Учебник по Химии. 8 класс. Григорович - Новая программа

§ 32. Основания: физические свойства, распространенность и применение

Вспомните:

• как отличить щелочи, нерастворимые основания и амфотерные гидроксиды (§ 28);

• свойства твердых веществ с ионными кристаллическими решетками (§ 23).

Строение и физические свойства оснований

В основаниях существует ионная связь, поскольку в их состав входят как металлические, так и неметаллические элементы. Поэтому все основания являются веществами с ионными кристаллическими решетками с соответствующими физическими свойствами.

Щелочи — твердые белые вещества, без запаха, хорошо растворимые в воде, мылкие на ощупь (рис. 32.1а, б). Расплавы и растворы щелочей проводят электрический ток. При растворении щелочей в воде выделяется большое количество теплоты, и раствор разогревается. Твердые гидроксиды Натрия и Калия настолько гигроскопичны (поглощают влагу), что на воздухе «расплываются» (рис. 32.2). В отличие от всех щелочей, кальций гидроксид (гашеная известь) малорастворим в воде. Его насыщенный раствор называют известковой водой, а суспензию в воде — известковым молоком.

Рис. 32.1. Основания: а — натрий гидроксид представляет собой белые гранулы; б — калий гидроксид — белые чешуйки; в — купрум(II) гидроксид — синий порошок

Нерастворимые гидроксиды — твердые при обычных условиях вещества (рис. 32.1в), без запаха, не проводят электрический ток и, конечно, не растворяются в воде. Если нерастворимые гидроксиды получают из растворов, то они выпадают в виде студенистых осадков (рис. 32.3). Физические свойства амфотерных гидроксидов сходны со свойствами нерастворимых оснований.

Рис. 32.2. Натрий гидроксид на воздухе «расплывается»

Рис. 32.3. Феррум(II) гидроксид образуется в воде в виде студенистого осадка

Гидроксиды щелочных элементов при нагревании плавятся и кипят без разложения. Все другие гидроксиды при нагревании разлагаются на оксид металлического элемента и воду:

Использование оснований

Кальций гидроксид (гашеную известь) используют преимущественно в строительстве для приготовления различных строительных смесей: штукатурки, шпаклевки и т. п.

Суспензией кальций гидроксида в воде (известковым молоком) весной обмазывают стволы деревьев, чтобы защитить их от насекомых-вредителей.

Кальций гидроксид и кальций оксид (негашеную известь) используют для очистки сахара на сахарных заводах.

Магний гидроксид используют для производства зубной пасты и лекарств.

Натрий гидроксид (едкий натр, или каустическую соду) и калий гидроксид (едкое кали) используют при производстве твердого и жидкого мыла, а также лекарств.

Изготовление стекла, искусственных красителей, бумаги, синтетических волокон и очищение нефти невозможно без натрий гидроксида.

Средство для очищения канализационных труб — это 40%-й раствор натрий гидроксида.

Приблизительно в IX—X ст. был получен калий и натрий гидроксиды. Их длительное время считали простыми веществами, так как все известные к тому времени методы разложения веществ применительно к КОН и NaOH не дали никаких результатов. Поскольку данные вещества не смогли разложить на составляющие, был сделан вывод, что это основные элементы, из которых состоят другие вещества. Именно этим и объясняется название «основания», которое дали таким веществам в середине XVIII в.

Выводы

1. Все основания (гидроксиды) — твердые вещества без запаха. Щелочи растворяются в воде, а другие гидроксиды — нет. В зависимости от металлического элемента, который образует гидроксид, основания могут иметь различную окраску, но большинство гидроксидов — это белые вещества.

2. В природе гидроксиды почти не встречаются из-за их химической активности. В промышленности главным образом применяют щелочи, важнейшими из которых являются натрий и кальций гидроксиды.

Контрольные вопросы

1. Какие основания называют щелочами?

2. Сравните физические свойства щелочей и нерастворимых гидроксидов.

3. Приведите примеры щелочей и нерастворимых гидроксидов.

4. Опишите сферы применения кальций гидроксида и натрий гидроксида.

5. В состав оснований обязательно входит: а) гидроксильная группа; б) кислотный остаток; в) ионы Кальция.

6. Вещества КОН, Fe(BOH)2, NaOH называют; а) солями; б) кислотами; в) основаниями; г) оксидами.

7. Напишите формулы оснований, образованных такими элементами; Натрий, Калий, Феррум(III), Феррум(II), Кальций, Барий.

Задания для усвоения материала

1. Формула какого вещества является лишней в перечне: Са(ОН)2, КОН, Na2O, Cu(OH)2? К какому классу неорганических соединений оно относится?

2. Составьте химические формулы оксидов и гидроксидов, которые образованы элементами: Cu(II), Mn(II), Co(III), Li(I).

3. Что называют: а) гашеной известью; б) известковой водой; в) известковым молоком; г) едким натром; д) каустической содой; е) едким кали?

4. Твердый натрий гидроксид используют в лабораториях в качестве осушителя. На каком свойстве щелочи основывается его применение?

5. Вычислите количество вещества гидроксидов, которые содержатся: а) в 10 г натрий гидроксида; б) 51,3 г барий гидроксида; в) 15,45 г хром(III) гидроксида.

6. В каком из образцов содержится больше атомов Гидрогена: в купрум(II) гидроксиде массой 19,6 г или в алюминий(III) гидроксиде массой 11,7 г?

7. Вычислите массовые доли металлических элементов в натрий гидроксиде и калий гидроксиде. В каком гидроксиде массовая доля металлического элемента больше?