Молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия гидроксидов с кислотой и щелочью

Содержание:

Первое знакомство с основаниями состоялось при изучении взаимодействия воды с активными металлами и с оксидами активных металлов. В состав оснований входит одновалентная группа атомов OH (гидроксогруппа). Следовательно, основаниям можно дать следующее определение:

Основания – сложные вещества, в состав которых входят атомы металлов, соединенные с одной или нескольким группами атомов OH.

Общая формула оснований выглядит следующим образом: Ме (ОН)_x, где Ме – металл; x – индекс.

Видео:КИСЛОТЫ В ХИМИИ — Химические Свойства Кислот. Реакция Кислот с Основаниями, Оксидами и МеталламиСкачать

Номенклатура оснований

Название оснований включает в себя слово «гидроксид», названия металла и его валентности. Более того, для элементов с постоянной валентностью она не указывается.

Название основания = «Гидрооксид» + название Me + валентность (в скобках)

Видео:Щёлочи: химические свойства и способы получения #основания #гидроксиды #щелочи #химшкола #видеоурокСкачать

Классификация оснований

Все основания можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим это в нижеприведенной таблице.

Из таблицы мы видим, что наблюдается большое различие по некоторым признакам. В зависимости от этого, различные группы оснований, обладают не схожими химическими свойствами.

Видео:Химия | Молекулярные и ионные уравненияСкачать

Химические свойства щелочей (Щ)

1. Водные растворы Щ изменяют окраску индикаторов, тем самым можно определить реакцию среды.

Реакция нейтрализации заключается во взаимодействии основания и кислоты, ход которой можно проследить по изменению окраски индикаторов. Данная реакция характерна и для щелочей, и для нерастворимых оснований.

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Для Щ характерны реакции с солями, в результате образуется другая соль и основание.

Могут вступать в реакции с кислотными оксидами, при этом образуется нерастворимая соль и вода.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Химические свойства нерастворимых оснований

1. Так же как и щелочи, могут изменять окраску индикаторов.
2. Характерна реакция нейтрализации.

При нагревании разлагаются с образованием основного оксида и воды.

Видео:ОКСИДЫ, КИСЛОТЫ, СОЛИ И ОСНОВАНИЯ ХИМИЯ 8 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

Химические свойства амфотерных гидроксидов

К амфотерным гидроксидам относятся сложные вещества, способные проявлять свойства кислот либо оснований при определенных условиях.

Формулы данных соединений можно представить в виде оснований и в виде кислот.

• ZnO — Zn(OH)₂ ↔ H₂ZnO₂
• Al₂O₃ — Al(OH)₂ ↔ H₃AlO₃
• GeO₂ — Ge(OH)₄ ↔ H₄GeO₄

1. В нейтральной среде не растворяются и не диссоциируют на ионы. Способны разлагаться в кислотах и щелочах.
2. При взаимодействии с кислотами образуется соль и вода.

   В результате реакции со щелочами образуются те же соединения, что и в предыдущей реакции.

   Способны взаимодействовать с основными оксидами

   Так же как и щелочи взаимодействуют с солями.

   Видео:ОСНОВАНИЯ В ХИМИИ — Химические свойства оснований. Реакции оснований с кислотами и солямиСкачать

   

   2.5. Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов.

   Прежде чем рассуждать о химических свойствах оснований и амфотерных гидроксидов, давайте четко определим, что же это такое?

   1) К основаниями или основным гидроксидам относят гидроксиды металлов в степени окисления +1 либо +2, т.е. формулы которых записываются либо как MeOH , либо как Me(OH)₂. Однако существуют исключения. Так, гидроксиды Zn(OH)₂, Be(OH)₂, Pb(OH)₂, Sn(OH)₂ к основаниям не относятся.

   2) К амфотерным гидроксидам относят гидроксиды металлов в степени окисления +3,+4, а также в качестве исключений гидроксиды Zn(OH)₂, Be(OH)₂, Pb(OH)₂, Sn(OH)₂. Гидроксиды металлов в степени окисления +4, в заданиях ЕГЭ не встречаются, поэтому рассмотрены не будут.

   Видео:Опыты по химии. Взаимодействие алюминия с кислотой и щелочьюСкачать

   

   Химические свойства оснований

   Все основания подразделяют на:

   

   Напомним, что бериллий и магний к щелочноземельным металлам не относятся.

   Помимо того, что щелочи растворимы в воде, они также очень хорошо диссоциируют в водных растворах, в то время как нерастворимые основания имеют низкую степень диссоциации.

   Такое отличие в растворимости и способности к диссоциации у щелочей и нерастворимых гидроксидов приводит, в свою очередь, к заметным отличиям в их химических свойствах. Так, в частности, щелочи являются более химически активными соединениями и нередко способны вступать в те реакции, в которые не вступают нерастворимые основания.

   Взаимодействие оснований с кислотами

   Щелочи реагируют абсолютно со всеми кислотами, даже очень слабыми и нерастворимыми. Например:

   

   Нерастворимые основания реагируют практически со всеми растворимыми кислотами, не реагируют с нерастворимой кремниевой кислотой:

   

   Следует отметить, что как сильные, так и слабые основания с общей формулой вида Me(OH)₂ могут образовывать основные соли при недостатке кислоты, например:

   

   Взаимодействие с кислотными оксидами

   Щелочи реагируют со всеми кислотными оксидами, при этом образуются соли и часто вода:

   

   Нерастворимые основания способны реагировать со всеми высшими кислотными оксидами, соответствующими устойчивым кислотам, например, P₂O₅, SO₃, N₂O₅, с образованием средних солей:

   

   Нерастворимые основания вида Me(OH)₂ реагируют в присутствии воды с углекислым газом исключительно с образованием основных солей. Например:

   С диоксидом кремния, ввиду его исключительной инертности, реагируют только самые сильные основания — щелочи. При этом образуются нормальные соли. С нерастворимыми основаниями реакция не идет. Например:

   

   Взаимодействие оснований с амфотерными оксидами и гидроксидами

   Все щелочи реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами. Если реакцию проводят, сплавляя амфотерный оксид либо гидроксид с твердой щелочью, такая реакция приводит к образованию безводородных солей:

   

   Если же используют водные растворы щелочей, то образуются гидроксокомплексные соли:

   

   В случае алюминия при действии избытка концентрированной щелочи вместо соли Na[Al(OH)₄] образуется соль Na₃[Al(OH)₆]:

   

   Взаимодействие оснований с солями

   Какое-либо основание реагирует с какой-либо солью только при соблюдении одновременно двух условий:

   1) растворимость исходных соединений;

   2) наличие осадка или газа среди продуктов реакции

   

   Термическая устойчивость оснований

   Все щелочи, кроме Ca(OH)₂, устойчивы к нагреванию и плавятся без разложения.

   Все нерастворимые основания, а также малорастворимый Ca(OH)₂ при нагревании разлагаются. Наиболее высокая температура разложения у гидроксида кальция – около 1000 o C:

   

   Нерастворимые гидроксиды имеют намного более низкие температуры разложения. Так, например, гидроксид меди (II) разлагается уже при температуре выше 70 o C:

   

   Химические свойства амфотерных гидроксидов

   Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотами

   Амфотерные гидроксиды реагируют с кислотами:

   

   Амфотерные гидроксиды металлов в степени окисления +3, т.е. вида Me(OH)_3, не реагируют с такими кислотами, как H₂S, H₂SO₃ и H₂СO₃ ввиду того, что соли, которые могли бы образоваться в результате таких реакций, подвержены необратимому гидролизу до исходного амфотерного гидроксида и соответствующей кислоты:

   

   Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотными оксидами

   Амфотерные гидроксиды реагируют с высшими оксидами, которым соответствуют устойчивые кислоты (SO₃, P₂O₅, N₂O₅):

   

   Амфотерные гидроксиды металлов в степени окисления +3, т.е. вида Me(OH)₃, не реагируют с кислотными оксидами SO₂ и СO₂.

   Взаимодействие амфотерных гидроксидов с основаниями

   Из оснований амфотерные гидроксиды реагируют только с щелочами. При этом, если используется водный раствор щелочи, то образуются гидроксокомплексные соли:

   

   А при сплавлении амфотерных гидроксидов с твердыми щелочами получаются их безводные аналоги:

   

   Взаимодействие амфотерных гидроксидов с основными оксидами

   Амфотерные гидроксиды реагируют при сплавлении с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов:

   

   Термическое разложение амфотерных гидроксидов

   Все амфотерные гидроксиды не растворимы в воде и, как любые нерастворимые гидроксиды, разлагаются при нагревании на соответствующий оксид и воду:

   Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

   

   Гидроксиды щелочных металлов (щелочи)

   

   Гидроксиды щелочных металлов (щелочи)

   Способы получения

   1. Щелочи получают электролизом растворов хлоридов щелочных метал-лов:

   2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂

   2. При взаимодействии щелочных металлов, их оксидов, пероксидов, гид-ридов и некоторых других бинарных соединений с водой также образуют-ся щелочи.

   Например , натрий, оксид натрия, гидрид натрия и пероксид натрия при растворении в воде образуют щелочи:

   2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

   Na₂O + H₂O → 2NaOH

   2NaH + 2H₂O → 2NaOH + H₂

   3. Некоторые соли щелочных металлов (карбонаты, сульфаты и др.) при взаимодействии с гидроксидами кальция и бария также образуют щелочи.

   Например , карбонат калия с гидроксидом кальция образует карбонат кальция и гидроксид калия:

   Химические свойства

   1. Гидроксиды щелочных металлов реагируют со всеми кислотами (и сильными, и слабыми, и растворимыми, и нерастворимыми). При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов.

   Например , гидроксид калия с фосфорной кислотой реагирует с образова-нием фосфатов, гидрофосфатов или дигидрофосфатов:

   2. Гидроксиды щелочных металлов реагируют с кислотными оксидами . При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов.

   Например , гидроксид натрия с углекислым газом реагирует с образованием карбонатов или гидрокарбонатов:

   Необычно ведет себя оксид азота (IV) при взаимодействии с щелочами. Дело в том, что этому оксиду соответствуют две кислоты — азотная (HNO₃) и азотистая (HNO₂). «Своей» одной кислоты у него нет. Поэтому при взаимодействии оксида азота (IV) с щелочами образуются две соли- нитрит и нитрат:

   А вот в присутствии окислителя, например, молекулярного кислорода, образуется только одна соль — нитрат, т.к. азот +4 только повышает степень окисления:

   3. Гидроксиды щелочных металлов реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами . При этом в расплаве образуются средние соли, а в растворе комплексные соли.

   Например , гидроксид натрия с оксидом алюминия реагирует в расплаве с образованием алюминатов:

   в растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат:

   Еще пример : гидроксид натрия с гидроксидом алюминия в растворе образует также комплексную соль:

   4. Щелочи также взаимодействуют с кислыми солями. При этом образуются средние соли, или менее кислые соли.

   Например : гидроксид калия реагирует с гидрокарбонатом калия с образованием карбоната калия:

   5. Щелочи взаимодействуют с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода).

   При этом кремний окисляется щелочами до силиката и водорода:

   Фтор окисляет щелочи. При этом выделяется молекулярный кислород:

   Другие галогены, сера и фосфор — диспропорционируют в щелочах:

   Сера взаимодействует с щелочами только при нагревании:

   6. Щелочи взаимодействуют с амфотерными металлами , кроме железа и хрома . При этом в расплаве образуются соль и водород:

   В растворе образуются комплексная соль и водород:

   2NaOH + 2Al + 6Н₂О = 2Na[Al(OH)₄] + 3Н₂

   7. Гидроксиды щелочных металлов вступают в обменные реакции с растворимыми солями .

   С щелочами взаимодействуют соли тяжелых металлов.

