§ 29. Склад і номенклатура основ. Фізичні властивості основ

Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:

називати основи за сучасною науковою українською номенклатурою;
складати хімічні формули основ;
характеризувати фізичні властивості основ;
розповісти про запобіжні заходи під час роботи з лугами.

СКЛАД ОСНОВ. Основи, як і оксиди й кислоти, належать до складних неорганічних речовин. Малюнок 42 ознайомлює вас із представниками цього класу неорганічних сполук.

З’ясуємо, з яких частин складається формула будь-якої основи, скориставшись таким переліком формул:

КОН, Са(ОН)₂, Ва(ОН)₂.

Поділимо формули рискою на дві частини так, щоб до першої потрапив символ металічного елемента, а до другої — група атомів ОН. Напишемо над символом металічного елемента його валентність:

У всіх формулах є група атомів ОН, вона має назву гідроксильна група. У першій формулі її записано без дужок, а в решті формул узято в дужки, за якими стоять індекси.

Мал. 42. Зразки основ: а — калій гідроксид; б — натрій гідроксид; в — хром(ІІ) гідроксид; г — купрум(ІІ) гідроксид; д — ферум(ІІІ) гідроксид

Поняття валентності застосовують не лише до одиничних атомів, а й до деяких груп атомів. Має свою валентність і гідроксильна група ОН. Вона одновалентна.

Поміркуйте й виведіть залежність між валентністю металічного елемента та індексом гідроксильної групи ОН у хімічних формулах основ.

Основа — це складна речовина, формульна одиниця якої складається з металічного елемента й однієї чи кількох одновалентних гідроксильних груп ОН.

Залежність між валентністю металічного елемента та кількістю гідроксильних груп дає змогу записати формулу основ у загальному вигляді:

Варто зазначити, що основи — речовини не молекулярної, а йонної будови, тому їхні формули відображають співвідношення катіонів металічного елемента Ме^х+ та аніонів гідроксильної групи ОН^- у речовині:

НОМЕНКЛАТУРА ОСНОВ. За сучасною номенклатурою назва основ складається з двох слів: назви металічного елемента та слова «гідроксид», ужитих у називному відмінку, наприклад: КОН — калій гідроксид.

Якщо металічний елемент має змінну валентність, її вказують у круглих дужках після назви металічного елемента без інтервалу: Сr(ОН)₂ — хром(II) гідроксид. Обидва слова пишуться з малої літери, за винятком початку речення.

У деяких основ збереглися також історичні назви: КОН — їдке калі, NaOH — їдкий натр.

СКЛАДАННЯ ФОРМУЛ ОСНОВ. Розглянемо на прикладах, як скласти формулу основи та визначити валентність металічного елемента за формулою основи.

Приклад 1. Складіть формулу магній гідроксиду.

Розв’язання

Користуючись визначенням основ, записуємо першим символ металічного елемента Магнію, а після нього — гідроксильну групу ОН.

MgOH

Магній має постійну валентність II. Тож і гідроксильних груп у формулі цієї основи буде дві.

Відповідь: формула магній гідроксиду — Mg(OH)₂.

Приклад 2. Визначте валентність Купруму у формулах основ СuОН і Сu(ОН)₂.

Розв’язання

У формулі основи валентність металічного елемента збігається з кількістю гідроксильних груп. Перша формула містить одну гідроксильну групу, друга — дві. Тож у першій формулі Купрум одновалентний, у другій — двовалентний.

Відповідь: СuОН, Сu(ОН)₂.

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА КЛАСИФІКАЦІЯ ОСНОВ. Основи — тверді кристалічні речовини йонної будови, переважно білого кольору, хоча трапляються й інших кольорів. Зокрема, купрум(II) гідроксид — блакитний, ферум(ІII) гідроксид — коричневий (див. мал. 42 на с. 150).

За здатністю розчинятися у воді основи бувають розчинні, малорозчинні та нерозчинні. Переважають нерозчинні основи, наприклад, ферум(II) гідроксид Fe(OH)₂, купрум(II) гідроксид Сu(ОН)₂. Серед добре розчинних — натрій гідроксид NaOH, калій гідроксид КОН. Їхні розчини милкі на дотик. Розчинні у воді основи дістали назву лугів.

Основи, що добре розчиняються у воді, — тугоплавкі речовини. Основи, які у воді не розчиняються, під час нагрівання не плавляться, а розкладаються.

ЗАХОДИ БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС РОБОТИ З ЛУГАМИ. Тверді луги та їхні розчини роз’їдають тканину, папір, спричинюють опіки шкіри, очей, що дуже небезпечно. Тому поводитися з ними треба обережно: гранули лугу (пригадайте, що це тверді речовини) в жодному разі не брати руками; стежити, щоб розчин не потрапляв на відкриті ділянки шкіри, в очі, на одяг, парту, підлогу, книжки чи зошити. І тут у пригоді стане захисний одяг (халат, фартух) і захисні окуляри. Посуд з розчином лугу слід тримати закритим, щоб луг не реагував з вуглекислим газом, завжди наявним у повітрі.

Якщо ви випадково розлили розчин лугу, відразу нейтралізуйте його оцтом. Ділянку шкіри, на яку потрапив луг, швидко змийте великою кількістю води. Якщо луг потрапив в очі, негайно промийте їх великою кількістю води, а потім слабким розчином борної чи лимонної кислоти.

КЛАСИФІКАЦІЇ ОСНОВ. Одна з класифікацій основ, здійснена за такою фізичною характеристикою, як здатність розчинятися у воді, — це поділ основ на розчинні, або луги, та нерозчинні.

З таблиці розчинності кислот, основ, амфотерних гідроксидів і солей у воді (див. Додаток 2, с. 237) завжди можна дізнатися, до якої групи за здатністю розчинятися у воді належить та чи інша основа.

Ще одна класифікація основ пов’язана з кількістю гідроксильних груп у хімічній формулі. Основи з однією гідроксильною групою в хімічній формулі дістали назву однокислотних, із двома й більше — багатокислотних.

Поміркуйте та самостійно доберіть приклади основ для цієї класифікації.

Стисло про основне

• До основ належать складні речовини немолекулярної будови, формульні одиниці яких складаються з одного атома металічного елемента й однієї або кількох гідроксильних груп ОН.

• Кількість гідроксильних груп у формульній одиниці основи дорівнює валентності металічного елемента, тому в загальному вигляді основи мають формулу Ме(ОН)_х.

• Сучасна назва основ складається з двох слів: назви металічного елемента і слова «гідроксид». Якщо металічний елемент виявляє змінну валентність, то після його назви в дужках без відступу зазначається валентність.

• За звичайних умов основи перебувають у твердому стані, частина з них добре розчиняється у воді.

• Луги — розчинні у воді основи.

Знаємо, розуміємо

1. Сформулюйте визначення основ.

2. Схарактеризуйте фізичні властивості основ.

3. Яку валентність має гідроксильна група ОН?

4. Яких заходів безпеки ви будете дотримуватися під час роботи з лугами?

5. Назвіть відомі вам класифікації основ, наведіть приклади речовин.

6. У поданому переліку формул зазначте формули основ:

Со(ОН)₂, CO, Н₃РО₄, Sr(OH)₂, H₂S, Ni(OH)₂.

Застосовуємо

90. Визначте валентність металічних елементів за формулами основ: