Свойства оснований и кислот: Химические свойства оснований — урок. Химия, 8 класс.

Свойства оснований и кислот | Дистанционные уроки

24-Май-2013 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Задание А10  ЕГЭ по химии —

 

Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов. Характерные химические свойства кислот

 

 

Темы, которые нужно знать:

  • Классификация неорганических соединений;
  • Свойства азотной кислоты;
  • Свойства серной кислоты;
  • Щелочные металлы

 

И опять определять основные химические свойства оснований и кислот мы будем по таблице:

 

 

Химические свойства оснований:

 

1. Взаимодействие с неметаллами (идем по желтым стрелочкам):

 

при нормальных условиях гидроксиды не взаимодействуют с большинством неметаллов, исключение — взаимодействие щелочей с хлором:

 

Эту реакцию мы уже рассматривали много раз, например, в контексте свойств простых веществв.

 

2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием солей:

 

2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O

 

3. Взаимодействие с кислотами — реакция нейтрализации:

 

  • с образованием средних солей: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
    условие образования средней соли — избыток щелочи;
  • с образованием кислых солей: NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O
    условие образования кислой соли — избыток кислоты;
  • с образованием основных солей: Cu(OH)2 + HCl = Cu(OH)Cl + H2O
    условие образования основной соли — избыток основания.

 

4. С солями основания реагируют при выпадении осадка в результате реакции, выделения газа или образования малодиссоциирующего вещества:

2NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 ↓+ 2NaCl

NaOH + NH4Cl = NaCl + NH4OH — малодисс.

 

Амфотерные гидроксиды:

 

Ко всем свойствам оснований добавляются взаимодействие с основаниями:

 

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

 

Zn(OH)2 + NaOH = Na2[Zn(OH)4]

 

Основные свойства кислот

 

1.  Кислоты взаимодействуют с металлами с выделением водорода, если металл стоит в ряду напряжений до водорода H:

 

2Na + 2HCl =2 NaCl + H2

 

с металлами после водорода Н взаимодействуют только кислоты — окислители и уже без выделения водорода:

Cu +2 H2SO4 = CuSO4 + SO2 +2 H2O

 

Кислоты — окислители могут взаимодействовать и с неметаллами:

 

S +2H2SO = 3SO2 +2 H2O

 

Какие кислоты являются окислителями? Те, в которых элемент кислотного остатка проявляет высшую (или близкую к высшей) степень окисления (соответствует номеру группы элемента):

 

Кислота — окислитель Степень окисления элемента
H2SO4 степень окисления серы  S= +6
HNO3 степень окисления азота N= +5
HClO4 степень окисления хлора Cl= +7
HMnO4 степень окисления марганца Mn= +7
h3Cr2O7 степень окисления хрома Cr= +6

2. С основными и амфотерными оксидами и основаниями кислоты дают соли:

Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O

 

2Al(OH)3 +3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2O

 

3. C солями кислоты реагируют, если образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество:

 

AgNO3 + HCl = AgCl ↓ + HNO3

 

Na2CO + H2SO4= Na2SO + CO2 ↑+ H2O

 

Свойства оснований и кислот определяются самыми простыми реакциями обмена и замещения, дополнительно — различные окислительно-восстановительные с участием кислот — окислителей.

 

Кстати, в нашем вопросе с гидроксидом калия:

 

1) Осадок. газ или малодиссоциирующее вещество не образуется — не подходит;

 

2) С гидроксидом алюминия реакция пойдет, а вот с нитратом серебра — нет;

 

3) С гидроксидом цинка реакция пойдет, с оксидом — нет, т. к. он основной;

 

4) 2KOH + ZnCl2 = Zn(OH)2 ↓+ 2KCl  — выпадает осадок

 

6KOH + P2O5 (кислотный оксид) = 2K3PO4 + 3H2O

 

Ответ: 4)

[TESTME 38]

  • Подписка на рассылку

(Правила комментирования)

Химические свойства оснований

1.
Основание + кислота
соль + вода

КОН
+ HCl
KCl + H2O.

2.
Основание + кислотный оксид
соль + вода

2KOH
+ SO2
K2SO3
+ H2O.

3.
Щелочь + амфотерный оксид/гидроксид
соль
+ вода

2NaOH(тв)
+ Al2O32NaAlO2
+ H2O;

NaOH(тв)
+ Al(OH)3NaAlO2
+ 2H2O.