   Например , хлорид меди (II) реагирует с гидроксидом натрия с образованием хлорида натрия и осадка гидроксида меди (II):

   2NaOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂↓+ 2NaCl

   Также с щелочами взаимодействуют соли аммония.

   Например , при взаимодействии хлорида аммония и гидроксида натрия образуются хлорид натрия, аммиак и вода:

   NH₄Cl + NaOH = NH₃ + H₂O + NaCl

   8. Гидроксиды всех щелочных металлов плавятся без разложения , гидроксид лития разлагается при нагревании до температуры 600°С:

   2LiOH → Li₂O + H₂O

   9. Все гидроксиды щелочных металлов проявляют свойства сильных оснований . В воде практически нацело диссоциируют , образуя щелочную среду и меняя окраску индикаторов.

   NaOH ↔ Na + + OH —

   10. Гидроксиды щелочных металлов в расплаве подвергаются электролизу . При этом на катоде восстанавливаются сами металлы, а на аноде выделяется молекулярный кислород:

   4NaOH → 4Na + O₂ + 2H₂O

   Видео:Ионные уравнения реакций. Как составлять полные и сокращенные уравненияСкачать

   

   Молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия гидроксидов с кислотой и щелочью

   Амфотерные гидроксиды (на примере гидроксидов цинка или алюминия).

   Взаимодействие их с кислотами, щелочами, разложение при нагревании.

   1. определение
   2. взаимодействие с кислотами
   3. взаимодействие со щелочами
   4. разложение

   Гидроксиды, которые проявляют свойства кислот и оснований, называются амфотерными. Их кислотные и основные свойства проявляются в реакциях со щелочами и сильными кислотами. В растворах тех и других амфотерные гидроксиды растворяются, отщепляя при взаимодействии с кислотами гидроксид-ионы, а при взаимодействии со щелочами – ионы водорода.

   Амфотерные гидроксиды образуют переходные элементы, например, цинк, алюминий.

   С кислотами амфотерные гидроксиды взаимодействуют как нерастворимые в воде основания, например: при взаимодействии гидроксида цинка с азотной кислотой образуются нитрат цинка и вода:

   при взаимодействии гидроксида алюминия с азотной кислотой образуются нитрат алюминия и вода:

   Со щелочами амфотерные гидроксиды взаимодействуют как нерастворимые в воде кислоты, например: при взаимодействии гидроксида цинка с гидроксидом натрия образуются цинкат натрия и

   Zn(OH)₂ + 2Na + + 2OH — = 2Na + + ZnO₂ 2- + 2H₂O

   при взаимодействии гидроксида алюминия с гидроксидом натрия образуются метаалюминат натрия и вода: Al(OH)₃ + 2NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O

   Все амфотерные гидроксиды нерастворимы в воде, поэтому как нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид и воду:

   🌟 Видео

   Оксиды. Химические свойства. 8 класс.Скачать

   

   Химические уравнения - Как составлять уравнения реакций // Составление Уравнений Химических РеакцийСкачать

   

   Реакции ионного обмена. 9 класс.Скачать

   

   ОКСИДЫ ХИМИЯ — Что такое Оксиды? Химические свойства Оксидов | Реакция ОксидовСкачать

   

   Химические уравнения. СЕКРЕТНЫЙ СПОСОБ: Как составлять химические уравнения? Химия 8 классСкачать

   

   Ионные уравнения | Химия 8 класс #42 | ИнфоурокСкачать

   

   СОЛИ ХИМИЯ 8 КЛАСС: Химические Свойства Солей и Получение // Реакция Солей с Кислотами и МеталламиСкачать

   

   Амфотерные гидроксиды | Химия ОГЭ 2022 | УмскулСкачать

   

   Опыты по химии. Получение и исследование амфотерных свойств гидроксида алюминияСкачать

   

   Амфотерные гидроксиды. Химия ОГЭ 2023 | TutorOnlineСкачать

   

   8 класс. Основания.Химические свойства оснований.Скачать