Что такое основание?
📖 Определение
Основание — это сложное вещество, состоящее из атома металла и одной или нескольких гидроксильных групп OH.
Общая формула: Ме(OH)ₙ, где n — валентность металла.
Если кислоты отдают ионы H⁺, то основания отдают ионы OH⁻ (гидроксид-ионы). Это их главное отличие.
Щёлочи vs нерастворимые основания
| Щёлочи (растворимые) | Нерастворимые основания |
|---|---|
| NaOH, KOH, LiOH | Cu(OH)₂, Fe(OH)₃, Al(OH)₃ |
| Ca(OH)₂, Ba(OH)₂ | Mg(OH)₂, Zn(OH)₂ |
| Растворяются в воде | Не растворяются, выпадают в осадок |
| Сильные основания | Слабые основания |
| Мыльные на ощупь, едкие | Обычно цветные осадки |
💡 Как запомнить щёлочи
Щёлочи образуют металлы 1-й и 2-й групп (кроме Be и Mg):
- 1-я группа: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH
- 2-я группа: Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂
Главные щёлочи
| Формула | Название | Тривиальное название | Применение |
|---|---|---|---|
| NaOH | Гидроксид натрия | Едкий натр, каустик | Мыло, чистящие средства |
| KOH | Гидроксид калия | Едкое кали | Батарейки, удобрения |
| Ca(OH)₂ | Гидроксид кальция | Гашёная известь | Строительство, побелка |
| Ba(OH)₂ | Гидроксид бария | Баритовая вода | Определение CO₂ |
Химические свойства оснований
1. Основание + кислота → соль + вода
(Реакция нейтрализации)
🔍 Примеры
NaOH + HCl → NaCl + H₂O
Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O
KOH + H₂SO₄ → KHSO₄ + H₂O (при недостатке щёлочи)
2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O (при избытке щёлочи)
2. Щёлочь + кислотный оксид → соль + вода
🔍 Примеры
2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O
2KOH + SO₂ → K₂SO₃ + H₂O
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O (известковая вода мутнеет!)
3. Щёлочь + соль → новое основание + новая соль
🔍 Примеры
2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
(Выпадает голубой осадок гидроксида меди)
3NaOH + FeCl₃ → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl
(Выпадает бурый осадок гидроксида железа III)
💡 Условие реакции
Реакция идёт, если образуется нерастворимое основание (осадок).
4. Нерастворимое основание при нагревании → оксид + вода
(при нагревании)
🔍 Примеры
Cu(OH)₂ → CuO + H₂O (при t°)
2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O (при t°)
Цвета нерастворимых оснований
| Основание | Цвет осадка |
|---|---|
| Cu(OH)₂ | Голубой |
| Fe(OH)₂ | Зеленоватый → буреет на воздухе |
| Fe(OH)₃ | Бурый (ржавый) |
| Mg(OH)₂ | Белый |
| Al(OH)₃ | Белый студенистый |
| Zn(OH)₂ | Белый |
Шкала pH
📖 Что такое pH
pH (пэ-аш) — это показатель кислотности или щёлочности раствора. Шкала от 0 до 14.
| pH | Среда | Примеры |
|---|---|---|
| 0-3 | Сильнокислая | Желудочный сок (1-2), лимон (2) |
| 3-6 | Слабокислая | Уксус (3), кофе (5), молоко (6) |
| 7 | Нейтральная | Чистая вода |
| 8-11 | Слабощелочная | Морская вода (8), мыло (9-10) |
| 11-14 | Сильнощелочная | Нашатырь (11), отбеливатель (13) |
Индикаторы
| Индикатор | В кислоте (pH < 7) | Нейтральная (pH = 7) | В щёлочи (pH > 7) |
|---|---|---|---|
| Лакмус | Красный | Фиолетовый | Синий |
| Метилоранж | Красный | Оранжевый | Жёлтый |
| Фенолфталеин | Бесцветный | Бесцветный | Малиновый |
| Универсальный | Меняет цвет по всей шкале pH (от красного до фиолетового) | ||
✅ Как запомнить
Лакмус: «Кислота красит красным» (КК)
Фенолфталеин: «В щёлочи — малина» (только там работает)
Амфотерные гидроксиды
📖 Определение
Амфотерные гидроксиды — это гидроксиды, которые проявляют свойства и кислот, и оснований. Реагируют и с кислотами, и со щелочами.
Амфотерные гидроксиды: Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Be(OH)₂, Cr(OH)₃
🔍 Пример: гидроксид алюминия
Как основание (с кислотой):
Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O
Как кислота (со щёлочью):
Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O
Получение оснований
1. Щёлочи: щелочной металл + вода
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑
Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑
2. Щёлочи: оксид металла + вода
Na₂O + H₂O → 2NaOH
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
3. Нерастворимые: щёлочь + соль
2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
Техника безопасности
⚠️ Щёлочи опасны!
- Вызывают тяжёлые химические ожоги (хуже кислотных!)
- Особенно опасны для глаз
- Работать в перчатках и очках
- При попадании — промыть большим количеством воды
- Мыльные на ощупь — это из-за разрушения белков кожи!
Проверь себя
✅ Задания
- Какие из веществ — щёлочи: NaOH, Cu(OH)₂, KOH, Fe(OH)₃?
- Напиши реакцию: Ca(OH)₂ + HCl → ?
- Какой цвет будет у лакмуса в растворе NaOH?
- pH = 3. Это кислая или щелочная среда?
Ответы:
- NaOH и KOH (растворимые)
- Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O
- Синий
- Кислая (pH < 7)