Хімія. Повторне видання. 8 клас. Ярошенко

§ 36. Хімічні властивості основ

Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:

• характеризувати хімічні властивості розчинних і нерозчинних основ;
• називати представників різних класів неорганічних сполук;
• розрізняти типи хімічних реакцій;
• наводити приклади розчинних і нерозчинних основ;
• розрізняти розчинні й нерозчинні основи.

Про дію розчинів основ (лугів) на індикатори, взаємодію основ з кислотними оксидами та кислотами ви дізналися з попередніх параграфів. Отже, три типові реакції основ вам уже відомі. Пригадаємо їх, дотримуючись класифікації основ на розчинні (луги) та нерозчинні основи.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЛУГІВ.

1. Дія лугів на індикатори. У розчині лугів лакмус набуває синього кольору, метиловий оранжевий — жовтого, а фенолфталеїн — малинового. Універсальний індикатор у розведеному розчині лугу набуває зеленого забарвлення, у концентрованому — синього та синьо-фіолетового.

2. Взаємодія лугів з кислотними оксидами. Луги взаємодіють з кислотними оксидами, утворюючи сіль кислоти, якій відповідає взятий для реакції оксид, і воду.

3. Взаємодія лугів з розчинами кислот. Реакція нейтралізації. Розглянуто в попередньому параграфі (с. 184-185).

4. Взаємодія лугів з розчинами солей. Ця властивість лугів вам ще не відома, тому для її вивчення проведемо хімічний експеримент.

Дослід 1. Наллємо в колбу 10-15 мл розчину ферум(ІІІ) сульфату Fe₂(SO₄)₃ та доливаємо до нього розчин натрій гідроксиду NaOH до утворення коричнево-червоного осаду. За кімнатної температури ця реакція відбувається дуже швидко (миттєво) (мал. 55).

Пригадайте, що в хімії будь-яке помутніння внаслідок проведеної хімічної реакції теж має назву осад.

Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Fe(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

Мал. 55. Ілюстрація досліду 1

Ознакою взаємодії лугів з розчинами солей є утворення осаду (один із продуктів реакції має бути нерозчинною речовиною). Луги не взаємодіють з нерозчинними у воді солями. Луги стійкі до нагрівання.

ДОБУВАННЯ ТА ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НЕРОЗЧИННИХ ОСНОВ. Є один спосіб добування нерозчинних основ — взаємодія розчинної солі відповідного металічного елемента з лугом (реакція відбувається в розчині). Наприклад, потрібно добути нерозчинну основу купрум(ІІ) гідроксид Сu(ОН)₂. Визначимося з реагентами. Для цього за таблицею розчинності солей, кислот, основ та амфотерних гідроксидів у воді (див. Додаток 2, с. 237) дізнаємося, які солі Купруму(ІІ) є розчинними у воді, тобто підходять для проведення досліду. Їх кілька, це, зокрема, хлорид, нітрат і сульфат Купруму(ІІ).

Щодо лугу, то у шкільному хімічному кабінеті найуживанішими є натрій гідроксид, калій гідроксид, кальцій гідроксид і барій гідроксид.

Дослід 2. Для виконання демонстраційного досліду з одержання та вивчення хімічних властивостей нерозчинних основ проведемо хімічну реакцію між розчинами купрум(ІІ) сульфату та калій гідроксиду, який будемо доливати в колбу з розчином солі невеликими порціями. Після того як з’явиться блакитний осад, припинимо доливання лугу (мал. 56, с. 190).

Мал. 56. Ілюстрація досліду 2

Напишемо рівняння проведеної хімічної реакції.

Добутий осад нерозчинної основи використаємо для проведення двох наступних дослідів.

5. Розкладання нерозчинних основ внаслідок нагрівання.

Дослід 3. Проведемо нагрівання добутого купрум(ІІ) гідроксиду, попередньо відфільтрувавши й осушивши продукти досліду 2. Спостерігаючи за нагріванням, будемо бачити, як блакитне забарвлення (колір купрум(ІІ) гідроксиду) змінюється на чорне (колір купрум(ІІ) оксиду) (мал. 57).

Мал. 57. Ілюстрація досліду 3

У тому, що одним із продуктів реакції є вода, можна впевнитись, потримавши холодний предмет (наприклад, скляну пластинку) біля отвору пробірки.

ВЗАЄМОДІЯ НЕРОЗЧИННИХ ОСНОВ З КИСЛОТАМИ. Нерозчинні основи також взаємодіють з кислотами й утворюють сіль і воду.