  1. Основание
    + соль
    соль + основание.

Реакция
обмена между основанием и солью протекает
только в растворе (и основание, и соль
должны быть растворимы) и только в том
случае, если хотя бы один из продуктов
– осадок или слабый электролит (NH4OH,
H2O)

Ba(OH)2
+ Na2SO4BaSO4+
2NaOH;

Ba(OH)2
+ NH4Cl
BaCl2
+ NH4OH.

  1. Основание
    основной
    оксид + вода.

Термостойки
только основания щелочных металлов за
исключением LiOH

Ca(OH)2CaO
+ H2O;

NaOH
;

NH4OH
NH3
+ H2O.

  1. Щелочь
    + металл (образующий амфотерный оксид)
    соль + Н2

2NaOH(тв)
+ Zn
Na2ZnO2
+ H2.

КИСЛОТЫ

Кислотами
с позиции ТЭД называются сложные
вещества, диссоциирующие в растворах
с образованием иона водорода Н+.

1.
По числу атомов водорода, способных к
отщеплению в водном растворе, кислоты
делят на одноосновные
(HF,
HNO2),
двухосновные
(H2CO3,
H2SO4),
трехосновные
(H3PO4).

2.
По составу кислоты делят на бескислородные
(HCl,
H2S)
и
кислородсодержащие
(HClO4,
HNO3).

3.
По способности кислот диссоциировать
в водных растворах их делят на слабые
и сильные.
Молекулы сильных кислот в водных
растворах распадаются на ионы полностью
и их диссоциация необратима.

Например,
HCl
H+
+ Cl;

H2SO4H+
+ HSO.

Слабые кислоты
диссоциируют обратимо, т. е. их молекулы
в водных растворах распадаются на ионы
частично, а многоосновные — ступенчато.

СН3СООН
СН3СОО
+ Н+;

1)
H2S
HS
+
H+,
2)
HS
H+
+ S2-.

Часть
молекулы кислоты без одного или нескольких
ионов водорода Н+
называется кислотным
остатком
.
Заряд кислотного остатка всегда
отрицательный и определяется числом
ионов Н+,
отнятых от молекулы кислоты. Например,
ортофосфорная кислота H3PO4
может
образовать три кислотных остатка: H2PO-
дигидрофосфат-ион, HPO-
гидрофосфат-ион, PO-
фосфат-ион.

Названия
бескислородных кислот составляют,
добавляя к корню русского названия
кислотообразующего элемента (или к
названию группы атомов, например, CN
— циан)
окончание — водородная: HCl
– хлороводородная
кислота (соляная кислота), H2S
– сероводородная кислота, HCN
– циановодородная
кислота (синильная кислота).

Названия
кислородсодержащих кислот также
образуются от русского названия
кислотообразующего элемента с добавлением
слова «кислота». При этом название
кислоты, в которой элемент находится в
высшей степени окисления, оканчивается
на «…ная» или «…овая», например, H2SO4
– серная
кислота, H3AsO4
– мышьяковая
кислота. С понижением степени окисления
кислотообразующего элемента окончания
изменяются в следующей последовательности:
«…ная»
(HClO4
– хлорная кислота), «…оватая»
(HClO3
– хлорноватая
кислота), «…истая»
(HClO2
– хлористая
кислота), «…оватистая»
(HClO-
хлорноватистая кислота). Если элемент
образует кислоты, находясь только в
двух степенях окисления, то название
кислоты, отвечающей низшей степени
окисления элемента, получает окончание
«…истая» (HNO3
– азотная
кислота, HNO2
– азотистая
кислота).

Одному
и тому же кислотному оксиду (например,
Р2О5)
могут соответствовать несколько кислот,
содержащих по одному атому данного
элемента в молекуле (например, HPO3
и H3PO4).
В подобных случаях к названию кислоты,
содержащей наименьшее число атомов
кислорода в молекуле, добавляется
приставка «мета…», а к названию кислоты,
содержащей в молекуле наибольшее число
атомов кислорода – приставка «орто…»
(HPO3
– метафосфорная кислота, H3PO4
– ортофосфорная кислота).

Если
же молекула кислоты содержит несколько
атомов кислотообразующего элемента,
то к ее названию добавляется числительная
приставка, например, Н4Р2О7
двуфосфорная
кислота, Н2В4О7
четырехборная
кислота.

Кислоты, содержащие
в своем составе группировки атомов
–О-О-, можно рассматривать как производные
перекиси водорода. В случае необходимости
после приставки «пероксо…» в название
кислоты помещают числительную добавку,
указывающую на число атомов
кислотообразующего элемента, входящего
в состав молекулы, например,

Н2SO5 H2S2O8

H
— O O

O
O

S
H
– O – S
–O – O – S – O — H

H
— O — O
O

O
O

Пероксосерная
кислота Пероксодвусерная
кислота

Химические свойства
кислот

  1. Кислота
    + основание
    соль + вода

HF
+ KOH

KF + H2O.

  1. Кислота
    + основной оксид
    соль + вода

H2SO4
+ CuO
CuSO4
+ H2O.

  1. Кислота
    + амфотерный оксид/гидроксид
    соль + вода

2HCl
+ BeO

BeCl2
+ H2O.

  1. Кислота
    + соль
    соль + кислота.

Кислоты взаимодействуют
с растворами солей, если при этом
образуется нерастворимая в кислотах
соль или более слабая (летучая) по
сравнению с исходной кислота

H2SO4
+ BaCl2
BaSO4
+2HCl;

2HNO3
+ Na2CO3
2NaNO3
+ H2O
+
CO2.

  1. Кислота

    кислотный
    оксид + вода

Н2СО3Н2О
+ СО2.

  1. Кислота
    + металл (в ряду напряжений до Н2)
    соль + Н2

H2SO4(разб)
+ Fe

FeSO4
+ H2;

HCl
+ Cu
.

На рисунке 2 показано
взаимодействие кислот с металлами.

КИСЛОТА
— ОКИСЛИТЕЛЬ

Металл
в ряду напряжения после Н2

+реакция не идет

Металл
в ряду напряжения до Н2

+
соль металла
+ Н2

в
min
степени

H2SO4
концентриро-

ванная

Au,
Pt, Ir, Rh, Ta

окисления (с.о.)

+

реакция
не идет

Металл
щелочной/ щелочноземельный/Mq/Zn

H2S/SO2/S

от
условий

Сульфат
металла в max с. о.

Н2О

+

+ +

+

Металл
(остальные)

SO2

+

+
+

HNO3
концентриро-

ванная

Au,
Pt, Ir, Rh, Ta

+ реакция не идет

Металл
щелочной/ щелочноземельный

N2O

Нитрат
металла в max с.о.

Н2О

Металл
(остальные; Al,Cr, Fe, Co, Ni при
нагревании)

NO2

ТN +

+

+

+

HNO3
разбавленная

Au,
Pt, Ir, Rh, Ta

+ реакция
не идет

Металл
щелочной/ щелочноземельный

NH3
(NH4NO3)

Нитратметал

ла
в max с. о.

Н2О

+ +

Металл
(остальные в ярду напряжений до Н2)

NO/N2O/N2/NH3(NH4NO3)

от
условий

+

Металл
(остальные в ряду напряжений после Н2)

NO

+ +

Рис.2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
КИСЛОТ С МЕТАЛЛАМИ

СОЛИ

Соли
это сложные
вещества, диссоциирующие в растворах
с образованием положителльно заряженных
ионов (катионов – основных остатков),
за исключением ионов водорода, и
отрицательно заряженных ионов (анионов
– кислотных остатков), отличных от
гидрокисид – ионов.

Свойства кислот и оснований

Основные понятия

Что такое кислота? В этом уроке вы узнаете об отличительных свойствах кислот и оснований, о том, что отличает кислоту от основания, а также о том, что такое амфотерное соединение. Если вам понравилась эта статья, обязательно ознакомьтесь с другими нашими руководствами по кислотно-щелочной технике, ссылка на которые приведена ниже.

Связанные статьи

  • Сильные кислоты и основания
  • Что такое рН?
  • Кислотно-основная химия
  • Кислотно-основные теории

Что такое кислоты и основания?

В настоящее время существует три определения кислот и оснований, определяющих их поведение в растворах. Это определения Льюиса, Бренстеда-Лоури и Аррениуса. Итак, что такое кислота ? По сути, кислоты принимают электронные пары и отдают протоны водорода. Напротив, основания отдают электроны и принимают протоны водорода. В дополнение к этим определениям кислоты и основания можно классифицировать по их свойствам. Эти свойства включают pH, вкус, текстуру, реакционную способность и электропроводность.

