гидроксиды их классификация и свойства

Ответ от Владимир кудрин[гуру]
Основания – сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксильных групп. Общая формула оснований Ме (ОН) n. Основания (с точки зрения теории электролитической диссоциации) – это электролиты, диссоциирующие при растворении в воде с образованием катионов металла и гидроксид-ионов ОН–.
Классификация. По растворимости в воде основания делят на щелочи (растворимые в воде основания) и нерастворимые в воде основания. Щелочи образуют щелочные и щелочно-земельные металлы, а также некоторые другие элементы-металлы. По кислотности (числу ионов ОН–, образующихся при полной диссоциации, или количеству ступеней диссоциации) основания подразделяют на однокислотные (при полной диссоциации получается один ион ОН–; одна ступень диссоциации) и многокислотные (при полной диссоциации получается больше одного иона ОН–; более одной ступени диссоциации) . Среди многокислотных оснований различают двухкислотные (например, Sn(OH)2), трехкислотные (Fe(OH)3) и четырехкислотные (Th(OH)4). Однокислотным является, например, основание КОН.
Выделяют группу гидроксидов, которые проявляют химическую двойственность. Они взаимодействую как с основаниями, так и с кислотами. Это амфотерные гидроксиды.
Химические свойства оснований
1) Диссоциация: КОН + nН2О К+×mН2О + ОН–×dН2О или сокращенно: КОН К+ + ОН–.
Многокислотные основания диссоциируют по нескольким ступеням (в основном диссоциация протекает по первой ступени) . Например, двухкислотное основание Fe(OH)2 диссоциирует по двум ступеням:
Fe(OH)2FeOH+ + OH– (1 ступень) ;
FeOH+Fe2+ + OH– (2 ступень) .
2) Взаимодействие с индикаторами (щелочи окрашивают фиолетовый лакмус в синий цвет, метилоранж – в желтый, а фенолфталеин – в малиновый) :
индикатор + ОН– (щелочь) окрашенное соединение.
3) Разложение с образованием оксида и воды. Гидроксиды щелочных металлов устойчивы к нагреванию (плавятся без разложения) . Гидроксиды щелочно-земельных и тяжелых металлов обычно легко разлагаются. Исключение составляет Ba(OH)2, у которого tразл достаточно высока (примерно 1000 °C).
Zn(OH)2 ZnO + H2O.
Таблица 2 - Температуры разложения некоторых гидроксидов металлов
Гидроксид tразл, °C Гидроксид tразл, °C Гидроксид tразл, °C
LiOH925 Cd(OH)2130 Au(OH)3150
Be(OH)2130 Pb(OH)2145 Al(OH)3>300
Ca(OH)2580 Fe(OH)2150 Fe(OH)3500
Sr(OH)2535 Zn(OH)2125 Bi(OH)3100
Ba(OH)21000 Ni(OH)2230 In(OH)3150
4) Взаимодействие щелочей с некоторыми металлами (например, Al и Zn):
В растворе: 2Al + 2NaOH + 6H2O ® 2Na[Al(OH)4] + 3H2­
2Al + 2OH– + 6H2О ® 2[Al(OH)4]– + 3H2­.
При сплавлении: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlО2 + 3H2­.
5) Взаимодействие щелочей с неметаллами:
6NaOH + 3Cl2 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.
6) Взаимодействие щелочей с кислотными и амфотерными оксидами:
2NaOH + СО2 ® Na2CO3 + H2O 2OH– + CO2 ® CO32– + H2O.
В растворе: 2NaOH + ZnO + H2O ® Na2[Zn(OH)4] 2OH– + ZnO + H2О ® [Zn(OH)4]2–.
При сплавлении с амфотерным оксидом: 2NaOH + ZnO Na2ZnO2 + H2O.
7) Взаимодействие оснований с кислотами:
H2SO4 + Ca(OH)2 ® CaSO4¯ + 2H2O 2H+ + SO42– + Ca2+ +2OH– ® CaSO4¯ + 2H2O
H2SO4 + Zn(OH)2 ® ZnSO4 + 2H2O 2H+ + Zn(OH)2 ® Zn2+ + 2H2O.
8) Взаимодействие щелочей с амфотерными гидроксидами (см. таблицу 1):
В растворе: 2NaOH + Zn(OH)2 ® Na2[Zn(OH)4] 2OH– + Zn(OH)2 ® [Zn(OH)4]2–
При сплавлении: 2NaOH + Zn(OH)2 Na2ZnO2 + 2H2O.
9) Взаимодействие щелочей с солями. В реакцию вступают соли, которым соответствует нерастворимое в воде основание:
CuSО4 + 2NaOH ® Na2SO4 + Cu(OH)2¯ Cu2+ + 2OH– ® Cu(OH)2¯.