Основания. Общая характеристика оснований

1.

Занятие 23
Общая
характеристика
оснований

2.

Содержание занятия
Модуль 1. Понятие, распространение
оснований
Модуль 2. Классификация и номенклатура
оснований
Модуль 3. Физические свойства оснований
Модуль 4. Химические свойства оснований
Модуль 5. Применение и способы получения
оснований

3.

Модуль 1. Понятие, распространение оснований
Основание — химическое соединение, способное
образовывать ковалентную связь с протоном (основание
Брёнстеда) либо с вакантной орбиталью другого
химического соединения (основание Льюиса).
В узком смысле, под основаниями понимают осно́ вные
гидроксиды -сложные вещества, при диссоциации которых в
водных растворах отщепляется только один вид анионов гидроксид-ионы OH−.
Частным случаем оснований являются щёлочи - гидроксиды
щелочных, щелочноземельных металлов, а также некоторых
других элементов, например, таллия.
В природе встречаются в виде водных оксидов металлов. По
кристаллической структуре их разделяют слоистые,
цепочечные, реже каркасные. В основном это месторождения
различных руд (например бокситов, железных, марганцевых,
урановых, ванадиевых руд) .
Щелочи– едкие вещества, растворы которых «мылкие» на
ощупь. Они так же широко распространены в природе, как и
кислоты. Они образуются в растениях, входят в состав многих
продуктов питания, например это - бананы, сливы а также они
содержатся во всех моющих средствах - мыле, соде,
стиральном порошке, шампуне и т.д.
Поджелудочная железа выделяет жидкость, богатую
бикарбонатом , для нейтрализации желудочной кислоты до
того, как она попадет в тонкий кишечник.

4.

Модуль 2. Классификация и номенклатура
оснований
В названии оснований сначала идёт слово «гидроксид»,
а затем название металла, который входит в данное
основание. Если металл имеет переменную валентность,
это отражают в названии. Кроме того, существуют
тривиальные названия оснований. Существует также
основание NH4OH (гидроксид аммония), где
гидроксогруппа связана не с металлом, а катионом
аммония NH4+.
Основания можно классифицировать по следующим
признакам:
По растворимости основания делят на растворимые —
щёлочи (NaOH, KOH) и нерастворимые
основания (Ca(OH)2, Al(OH)3).
По кислотности (количеству гидроксогрупп) основания
делят на однокислотные (KOH, LiOH)
и многокислотные (Mg(OH2), Al(OH)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).
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 NH4OH.

5.

Модуль 3. Физические свойства оснований
Основания при обычных условиях — это
твердые кристаллические вещества без
запаха, нелетучие, чаще всего белого цвета
(гидроксид лития LiOH, гидроксид магния
Mg(OH)2, гидроксид кальция Ca(OH)2
Имеют иную окраску:
Желтый - гидроксид меди (I) CuOH
Светло-розовый (при соприкосновении с
кислородом воздуха — коричневый) гидроксид марганца (II) Mn(OH)2
Красно-коричневый - гидроксид железа (III)
Fe(OH)3
Белый с зеленоватым оттенком (темнеет при
соприкосновении с кислородом воздуха) гидроксид железа (II) Fe(OH)2
Светло-зеленый - гидроксид никеля (II) Ni(OH)2
Синий - гидроксид меди (II) Cu(OH)2
Поскольку в воде они распадаются на ионы,
проводят электричество.

6.

Модуль 4. Химические свойства оснований
1. Растворимые основания вступают в реакцию с
оксидами:
Кислотными (щелочи тяготеют к противоположным
кислотам).
Амфотерными
С оксидами, которые классифицируются как
основные, они не взаимодействуют.
2. Основания, вне зависимости от своего состояния
(жидкое или твердое), вступают в реакцию
нейтрализации с кислотами, образуя соль и воду.
3. Щелочи могут взаимодействовать с солями.
Реакция пойдет до конца в следующих случаях:
если выпадает осадок;
если выделяется газ;
4. При нагревании нерастворимые основы
разлагаются на оксид, который соответствует им по
валентности, и воду
5. Амфотерные основания взаимодействуют с:
Щелочами
Кислотами.

7.

Модуль 5. Применение и способы получения
оснований
Применение оснований
• в производстве красителей, бытовой
химии (щелочи - чистящие и моющие
средства)
• Пищевая промышленность
(разрыхлители)
• Сельское хозяйство – минеральные
удобрения
• Автомобили – щелочные аккумуляторы
• Промышленность – очистка
нефтепродуктов, производство бумаги
• Производство сахара из сахарной свеклы
(КОН)
• В горнодобывающей и
металлургической промышленности
• в производстве товаров народного
потребления, косметики, продуктов
питания и фармацевтики («Алмагель» Al(OH)3 Mg(OH)2)
• Топливная промышленность
• Строительство

8.

Получение оснований
1. Взаимодействие металла с водой:
активные металлы в нормальных
условиях активно взаимодействуют с
водой с образованием щелочей (за
исключением Mg(OH)2 – его только при
нагревании).
2. Взаимодействие оксидов щелочных и
щелочноземельных металлов с водой только водорастворимые основания.
3. Электролиз - в промышленности через раствор хлорида калия пропускают
постоянный электрический ток
4. Получение нерастворимых оснований
при взаимодействии соли со щелочью
Растворимая соль + щелочь =
нерастворимое основание + другая соль

9.

Интересные факты об основаниях
Любая водная жидкость (на водной основе) может быть
классифицирована как кислотная, щелочная или
нейтральная. Масла и другие неводные жидкости не являются
кислотами или щелочами.
Существуют основания значительно сильнее NaOH, но в воде они
все выравниваются по силе.
В щелочах растворяется кожа, зато не растворяются
хлопчатобумажные ткани.
Известь поглощает кислые газы и может сорбировать некоторые
токсичные вещества, поэтому с точки зрения здоровья побелка
лучше покраски.
Существуют соединения, которые существуют только в щелочной
среде, например, феррат (VI) калия.
В щелочах растворяются амфотерные металлы, например,
алюминий.
Некоторые основные гидроксиды при стоянии старятся и
перестают растворяться в кислотах.
Ощущение мягкости и скольжения при прикосновении к щелочам
связано с тем, что они реагируют с жирными кислотами на коже.
Укус пчелы является кислотным, в то время как осы — щёлочным!
Так что технически лучший способ избавиться от укуса пчелы —
это получить укус осы в то же самое место! Это должно
нейтрализовать боль и предотвратить реакцию организма. Ну
или смазать место укуса раствором соды.