Название «кислота» происходит от латинского acidus , что означает «кислый», и относится к кислому вкусу и резкому запаху многих кислот.

рН кислот и оснований

Шкала рН представляет собой меру кислотности или щелочности раствора и варьируется от 0 до 14. Как вы можете видеть на изображении выше, кислые растворы имеют рН менее 7, тогда как основания имеют pH выше 7. Растворы с pH 7, такие как вода (H 2 O), считаются нейтральными . Существует множество различных способов измерения рН раствора, но наиболее распространенными являются два метода: использование индикаторов и зондов. Зонды, как правило, более точны, потому что устройство помещается в раствор и считывается в цифровом виде. Между тем, с индикаторами вы должны использовать свои глаза, чтобы наблюдать за любым изменением цвета и сравнивать его со шкалой pH. Одним из видов индикатора является лакмусовая бумага. Кислоты окрашивают синюю лакмусовую бумагу в красный цвет, а основания окрашивают красную лакмусовую бумагу в синий цвет. Обратите внимание, как это соотносится с цветами на изображении выше.

Итак, что означает, что раствор является кислым или щелочным? Кислые растворы имеют высокую концентрацию протонов водорода, в то время как основные растворы имеют высокую концентрацию ионов гидроксида. Когда эти два раствора объединяются, они компенсируют друг друга в так называемой реакции нейтрализации . В этой реакции продуктами являются соли и вода, которая образуется при объединении протонов водорода и ионов гидроксида.

Вкус и консистенция кислот и оснований

Еще одним отличительным признаком между кислотами и основаниями является вкус и текстура. Следует отметить, что вы всегда должны следовать правилам безопасности в лаборатории, и никогда не потребляйте и не прикасайтесь к химическим веществам . До того, как эти правила были закреплены в камне, чтобы защитить нас, химики пробовали химические вещества на вкус. На самом деле, известный физик и математик сэр Исаак Ньютон попробовал более сотни различных химических веществ, когда занимался алхимией. Среди них был элемент ртуть, который очень токсичен и был приписан его смерти. Как упоминалось ранее, кислые растворы имеют высокую концентрацию ионов водорода. Это делает вкус кислот терпким или кислым. Хотя вы никогда не должны употреблять кислоты в лаборатории, вы можете связать это со вкусом лимона. Лимоны кислые, так как содержат большое количество лимонной кислоты. Кроме того, лимоны имеют рН около 2-3, что хорошо относится к кислой категории по шкале рН. Что касается основ, то они имеют тенденцию быть горькими на вкус. Примером этого может быть, если вы когда-либо пробовали мыльный пузырь.

Опять же, вы никогда не должны преднамеренно прикасаться к химическим веществам на коже, так как они могут быть вредными и абразивными. Однако, если бы это произошло в лаборатории, вы могли бы определить, является ли это кислотой или основанием на основе прикосновения. Если раствор кажется мыльным или скользким, это основа. Это связано с тем, что основания растворяют жирные кислоты из нашей кожи и, по сути, превращают нашу кожу в мыло. Между тем, кислоты обычно грубы на ощупь.

Реакционная способность кислот и оснований

Реакция омыления

Реакции с металлами

Когда кислоты реагируют с металлами, результат очень похож на реакцию нейтрализации. Единственная разница в том, что вместо воды вы будете получать газообразный водород. Независимо от того, какая кислота или металл используются, они всегда будут производить соль и H 2 газ. Одним из примеров этого является реакция между магнием и соляной кислотой. При объединении в результате образуются хлорид магния и газообразный водород. Что касается оснований, то они обычно не реагируют с металлами, но есть несколько металлов, которые составляют исключения, такие как цинк и алюминий. Эти реакции также приводят к солям и газообразному водороду.

Реакции с карбонатами

Кислоты также могут реагировать с карбонатами, в этом случае образуются соль, вода и углекислый газ. Карбонаты образуются при соединении с металлами или органическими соединениями. Уникальной особенностью здесь является производство углекислого газа. Этим можно манипулировать в лаборатории, чтобы определить, является ли неизвестный раствор щелочным или кислым. Просто добавьте раствор карбоната, и если образуется углекислый газ, раствор, вероятно, будет кислым.