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2Н₂О

Для кращого опанування знань про хімічні властивості основ виконайте лабораторний дослід, інструкції до якого подано в рубриці «Хімія — це життя: сторінка природодослідника». Перш ніж розпочати дослід, повторіть правила безпечної роботи з лугами (с. 152) і кислотами (с. 147-148) та неухильно дотримуйтеся їх під час проведення хімічного експерименту.

Установіть, до якого типу реакцій належить взаємодія нерозчинних основ з кислотами.

Хімія — це життя: сторінкуа природодослідника

Лабораторний дослід 2. Взаємодія лугів з кислотами в розчині

Для проведення дослідів вам знадобляться: розчини лугів (наприклад, натрій гідроксид, калій гідроксид, барій гідроксид), індикатори, розчини кислот (наприклад, хлоридної, нітратної чи сульфатної), пробірки, штатив для пробірок.

Завдання 1. Проведіть взаємодію лугів з кислотами, попередньо додавши до розчину лугу розчин одного з індикаторів. Розчин кислоти доливайте невеликими порціями. Стежте за зміною кольору індикатору.

Завдання 2. Поясніть результати спостережень. Складіть рівняння проведених хімічних реакцій, зазначте назви продуктів реакцій і тип реакцій.

Завдання 3. Зробіть висновок про можливість взаємодії між лугами й кислотами та належність продуктів реакції до основних класів неорганічних сполук.

Стисло про основне

• Луги в хімічному плані активніші за нерозчинні основи. Вони діють на індикатори, реагують з кислотами та солями в розчинах. У розчині лугу лакмус та універсальний лакмусовий папірець змінюють забарвлення на синє, фенолфталеїн стає малиновим, метиловий оранжевий — жовтим.

• Типовими хімічними властивостями нерозчинних основ є взаємодія з кислотами та розкладання внаслідок нагрівання на оксид і воду.

• Реакція нейтралізації — це реакція обміну, що відбувається між основою та кислотою з утворенням солі й води.

• Луги взаємодіють із солями (реакцію проводять у розчині). Ознакою цієї реакції є випадання в осад одного з продуктів.

Сторінка ерудита

Для того щоб спаяти дві частини залізного виробу, необхідно поверхню металу ретельно очистити від іржі, до складу якої входить ферум(ІІІ) гідроксид. Цей процес ще називають «травленням» і проводять хлоридною кислотою.

Fe(OH)₃ + 3НСl = FeCl₃ + 3Н₂О

Щоб під час травлення з кислотою взаємодіяла тільки іржа, а не залізо, з якого виготовлено виріб, у травильний розчин додають інгібітори — речовини, які діють протилежно каталізаторам. Вони уповільнюють реакції, а то й зовсім їх припиняють. Інгібітором описаної реакції є органічна речовина уротропін.

Якщо ви хоч раз користувалися пальним під назвою «сухий спирт», то мали справу із сумішшю уротропіну з невеликою кількістю парафіну. Це пальне зручне тим, що легко загорається, легко гаситься і майже не залишає попелу.

Знаємо, розуміємо

1. Як водні розчини лугів діють на індикатори?

2. Перелічить основні хімічні властивості лугів.

3. Назвіть основні хімічні властивості нерозчинних основ.

4. Назвіть спільну хімічну властивість розчинних і нерозчинних основ.

5. Що спільного й відмінного між реакціями обміну та реакціями заміщення?

Застосовуємо

131. За формулами основ установіть їхні назви за сучасною науковою українською номенклатурою.

Pb(OH)₂, NaOH, Са(ОН)₂, Fe(OH)₂, Cd(OH)₂, Cr(OH)₃.

132. Складіть формули й зазначте назви оксидів, що відповідають таким основам:

Са(ОН)₂, NaOH, Cr(OH)₂, Fe(OH)₂, Pb(OH)₂, Cd(OH)₂.

133. Які з поданих речовин взаємодіють з лугами, а які — з кислотами: магній гідроксид, кальцій оксид, сульфур(VI) оксид, силікатна кислота? Складіть рівняння хімічних реакцій.

134. Перетворіть схеми можливих хімічних реакцій на рівняння.

• a) Fe₂O₃ + Н₂О →
• б) СаО + Н₂О →
• в) Pb(NO₃)₂ + KOH →
• г) Са(ОН)₂ + HNO₃ →
• д) Ва(ОН)₂ →^t°
• е) Со(ОН)₂ →^t°
• є) МnСl₂ + NaOH →

135. Який об’єм вуглекислого газу (н. у.) знадобиться для добування середньої солі, якщо другим реагентом є розчин масою 20 г з масовою часткою 10 % натрій гідроксиду?