← Свойства оснований

Химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов

Щёлочи растворяют амфотерные гидроксиды — на этом строится половина цепочек превращений.

4. Химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов

4.1. Химические свойства щелочей

Свойство Реакция
1. Диссоциация в растворе
Щелочи (сильные электролиты) полностью распадаются на ион металла и гидроксид-ион:
NaOH → Na⁺ + OH⁻
Изменяют цвет индикаторов: лакмус — синий, фенолфталеин — малиновый, метилоранж — желтый.
NaOH + ф/ф (Малиновый)
После
2. Взаимодействие с кислотными оксидами
При недостатке кислотного оксида образуется средняя соль и вода:
CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
P₂O₅ + 6KOH → 2K₃PO₄ + 3H₂O
При избытке кислотного оксида образуется кислая соль (если позволяет валентность):
SO₂ + Ca(OH)₂ (изб.) → CaSO₃↓ + H₂O
2SO₂ (изб.) + Ca(OH)₂ → Ca(HSO₃)₂
SiO₂ реагирует со щелочами только при сплавлении:
SiO₂ + 2NaOH t°→ Na₂SiO₃ + H₂O
3. Взаимодействие с кислотами
Типичная реакция нейтрализации. Образуется соль и вода:
NaOH + HCl → NaCl + H₂O
2KOH + H₂S → K₂S + 2H₂O
При избытке многоосновной кислоты получаются кислые соли:
KOH + H₂SO₄ (изб.) → KHSO₄ + H₂O
3NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3H₂O
4. Взаимодействие с амфотерными оксидами В расплаве амфотерный оксид вытесняет воду, образуя безводные средние соли (алюминаты, цинкаты):
Al₂O₃ + 2KOH t°→ 2KAlO₂ + H₂O
В растворе образуются комплексные соли (с квадратными скобками):
ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]
5. Взаимодействие с амфотерными гидроксидами В расплаве отщепляется вода и образуется средняя соль:
Al(OH)₃ + KOH t°→ KAlO₂ + 2H₂O
В растворе гидроксид "растворяется" в избытке щелочи (образование комплекса):
Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄]
6. Взаимодействие с солями
Реакция обмена идет только если образуется осадок или газ:
CuCl₂ + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + Cu(OH)₂↓
NH₄Cl + KOH → NH₃↑ + H₂O + KCl
До (Соли)
До
После (Выделение NH₃)
После

Щелочи переводят кислые соли в средние:
KHCO₃ + KOH → K₂CO₃ + H₂O
При взаимодействии с солями амфотерных металлов результат зависит от пропорций:
AlCl₃ + 3NaOH (недост.) → Al(OH)₃↓ + 3NaCl
AlCl₃ + 4NaOH (изб.) → Na[Al(OH)₄] + 3NaCl
7. Взаимодействие с металлами
Щелочи растворяют амфотерные металлы (Al, Zn, Be), выделяя водород и образуя комплекс:
2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑
До (Al и щелочь)
До
После (Бурное растворение)
После

Zn + 2KOH + 2H₂O → K₂[Zn(OH)₄] + H₂↑
Be + 2LiOH + 2H₂O → Li₂[Be(OH)₄] + H₂↑
8. Взаимодействие с неметаллами
Диспропорционирование галогенов (кроме фтора), серы и фосфора:
3S + 6NaOH t°→ Na₂SO₃ + 2Na₂S + 3H₂O
4P + 3KOH + 3H₂O t°→ 3KH₂PO₂ + PH₃↑
Кремний окисляется щелочью без диспропорционирования:
Si + 2KOH + H₂O → K₂SiO₃ + 2H₂↑
Хлор (и бром) реагируют по-разному в зависимости от температуры:
Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O (на холоде)
3Cl₂ + 6NaOH t°→ 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O (при нагревании)
9. Взаимодействие с галогенангидридами кислот
Полный гидролиз хлорангидридов: все связи Э–Cl рвутся, образуются две соли:
PCl₅ + 8NaOH → Na₃PO₄ + 5NaCl + 4H₂O
10. Термическое разложение
Большинство щелочей плавятся без разложения! Разлагается только LiOH и гидроксиды щелочноземельных металлов:
2LiOH t°→ Li₂O + H₂O
Ca(OH)₂ t°→ CaO + H₂O (с трудом)

4.2. Химические свойства нерастворимых оснований

Свойство Реакция
1. Взаимодействие с кислотными оксидами
Реагируют только с оксидами самых сильных кислот (SO₃, N₂O₅). Слабые не реагируют:
SO₃ + Cu(OH)₂ → CuSO₄ + H₂O
2. Взаимодействие с кислотами
(кроме H₂SiO₃)
Осадок "растворяется" в кислоте с образованием соли и воды:
Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O
Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H₂O
Mg(OH)₂ + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2H₂O
3. Термическое разложение
При нагревании нерастворимые основания легко теряют воду:
Cu(OH)₂ t°→ CuO + H₂O
Mg(OH)₂ t°→ MgO + H₂O
2Fe(OH)₃ t°→ Fe₂O₃ + 3H₂O
4. Специфические свойства
Окисление гидроксида железа (II) со сменой цвета с белого на бурый:
2Fe(OH)₂ + H₂O₂ → 2Fe(OH)₃
4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃
До (Fe(OH)₂)
До
После (Fe(OH)₃)
После

Растворение осадка в избытке аммиака (образование аммиаката):
Cu(OH)₂ + 4NH₃ · H₂O → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O
До (Осадок Cu(OH)₂)
До
После (Раствор)
После

4.3. Химические свойства амфотерных гидроксидов

Свойство Пример реакции
Взаимодействие с кислотными оксидами
Проявляют основные свойства, реагируют с оксидами сильных кислот:
2Al(OH)₃ + 3SO₃ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O
Взаимодействие с кислотами
Растворяются в кислотах по основному типу (соль + вода):
Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O
2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O
Взаимодействие с основными оксидами
Проявляют кислотные свойства. Реакция идет только при сплавлении:
2Al(OH)₃ + Na₂O t°→ 2NaAlO₂ + 3H₂O
Взаимодействие со щелочами
При сплавлении образуют безводные средние соли и воду:
Fe(OH)₃ + KOH t°→ KFeO₂ + 2H₂O
Cr(OH)₃ + NaOH t°→ NaCrO₂ + 2H₂O
В растворе образуют комплексные соли (Внимание: Fe(OH)₃ в растворе щелочи не растворяется!):
Be(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Be(OH)₄]
Zn(OH)₂ + 2KOH → K₂[Zn(OH)₄]
Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]
До (Осадок Al(OH)₃)
До
После (Раствор)
После
Взаимодействие с карбонатами
Амфотерные гидроксиды вытесняют летучие кислотные оксиды из солей при сплавлении:
Na₂CO₃ + Zn(OH)₂ t°→ Na₂ZnO₂ + CO₂↑ + H₂O
Термическое разложение
Как и нерастворимые основания, разлагаются на оксид и воду при прокаливании:
2Fe(OH)₃ t°→ Fe₂O₃ + 3H₂O
2Al(OH)₃ t°→ Al₂O₃ + 3H₂O
Окислительно-восстановительные реакции
Соединения Cr(III) и Fe(III) могут быть окислены в щелочной среде до Cr(VI) и Fe(VI):
2Cr(OH)₃ + 3H₂O₂ + 4NaOH → 2Na₂CrO₄ (желтый) + 8H₂O
До (Осадок Cr(+3))
До
После (Раствор Cr(+6))
После

2Fe(OH)₃ + 3Br₂ + 10KOH → 2K₂FeO₄ (красно-фиолетовый) + 6KBr + 8H₂O
До (Осадок Fe(+3))
До
После (Феррат Fe(+6))
После

4.4. Химические свойства гидроксида аммония

Свойство Реакция
1. Диссоциация в растворе
Раствор аммиака проявляет свойства слабого основания, диссоциирует обратимо:
NH₃ · H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH⁻
Изменяет цвет индикаторов, среда раствора — слабощелочная.
2. Осаждение из солей
Как основание, осаждает нерастворимые гидроксиды металлов из растворов их солей:
AlCl₃ + 3NH₃ · H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl
FeSO₄ + 2NH₃ · H₂O → Fe(OH)₂↓ + (NH₄)₂SO₄
Cr(NO₃)₃ + 3NH₃ · H₂O → Cr(OH)₃↓ + 3NH₄NO₃
3. Образование аммиакатов
Гидроксиды некоторых металлов (Cu, Ag, Zn) способны переходить в раствор в избытке аммиака:
Cu(OH)₂ + 4NH₃ · H₂O → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O (ярко-синий)
Ag₂O + 4NH₃ · H₂O → 2[Ag(NH₃)₂]OH + 3H₂O
Zn(OH)₂ + 4NH₃ · H₂O → [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O

Задание: Допишите и уравняйте реакции (СВОЙСТВА)

Уравнения

Допишите продукты реакций и расставьте коэффициенты:

  1. NaOH + HCl →
  2. KOH + CO₂ (избыток) →
  3. ZnO + NaOH + H₂O (кипячение) →
  4. Al₂O₃ + NaOH (тв., сплавление) →
  5. Zn + NaOH + H₂O →
  6. Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ →
  7. Cu(OH)₂ (t°) →
  8. NaOH (сильное нагревание) →
  9. Cl₂ + NaOH (холод) →
  10. S + NaOH (нагревание) →
  11. P + NaOH + H₂O (нагревание) →
  12. Al(OH)₃ + HCl →
  13. Zn(OH)₂ + NaOH (избыток) →
  14. NaHCO₃ + NaOH →
  15. Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O →

Ответ:

  1. $NaOH + HCl → NaCl + H₂O$
  2. $KOH + CO₂ → KHCO₃$
  3. $ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]$
  4. $Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O$
  5. $Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑$
  6. $Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaOH$
  7. $Cu(OH)₂ → CuO + H₂O$
  8. $Не разлагается (плавится)$
  9. $Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O$
  10. $3S + 6NaOH → 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O$
  11. $4P + 3NaOH + 3H₂O → PH₃↑ + 3NaH₂PO₂$
  12. $Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O$
  13. $Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄]$
  14. $NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O$
  15. $4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃$
📝
Практика по неорганической химии
Проверь свои знания. Задания в формате ЕГЭ с подробными решениями.
📋 Зад. 5 — Классификация ⚗️ Зад. 6 — Свойства 🔬 Зад. 7 — Свойства (2) 🧪 Зад. 8 — Свойства (3) 🔗 Зад. 9 — Цепочки ✍️ Зад. 31 — Уравнения