Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Лашевська

§ 26. Основи. Властивості, застосування гідроксидів Натрію та Кальцію

Після опрацювання параграфа ви зможете:

  • називати представників основ за систематичною номенклатурою;
  • складати рівняння реакцій, які характеризують хімічні властивості основ, амфотерних гідроксидів (Алюмінію та Цинку);
  • характеризувати застосування гідроксидів Натрію та Кальцію;
  • порівнювати фізичні та хімічні властивості основ (гідроксидів Натрію та Кальцію).

Як називають основи та амфотерні гідроксиди за систематичною номенклатурою, ви вже знаєте:

НАЗВА МЕТАЛІЧНОГО ЕЛЕМЕНТА (ВАЛЕНТНІСТЬ) + ГІДРОКСИД.

Назвіть за систематичною номенклатурою основи та амфотерні гідроксиди, формули яких NaOH, Са(ОН)2, Zn(OH)2, Аl(ОН)3, CuOH, Сu(ОН)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3.

Властивості натрій гідроксиду й кальцій гідроксиду ви зможете порівняти самостійно, проаналізувавши дані, наведені в таблиці 26.1, та доповнивши їх (зробіть це).

Таблиця 26.1. Порівняння фізичних властивостей натрій гідроксиду та кальцій гідроксиду

Ознака порівняння

Натрій гідроксид

...

Хімічна формула

...

Са(ОН)2

Молярна маса, г/моль

Зовнішній вигляд (рис. 26.1)

Біла тверда речовина, зазвичай гранульована

Біла порошкоподібна пухка речовина

Густина, кг/м3

2,13

2,21

Розчинність у воді

Дуже гігроскопічний, на повітрі «розпливається», бо активно вбирає водяну пару з повітря. Добре розчиняється у воді, з виділенням великої кількості теплоти. Розчин милкий на дотик

Малорозчинний

Температуpa, ℃

плавлення

323

512

кипіння

1403

за 580 - розкладається

Кристалічні ґратки

...

Запах

...

Проаналізуйте дані щодо розчинності кальцій гідроксиду й поясніть, розбавленим чи концентрованим є його насичений розчин - вапняна вода.

Рис. 26.1. 1. Натрій гідроксид - розчин і гранули. 2. Кальцій гідроксид: порошок і суспензія - вапняне молоко

Хімічні властивості основ та амфотерних гідроксидів узагальнено в таблиці 26.2.

Таблиця 26.2. Хімічні властивості основ та амфотерних гідроксидів

Хімічна властивість

Гідроксиди М(ОН)n, де n - ступінь окиснення металічного елемента М

Основи

Амфотерні гідроксиди

Луги (розчинні основи)

Нерозчинні основи

Дія на індикатори

У їхніх розчинах індикатори змінюють своє забарвлення

Не діють

Взаємодія з кислотами

→ СІЛЬ + ВОДА

Взаємодія з кислотними оксидами

→ СІЛЬ + ВОДА

Здебільшого не взаємодіють, лише з оксидами, наприклад SO3, N2O5, Сl2О7, яким відповідають сильні кислоти.

→ СІЛЬ + ВОДА

Взаємодія із солями в розчині

→СІЛЬ + ОСНОВА↓;

→СІЛЬ↓ + ОСНОВА↓;

→СІЛЬ + ОСНОВА

Не взаємодіють

Взаємодія з лугами

Не реагують

Ме(ОН)x + уОН- → [Ме(ОН)(x+y)]y-

Термічне розкладання

Стійкі (за винятком літій гідроксиду та кальцій гідроксиду)

→ ОКСИД + ВОДА

Використайте інформацію, наведену в таблиці 26.2, і складіть рівняння реакцій, які характеризуватимуть хімічні властивості гідроксидів Натрію, Кальцію, Цинку та Алюмінію. Проаналізуйте ці рівняння з погляду електролітичної дисоціації.

Застосування гідроксидів Натрію та Кальцію широке й розмаїте. Засоби для прочищення засмічених зливних труб, видалення бруду з робочої поверхні газових та електричних плит, духовок і мікрохвильових печей містять натрій гідроксид (так звану каустичну соду), що сприяє гідролізу жирів, руйнує білки. Його використовують у паперово-целюлозній, текстильній, харчовій промисловості, виробництві мила, біодизелю тощо. Натрій гідроксид застосовують також для потреб косметології, фотографії, нейтралізації кислот і кислотних оксидів на виробництві (рис. 26.2).

Рис. 26.2. Застосування натрій гідроксиду. 1. Мийні засоби. Прочищення засмічених каналізаційних труб. 2. Виробництво біодизелю

Кальцій гідроксид - важливий складник будівельних сумішей, його використовують для нейтралізації кислот і кислотних оксидів, у боротьбі зі шкідниками в сільському господарстві, для зменшення кислотності ґрунту, у стоматології для дезінфікування кореневих каналів тощо (рис. 26.3).

Рис. 26.3. Застосування кальцій гідроксиду в стоматології (1), сільському господарстві (2), на будівництві (3)

Цікаво і пізнавально

Один з методів боротьби з іржею троянд полягає в обпилюванні куща меленою сіркою або сумішшю, що складається з меленої сірки та гашеного вапна у співвідношенні 5:1.

ПАМ'ЯТАЙМО! Використання лугів у побуті та на виробництві потребує особливої обережності, оскільки ці речовини спричиняють важкі хімічні опіки шкіри та слизових оболонок. Дуже небезпечні опіки очей! Після надання першої долікарської допомоги (механічне видалення шматочків лугу, промивання великою кількістю проточної води, а потім - слабким розчином етанової (оцтової) або боратної (борної) кислот треба обов’язково звернутися до лікаря.

https://www.youtube.com/watch?v=cvuIJhpsEXk

https://www.youtube.com/watch?v=7igeBShAE90

ПРО ГОЛОВНЕ

• Натрій гідроксид і кальцій гідроксид - луги.

• Натрій гідроксид і кальцій гідроксид у розчині дисоціюють з утворенням катіонів відповідного металічного елемента та гідроксид аніонів, під дією яких індикатори змінюють забарвлення.

• Натрій гідроксид і кальцій гідроксид реагують з кислотами, кислотними оксидами, амфотерними гідроксидами та оксидами, деякими солями.

• Цинк гідроксид та алюміній гідроксид - амфотерні, реагують як з лугами, так і з кислотами.

• Луги переважно стійкі до нагрівання, нерозчинні основи та амфотерні гідроксиди зазнають термічного розкладання.

• Поводження з лугами та їхніми розчинами має бути максимально обережним.

Перевірте себе

  • 1. Перетворіть розповідні речення рубрики ПРО ГОЛОВНЕ на питальні. Чи можете ви відповісти на ці запитання без допомоги підручника?

Застосуйте свої знання й уміння

  • 2. На уроці хімії було продемонстровано два досліди, проведення яких потребувало тих самих реактивів - розчинів натрій гідроксиду, сульфатної кислоти та цинк хлориду. У першому досліді в пробірку налили розчин солі Цинку та обережно, краплями, за перемішування, добавляли до нього розчин лугу до утворення білого драглистого осаду. Половину одержаного продукту реакції помістили до іншої пробірки. До однієї його порції продовжили добавляти розчин лугу, до іншої почали добавляти за перемішування кислоту, аж поки осади в обох пробірках не розчинилися. В іншому досліді в пробірку налили розчин натрій гідроксиду й почали добавляти туди розчин солі Цинку, однак осад там не утворився, тож дослід продовжити не вдалося. Поясніть за допомогою хімічних рівнянь, чому результати дослідів були різними.
  • 3. Складіть рівняння реакцій: а) тристеарину з натрій гідроксидом і поясніть, де використовують продукти цього перетворення; б) гідролізу солі, що утворилася внаслідок попереднього перетворення, і спрогнозуйте реакцію середовища її водного розчину.
  • 4. Бавовняне волокно мерсеризують - обробляють концентрованим розчином натрій гідроксиду з подальшим промиванням та обпаленням. Унаслідок цього воно набуває блиску, стає міцнішим, його легше фарбувати. Також виробники та продавці рекламують «мерсеризовану вовну». Поясніть, чи можна мерсеризувати вовну в такий самий спосіб, що й бавовну.
  • 5. Поясніть, чому під час приготування розчину натрій гідроксиду потрібно поступово добавляти за перемішування луг у воду, а не навпаки.
  • 6. Засіб проти печії містить гідроксиди Магнію та Алюмінію. Спрогнозуйте результати дії на порції цього препарату: а) хлоридної кислоти; б) розчину натрій гідроксиду.
  • 7. Порівняйте: а) луги та нерозчинні основи; б) натрій гідроксид і кальцій гідроксид. Відповіді оформте як діаграми Венна.

Творча майстерня

  • 8. Складіть сенкан за змістом параграфа 26.