Реакции с жирами/маслами

Ранее в статье упоминалось, что основы растворяют масла на нашей коже и, по сути, превращают нашу кожу в мыло. Этот процесс растворения жиров и масел называется гидролизом, а в присутствии основания — омылением. По сути, эта реакция означает, что основания соединяются с жирами с образованием глицерина или мыла.

Проводимость кислот и оснований

В этой статье мы говорили о том, как кислоты и основания могут ионизироваться в протоны водорода и ионы гидроксида при помещении в раствор. Электролиты представляют собой соли/молекулы, которые полностью ионизируются в полярных веществах, таких как вода. По этой причине сильные кислоты и основания также являются сильными электролитами. Эти электролиты способны проводить электричество в водном состоянии, потому что их ионы подвижны.

Сводная карта сравнения

Свойства кислоты Основы
Вкус
Вкус . 0080

Горьба
Текстура Грубая SOPURE и Slippery
PH Менее 7 больше 7
LITM-LITM. —->Синий
Реакционная способность – Реагирует с металлами с образованием газа h3
– Реагирует с карбонизированными соединениями с образованием CO2
– Обычно не реагирует с металлами или с карбонизированными соединениями
– Реагирует с маслами и жирами
Проводит электричество в воде да да
Примеры аммиачная вода (гидроксид аммиака)

Что такое амфотерное соединение?

Если соединение является амфотерным, оно может реагировать либо как кислота, либо как основание. Амфотерные соединения обычно представляют собой оксиды или гидроксиды металлов. Они реагируют с кислотами с образованием соли металла и с сильным основанием с образованием многоатомного иона металла. Для реакции с основанием амфотерный гидроксид часто должен быть получен свежеприготовленным, а основание должно быть горячим и концентрированным. В следующем примере оксид цинка превращается в ион цинката Zn(OH) 4 в составе растворимого цинката натрия при добавлении к концентрированной основе.

  • в кислоте: Zno + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O
  • в основании: Zno + 2 NaOH + H 2 O → Na 2 [ZN + H 2 O → Na 2 (ZN + H 2 O → Na 2 OH) 4 ]

Примеры амфотерных соединений

Гидроксид хрома, гидроксид олова, гидроксид свинца, гидроксид кобальта, гидроксид цинка, оксид цинка, гидроксид алюминия и оксид алюминия.

Что такое полипротонная кислота?

Некоторые кислоты имеют более одного кислотного протона, например серная кислота или фосфорная кислота. Эти соединения имеют много интересных свойств и применений. Для получения дополнительной информации см. наш учебник по полипротоновым кислотам.

Видео, показывающее свойства кислоты

В этом видео ChemTalk соляная кислота, сильная кислота, реагирует с элементарным самарием, редкоземельным металлом. Вы можете видеть, как концентрированная и разбавленная кислота дают разные результаты. Подписывайтесь на наш канал на Youtube — скоро будет больше потрясающих видео!

Дополнительная литература

  • Что такое pKa?
  • Количественное определение протонов, нейтронов и электронов
  • Расчет молярной массы

21.2: Свойства оснований — Химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    53931
  •  Возможно, вы съели слишком много пиццы и через несколько часов почувствовали себя очень некомфортно. Это чувство возникает из-за того, что вырабатывается избыток желудочной кислоты. С дискомфортом можно справиться, приняв антацид. Основание в антациде вступает в реакцию с \(\ce{HCl}\) в желудке и нейтрализует его, избавляя от неприятного ощущения.

    Основания

    Основания обладают свойствами, в основном противоположными свойствам кислот.

    1. Водные растворы оснований также являются электролитами. Основания могут быть как сильными, так и слабыми, как и кислоты.
    2. Основания часто имеют горький вкус и встречаются в пищевых продуктах реже, чем кислоты. Многие основы, такие как мыло, скользкие на ощупь.
    3. Базы также меняют цвет индикаторов. Лакмус становится синим в присутствии основания, а фенолфталеин становится розовым.
    4. Основания не реагируют с металлами так, как это делают кислоты.
    5. Основания реагируют с кислотами с образованием соли и воды.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Фенолфталеиновый индикатор в присутствии основания.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *