Основание = металл + гидроксогруппы
Растворимые основания (щелочи) — КОН NаОН LiOH Ва(ОН)2 Са(ОН)2
Нерастворимые (просто основания) — все остальные основания.
По формуле основания легко определить формулу соответствующего ему оксида: металл и в оксиде, и в основании должен иметь одну и ту же валентность. Об этом недавно говорилось в теме «Оксиды».
О щелочах в твердом состоянии мы узнали еще в предыдущих темах: это бесцветные кристаллические вещества, скользкие на ощупь и очень едкие. А нерастворимые основания могут выглядеть по-разному, об этом тоже говорилось в теме 75.
Получение оснований.
Чтобы получить щелочь, достаточно соединить с водой активный металл, его гидрид или его оксид (есть и другие способы):
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2
CaO + H2O → Ca(OH)2
Нерастворимые основания таким путем не получить — оксиды всех остальных металлов с водой не взаимодействуют. Здесь необходима реакция обмена: берем раствор щелочи и раствор соли того металла, гидроксид которого нужно получить. Например:
AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 + 3KCl
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
Главное, чтобы оба исходных вещества были растворимы в воде. Проверить это поможет таблица растворимости.
Химические свойства оснований
Щелочи:
- Щелочь окрашивает индикаторы: фиолетовый лакмус в синий цвет, оранжевый метилоранж в желтый, бесцветный фенолфталеин – в малиновый.
- Щелочь + кислота → соль + вода
2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + 2H2O
- Щелочь + кислотный оксид → соль + вода
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
3Ca(OH)2 + P2O5 → Ca3(PO4)2 + 3H2O
- Щелочь + растворимая соль → новая соль + новое основание
3KOH + Fe2(SO4)3 → 2Fe(OH)3 + 3K2SO4
2NaOH + Zn(NO3)2 → Zn(OH)2 + 2NaNO3
- Щелочи при нагревании не разлагаются, а плавятся.
Нерастворимые основания
- Нерастворимое основание не окрашивает индикатора
- Нерастворимое основание + кислота → соль + вода
2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O
Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O
- Нерастворимое основание при нагревании разлагается на оксид металла с той же валентностью и воду
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
Ca(OH)2 → CaO + H2O
Где можно с пользой употребить щелочь?
KOH и NaOH при взаимодействии с жирами образуют мыло
RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O
RCOONa – твердое мыло
RCOOK – жидкое мыло, основа шампуней и моющих жидкостей
Ca(OH)2 – известковая вода, мы используем ее для обнаружения углекислого газа:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Твердый гидроксид кальция называется еще гашеной известью и применяется в строительстве для приготовления специального раствора, скрепляющего кирпичи и блоки.