คุณสมบัติทางเคมีของไฮดรอกไซด์ เบส (ไฮดรอกไซด์พื้นฐาน) คุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบแอมโฟเทอริก

วัสดุปูพื้น 03.10.2020

ประเภทหลักของสารประกอบอนินทรีย์

*(นักเรียนที่รัก! เพื่อศึกษาหัวข้อนี้และทำภารกิจทดสอบให้เสร็จสิ้น วัสดุภาพจำเป็นต้องมีโต๊ะ ตารางธาตุธาตุ ตารางความสามารถในการละลายของสารประกอบ และชุดความเค้นของโลหะ

สสารทั้งหมดแบ่งออกเป็นแบบง่ายประกอบด้วยอะตอมของธาตุเดียว และซับซ้อนประกอบด้วยอะตอมของธาตุตั้งแต่สองธาตุขึ้นไป สารเชิงซ้อนมักจะแบ่งออกเป็นอินทรีย์ ซึ่งรวมถึงสารประกอบคาร์บอนเกือบทั้งหมด (ยกเว้นสารประกอบที่ง่ายที่สุด เช่น CO, CO 2, H 2 CO 3, HCN) และอนินทรีย์ สารประกอบอนินทรีย์ประเภทที่สำคัญที่สุด ได้แก่ :

ก) ออกไซด์ - สารประกอบไบนารีขององค์ประกอบที่มีออกซิเจน

b) ไฮดรอกไซด์ซึ่งแบ่งออกเป็นเบส (เบส) ที่เป็นกรด (กรด) และแอมโฟเทอริก

ก่อนที่จะดำเนินการจำแนกลักษณะของประเภทของสารประกอบอนินทรีย์ จำเป็นต้องพิจารณาแนวคิดเกี่ยวกับวาเลนซ์และสถานะออกซิเดชัน

วาเลนซ์และสถานะออกซิเดชัน

วาเลนซ์ แสดงถึงความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมี ในเชิงปริมาณ ความจุ คือจำนวนพันธะที่อะตอมของธาตุที่กำหนดก่อตัวในโมเลกุล ตาม ความคิดที่ทันสมัยเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมและพันธะเคมี อะตอมของธาตุสามารถบริจาค รับอิเล็กตรอน และสร้างคู่อิเล็กตรอนร่วมกันได้ เชื่อว่าทุกๆ. พันธะเคมีที่เกิดจากคู่อิเล็กตรอน วาเลนซ์สามารถกำหนดได้ว่าเป็นจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่อะตอมหนึ่งถูกสร้างพันธะกับอะตอมอื่น วาเลนซ์ไม่มีวี่แวว

สถานะออกซิเดชัน (บจก) - นี้ ประจุธรรมดาของอะตอมในโมเลกุลโดยคำนวณจากสมมติฐานว่าโมเลกุลประกอบด้วยไอออน

ไอออน- สิ่งเหล่านี้เป็นอนุภาคของสสารที่มีประจุบวกและลบ ไอออนที่มีประจุบวกเรียกว่า ไพเพอร์, เชิงลบ - แอนไอออน- ไอออนสามารถเป็นแบบธรรมดาได้ เป็นต้น Cl-(ประกอบด้วยอะตอมหนึ่ง) หรือเชิงซ้อน เป็นต้น ดังนั้น 4 2-(ประกอบด้วยอะตอมหลายอะตอม)

หากโมเลกุลของสารประกอบด้วยไอออนเราสามารถสรุปได้ตามเงื่อนไขว่ามีการเชื่อมต่อไฟฟ้าสถิตอย่างหมดจดระหว่างอะตอมในโมเลกุล ซึ่งหมายความว่าโดยไม่คำนึงถึงธรรมชาติของพันธะเคมีในโมเลกุล อะตอมขององค์ประกอบที่มีอิเล็กโทรเนกาติตีมากกว่าจะดึงดูดอิเล็กตรอนจากอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติตีน้อยกว่า

สถานะออกซิเดชันโดยปกติจะแสดงด้วยเลขโรมันโดยมีเครื่องหมาย “+” หรือ “-” หน้าตัวเลข (เช่น +III) และประจุของไอออนจะแสดงด้วยตัวเลขอารบิกที่มีเครื่องหมาย “+” หรือ “-” อยู่ด้านหลัง หมายเลข (เช่น 2-)

กฎในการกำหนดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารประกอบ:

1. CO ของอะตอมในสารเชิงเดี่ยวเป็นศูนย์ เช่น O 2 0, C 0, Na 0

2. CO ของฟลูออรีนจะเท่ากับ -I เสมอเพราะว่า มันเป็นองค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตมากที่สุด

3. ไฮโดรเจน CO เท่ากับ +I ในสารประกอบที่ไม่ใช่โลหะ (H 2 S, NH 3) และ -I ในสารประกอบที่มีโลหะแอคทีฟ (LiH, CaH 2)

4. CO ของออกซิเจนในสารประกอบทั้งหมดเท่ากับ -II (ยกเว้นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 และอนุพันธ์ของมันโดยที่สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ -I และ ОF 2 โดยที่ออกซิเจนแสดง CO +II)

5. อะตอมของโลหะจะมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกเสมอหรือน้อยกว่าหมายเลขกลุ่มในตารางธาตุ สำหรับสามกลุ่มแรก CO ของโลหะจะตรงกับหมายเลขกลุ่ม ยกเว้นทองแดงและทอง ซึ่งสถานะออกซิเดชันที่เสถียรกว่าคือ +II และ +III ตามลำดับ

6. ค่า CO บวกสูงสุด (สูงสุด) ขององค์ประกอบจะเท่ากับจำนวนกลุ่มที่องค์ประกอบนั้นตั้งอยู่ (เช่น P อยู่ในกลุ่มย่อยกลุ่ม A และมี CO +V) กฎนี้ใช้กับองค์ประกอบของทั้งกลุ่มย่อยหลักและรอง ข้อยกเว้นสำหรับธาตุ I B และ VIII กลุ่มย่อย A และ B รวมถึงฟลูออรีนและออกซิเจน

7. CO เชิงลบ (น้อยที่สุด) เป็นลักษณะเฉพาะสำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลัก IV A - VII A และเท่ากับหมายเลขกลุ่มลบ 8

8. ผลรวมของ CO ของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลเป็นศูนย์ และในไอออนเชิงซ้อนจะเท่ากับประจุของไอออนนี้

ตัวอย่าง:คำนวณสถานะออกซิเดชันของโครเมียมในสารประกอบ K 2 Cr 2 O 7 .

สารละลาย:ให้เราแสดง CO ของโครเมียมเป็น เอ็กซ์- เมื่อทราบ CO ของออกซิเจนเท่ากับ -II และ CO ของโพแทสเซียม +I (ตามจำนวนกลุ่มที่มีโพแทสเซียมอยู่) เราจึงสร้างสมการ:

เค 2 +ฉัน Cr 2 เอ็กซ์โอ 7 -II

1 2 + เอ็กซ์·2 + (-2)·7 = 0

เมื่อแก้สมการแล้ว เราจะได้ x = 6 ดังนั้น CO ของอะตอมโครเมียมจึงเท่ากับ +VI

ออกไซด์

ออกไซด์เป็นสารประกอบของธาตุกับออกซิเจนสถานะออกซิเดชันของออกซิเจนในออกไซด์คือ II

การรวบรวมสูตรออกไซด์

สูตรของออกไซด์ใดๆ จะเป็น E 2 O x โดยที่ เอ็กซ์- ระดับของการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบที่ก่อตัวเป็นออกไซด์ (แม้แต่ดัชนีควรลดลงสองเท่าเช่นไม่ได้เขียนว่า S 2 O 6 แต่เป็น SO 3) ในการรวบรวมสูตรออกไซด์ คุณจำเป็นต้องรู้ว่าธาตุนั้นอยู่ในกลุ่มใดในตารางธาตุ CO สูงสุดขององค์ประกอบเท่ากับหมายเลขกลุ่ม ตามนี้สูตรของออกไซด์ที่สูงกว่าขององค์ประกอบใด ๆ ขึ้นอยู่กับหมายเลขกลุ่มจะมีลักษณะดังนี้:

ออกกำลังกาย: สร้างสูตรออกไซด์ของแมงกานีสและฟอสฟอรัสที่สูงขึ้น

สารละลาย: แมงกานีสอยู่ในกลุ่มย่อย VII B ของตารางธาตุ ซึ่งหมายความว่า CO สูงสุดคือ +VII สูตรของออกไซด์ที่สูงกว่าจะเป็น Mn 2 O 7

ฟอสฟอรัสอยู่ในกลุ่มย่อย V A ดังนั้นสูตรของออกไซด์ที่สูงกว่าคือ P 2 O 5

หากองค์ประกอบไม่อยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุด จำเป็นต้องทราบสถานะออกซิเดชันนี้ ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์ซึ่งอยู่ในกลุ่มย่อย VI A อาจมีออกไซด์ซึ่งแสดง CO เท่ากับ +IV สูตรของซัลเฟอร์ออกไซด์ (+IV) จะเป็น SO 2

ศัพท์เฉพาะของออกไซด์

ตามระบบการตั้งชื่อสากล (IUPAC) ชื่อของออกไซด์นั้นเกิดจากคำว่า "ออกไซด์" และชื่อของธาตุในกรณีสัมพันธการก

ตัวอย่างเช่น: CaO - ออกไซด์ของแคลเซียม (อะไร?)

H 2 O - ไฮโดรเจนออกไซด์

SiO 2 - ซิลิคอนออกไซด์

CO ขององค์ประกอบที่ก่อให้เกิดออกไซด์อาจไม่ถูกระบุหากแสดง CO เพียงหนึ่งเดียว ตัวอย่างเช่น:

Al 2 O 3 - อลูมิเนียมออกไซด์

MgO - แมกนีเซียมออกไซด์

หากองค์ประกอบมีสถานะออกซิเดชันหลายสถานะ จะต้องระบุสถานะเหล่านั้น:

CuO - ทองแดง (II) ออกไซด์, Cu 2 O - ทองแดง (I) ออกไซด์

N 2 O 3 - ไนตริกออกไซด์ (III), NO - ไนตริกออกไซด์ (II)

ชื่อเก่าของออกไซด์ซึ่งระบุจำนวนอะตอมออกซิเจนในออกไซด์นั้นได้รับการเก็บรักษาไว้และมักใช้บ่อยๆ ในกรณีนี้จะใช้ตัวเลขกรีก - โมโน, ได, ไตร, เตตรา, เพนตา, เฮกซ่า ฯลฯ

ตัวอย่างเช่น:

SO 2 - ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ SO 3 - ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์

NO - ไนโตรเจนมอนอกไซด์

ในเอกสารทางเทคนิคตลอดจนในอุตสาหกรรมมีการใช้ชื่อออกไซด์เล็กน้อยหรือทางเทคนิคอย่างกว้างขวางเช่น:

CaO-ไม่ มะนาวสุก, อัล 2 O 3 - อลูมินา

คาร์บอนไดออกไซด์ 2 - คาร์บอนไดออกไซด์, CO - คาร์บอนมอนอกไซด์

SiO 2 - ซิลิกา SO 2 - ซัลเฟอร์ไดออกไซด์

วิธีการรับออกไซด์

ก) ปฏิกิริยาโดยตรงของธาตุกับออกซิเจนภายใต้สภาวะที่เหมาะสม:

อัล + โอ 2 → อัล 2 โอ 3 ;(~ 700 °C)

Cu + O 2 → CuO(< 200 °С)

ส + โอ 2 → ดังนั้น 2

วิธีการนี้ไม่สามารถผลิตออกไซด์ของก๊าซเฉื่อย ฮาโลเจน และโลหะ "มีตระกูล" ได้

b) การสลายตัวเนื่องจากความร้อนของฐาน (ยกเว้นฐานโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท):

Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O(> 200 °C)

เฟ(OH) 3 → เฟ 2 O 3 + H 2 โอ(~ 500-700 °C)

c) การสลายตัวด้วยความร้อนของกรดบางชนิด:

เอช 2 ซิโอ 3 → ซิโอ 2 + เอช 2 โอ (1,000°)

H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O (เดือด)

d) การสลายตัวด้วยความร้อนของเกลือ:

CaCO 3 → CaO + CO 2 (900° C)

เฟ2O 3 → เฟ2O + CO 2 (490°)

การจำแนกประเภทออกไซด์

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมี ออกไซด์จะถูกแบ่งออกเป็นรูปแบบเกลือและไม่ขึ้นรูปเกลือ

ไม่เกิดเกลือ(ไม่แยแส) ออกไซด์ไม่ก่อให้เกิดกรดหรือเบส (ไม่ทำปฏิกิริยากับกรด เบส หรือน้ำ) สิ่งเหล่านี้รวมถึง: คาร์บอนมอนอกไซด์ (II) - CO, ไนโตรเจนออกไซด์ (I) - N 2 O, ไนโตรเจนออกไซด์ (II) - NO และอื่นๆ

การเกิดเกลือออกไซด์แบ่งออกเป็นเบส กรด และแอมโฟเทอริก

หลักคือออกไซด์เหล่านั้นที่ตรงกับไฮดรอกไซด์เรียกว่า เหตุผลเหล่านี้เป็นออกไซด์ของโลหะส่วนใหญ่ที่มีสถานะออกซิเดชันต่ำสุด (Li 2 O, Na 2 O, MgO, CaO, Ag 2 O, Cu 2 O, CdO, FeO, NiO, V 2 O 3 ฯลฯ )

โดยการเติมน้ำ (ทางตรงหรือทางอ้อม) ออกไซด์พื้นฐานจะสร้างไฮดรอกไซด์พื้นฐาน (เบส) ตัวอย่างเช่น คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ - CuO สอดคล้องกับคอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์ - Cu(OH) 2 และ BaO ออกไซด์ - แบเรียมไฮดรอกไซด์ - Ba(OH) 2

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า CO ขององค์ประกอบในออกไซด์และไฮดรอกไซด์ที่เกี่ยวข้องนั้นเหมือนกัน!

ออกไซด์พื้นฐานทำปฏิกิริยากับกรดหรือ กรดออกไซด์ทำให้เกิดเกลือ

ที่เป็นกรดคือออกไซด์เหล่านั้นที่สอดคล้องกับไฮดรอกไซด์ที่เป็นกรดเรียกว่า กรด- ออกไซด์ของกรดจะก่อตัวเป็นอโลหะและมีโลหะบางชนิดเข้าไป องศาที่สูงขึ้นออกซิเดชัน (N 2 O 5, SO 3, SiO 2, CrO 3, Mn 2 O 7 ฯลฯ )

โดยการเติมน้ำ (ทางตรงหรือทางอ้อม) กรดออกไซด์จะเกิดเป็นกรด ตัวอย่างเช่นไนโตรเจนออกไซด์ (III) - N 2 O 3 สอดคล้องกับกรดไนตรัส HNO 2, โครเมียมออกไซด์ (VI) - CrO 3 - กรดโครมิก H 2 CrO 4

ออกไซด์ที่เป็นกรดทำปฏิกิริยากับเบสหรือออกไซด์พื้นฐานเพื่อสร้างเกลือ

ออกไซด์ของกรดถือได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์ของการ "กำจัด" น้ำออกจากกรดและเรียกว่าแอนไฮไดรด์ (เช่น แอนไฮดรัส) ตัวอย่างเช่น SO 3 คือกรดซัลฟูริกแอนไฮไดรด์ H 2 SO 4 (หรือเพียงแค่ ซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์), P 2 O 5 - ออร์โธฟอสฟอริกแอนไฮไดรด์ H 3 PO 4 (หรือเพียงแค่ฟอสฟอริกแอนไฮไดรด์)

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า CO ของธาตุในออกไซด์และกรดที่เกี่ยวข้องตลอดจนไอออนของกรดนี้จะเหมือนกัน!

แอมโฟเทอริกคือออกไซด์ที่สามารถสอดคล้องกับทั้งกรดและเบส ซึ่งรวมถึง BeO, ZnO, Al 2 O 3, SnO, SnO 2, Cr 2 O 3 และออกไซด์ของโลหะอื่นๆ บางชนิดในสถานะออกซิเดชันระดับกลาง คุณสมบัติที่เป็นกรดและพื้นฐานของออกไซด์เหล่านี้แสดงออกมาในองศาที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในอะลูมิเนียมและซิงค์ออกไซด์ คุณสมบัติที่เป็นกรดและพื้นฐานจะแสดงออกประมาณเท่าๆ กัน ใน Fe 2 O 3 มีคุณสมบัติพื้นฐานเหนือกว่า และใน PbO 2 มีคุณสมบัติเป็นกรดเหนือกว่า

แอมโฟเทอริกออกไซด์จะเกิดเกลือเมื่อทำปฏิกิริยากับทั้งกรดและเบส

คุณสมบัติทางเคมีออกไซด์

คุณสมบัติทางเคมีของออกไซด์ (และไฮดรอกไซด์ที่เกี่ยวข้อง) เป็นไปตามหลักการของปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสตามที่สารประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นกรดทำปฏิกิริยากับสารประกอบที่มีคุณสมบัติพื้นฐาน

ออกไซด์พื้นฐานมีปฏิสัมพันธ์:

ก) ด้วยกรด:

CuO + H 2 SO 4 → H 2 O + CuSO 4 ;

เบ้า + H 3 PO 4 → H 2 O + บา 3 (PO 4) 2;

b) ด้วยกรดออกไซด์:

CuO + SO 2 → CuSO 3;

เบ้า + N 2 O 5 → บา(NO 3) 2;

c) ออกไซด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทสามารถละลายในน้ำได้:

นา 2 O + H 2 O → NaOH;

เบ้า + H 2 O → บา(OH) 2

ออกไซด์ที่เป็นกรดมีปฏิสัมพันธ์:

ก) ด้วยเหตุผล:

N 2 O 3 + NaOH → H 2 O + NaNO 2;

CO 2 + เฟ(OH) 2 → H 2 O + เฟCO 3 ;

b) ด้วยออกไซด์พื้นฐาน:

ดังนั้น 2 + CaO → CaSO 3;

SiO 2 + นา 2 O → นา 2 SiO 3;

c) สามารถ (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) ละลายในน้ำ:

ดังนั้น 3 + H 2 O → H 2 SO 4;

P 2 O 3 + H 2 O → H 3 PO 3 .

แอมโฟเทอริกออกไซด์สามารถโต้ตอบ:

ก) ด้วยกรด:

สังกะสีโอ + เอช 2 SO 4 → เอช 2 โอ + สังกะสี SO 4 ;

อัล 2 O 3 + H 2 SO 4 → H 2 O + อัล 2 (SO 4) 3;

b) ด้วยกรดออกไซด์:

ZnO + SO 3 → ZnSO 4;

อัล 2 O 3 + SO 3 → อัล 2 (SO 4) 3;

ค) ด้วยเหตุผล:

ZnO + NaOH + H 2 O → Na 2;

อัล 2 O 3 + NaOH + H 2 O → Na 3;

d) ด้วยออกไซด์พื้นฐาน:

ZnO + นา 2 O → นา 2 ZnO 2 ;

อัล 2 O 3 + นา 2 O → NaAlO 2

ในสองกรณีแรก แอมโฟเทอริกออกไซด์แสดงคุณสมบัติของออกไซด์พื้นฐาน และในสองกรณีสุดท้าย คุณสมบัติของออกไซด์ที่เป็นกรด

ไฮดรอกไซด์

ไฮดรอกไซด์เป็นออกไซด์ไฮเดรตตามสูตรทั่วไป มอี 2 โอ เอ็กซ์· nน้ำ2O( nและ ม- จำนวนเต็มเล็ก เอ็กซ์- ความจุขององค์ประกอบ) ไฮดรอกไซด์แตกต่างจากออกไซด์ในองค์ประกอบเมื่อมีน้ำอยู่ในโมเลกุลเท่านั้น ตามคุณสมบัติทางเคมีไฮดรอกไซด์แบ่งออกเป็น ขั้นพื้นฐาน(ฐาน) เป็นกรด(กรด) และ แอมโฟเทอริก.

เบส (ไฮดรอกไซด์พื้นฐาน)

พื้นฐานเรียกว่าสารประกอบของธาตุที่มีหมู่ไฮดรอกซิล 1, 2, 3 และน้อยกว่า 4 หมู่ โดยมีสูตรทั่วไป E(OH) เอ็กซ์- ธาตุนั้นเป็นโลหะของกลุ่มย่อยหลักหรือกลุ่มย่อยเสมอ

ฐานที่ละลายน้ำได้- สิ่งเหล่านี้คืออิเล็กโทรไลต์ที่แยกตัวออกจากสารละลายในน้ำ (แตกตัวเป็นไอออน) เพื่อสร้างแอนไอออนของหมู่ไฮดรอกซิล OH ‾ และไอออนบวกของโลหะ ตัวอย่างเช่น:

เกาะ = K + + โอ้ ‾ ;

บา(OH) 2 = บา 2+ + 2OH ‾

เนื่องจากการมีอยู่ของไฮดรอกซิลไอออน OH ‾ ในสารละลายที่เป็นน้ำ เบสจึงมีปฏิกิริยาอัลคาไลน์ของตัวกลาง

การเขียนสูตรฐาน

ในการเขียนสูตรฐานคุณต้องเขียนสัญลักษณ์ของโลหะและเมื่อทราบสถานะออกซิเดชันแล้วให้กำหนดจำนวนกลุ่มไฮดรอกซิลที่อยู่ถัดจากนั้น ตัวอย่างเช่น: ไอออน Mg +II สอดคล้องกับฐาน Mg(OH) 2, ไอออน Fe +III สอดคล้องกับ Fe(OH) ฐาน 3 เป็นต้น สำหรับสามกลุ่มแรกของกลุ่มย่อยหลักของตารางธาตุ สถานะออกซิเดชันของโลหะจะเท่ากับหมายเลขกลุ่ม ดังนั้นสูตรพื้นฐานจะเป็น EOH (สำหรับโลหะของกลุ่มย่อย I A), E(OH) 2 (สำหรับโลหะ ของกลุ่มย่อย II A), E(OH) 3 (สำหรับโลหะของกลุ่มย่อย III A) สำหรับกลุ่มอื่นๆ (ส่วนใหญ่เป็นกลุ่มย่อยด้านข้าง) จำเป็นต้องทราบสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ เนื่องจาก อาจไม่ตรงกับหมายเลขกลุ่ม

ศัพท์เฉพาะของฐาน

ชื่อของฐานนั้นเกิดจากคำว่า “ไฮดรอกไซด์” และชื่อของธาตุในกรณีสัมพันธการก ตามด้วยเลขโรมันในวงเล็บระบุสถานะออกซิเดชันของธาตุ หากจำเป็น ตัวอย่างเช่น: KOH - โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์, Fe(OH) 2 - เหล็ก (II) ไฮดรอกไซด์, Fe(OH) 3 - เหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์ ฯลฯ

มีชื่อทางเทคนิคสำหรับบางเบส: NaOH - โซเดียมไฮดรอกไซด์, KOH - โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์, Ca(OH) 2 - ปูนขาว

วิธีการรับฐาน

ก) การละลายออกไซด์พื้นฐานในน้ำ (เฉพาะออกไซด์ของโลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทเท่านั้นที่ละลายในน้ำ):

นา 2 O + H 2 O → NaOH;

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2;

b) ปฏิกิริยาระหว่างโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทกับน้ำ:

นา + H 2 O → H 2 + NaOH;

Ca + H 2 O → H 2 + Ca(OH) 2;

c) การแทนที่ฐานอ่อนจากเกลือด้วยฐานแก่:

NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 ↓ + นา 2 SO 4;

Ba(OH) 2 + FeCl 3 → Fe(OH) 3 ↓ + BaCl 2

การจำแนกฐาน

a) ขึ้นอยู่กับจำนวนหมู่ไฮดรอกซิล เบสจะถูกแบ่งออกเป็นกรดเดี่ยวและกรดโพลีเอซิด: EON, E(OH) 2, E(OH) 3, E(OH) 4 ดัชนี เอ็กซ์ในสูตรฐาน E(OH) x เรียกว่า “ความเป็นกรด” ของเบส

b) เหตุผลอาจเป็นได้ ละลายน้ำได้และ ไม่ละลายน้ำในน้ำ. เบสส่วนใหญ่ไม่ละลายในน้ำ ฐานที่ละลายได้สูงในองค์ประกอบน้ำของกลุ่มย่อย I A - Li, Na, K, Rb, Cs, Fr (โลหะอัลคาไล) พวกเขาถูกเรียกว่า ด่าง- นอกจากนี้ แอมโมเนียไฮเดรต NH 3 ·H 2 O หรือแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ NH 4 OH เป็นเบสที่ละลายน้ำได้ แต่ไม่ใช่ด่าง ไฮดรอกไซด์ของ Ca, Sr, Ba (โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท) มีความสามารถในการละลายน้อยกว่า และความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นในกลุ่มจากบนลงล่าง: Ba(OH) 2 เป็นเบสที่ละลายน้ำได้มากที่สุด

c) ขึ้นอยู่กับความสามารถในการแยกตัวออกเป็นไอออนในสารละลาย เบสจะถูกแบ่งออกเป็น แข็งแกร่งและ อ่อนแอ- ฐานที่แข็งแกร่งคือไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท - พวกมันแยกตัวออกเป็นไอออนโดยสิ้นเชิง ฐานที่เหลือเป็นฐานที่มีกำลังปานกลางหรืออ่อน แอมโมเนียไฮเดรตก็เป็นเบสที่อ่อนแอเช่นกัน

คุณสมบัติทางเคมีของเบส

เหตุผลทำปฏิกิริยากับสารประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นกรด:

ก) ทำปฏิกิริยากับกรดทำให้เกิดเกลือและน้ำ ปฏิกิริยานี้เรียกว่าปฏิกิริยา การวางตัวเป็นกลาง:

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O;

b) ทำปฏิกิริยากับออกไซด์ที่เป็นกรดหรือแอมโฟเทอริก (ปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถจำแนกได้ว่าเป็นปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางหรือปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส):

ลูกบาศ์ก(OH) 2 + SO 2 → H 2 O + CuSO 4 ;

NaOH + ZnO → นา 2 ZnO 2 + H 2 O;

c) ทำปฏิกิริยากับเกลือที่เป็นกรด ( เกลือของกรดมีอะตอมไฮโดรเจนอยู่ในไอออนของกรด)

Ca(OH) 2 + Ca(HCO 3) 2 → CaCO 3 + H 2 O;

NaOH + Ca(HSO 4) 2 → CaSO 4 + นา 2 SO 4 + H2 O;

d) ฐานที่แข็งแรงสามารถแทนที่ฐานที่อ่อนแอจากเกลือได้:

NaOH + MnCl 2 → Mn(OH) 2 ↓ + NaCl;

บา(OH) 2 + มก.(ไม่ใช่ 3) 2 → มก.(OH) 2 ↓ + บา(ไม่ใช่ 3) 2;

e) ฐานที่ไม่ละลายน้ำจะสลายตัวเป็นออกไซด์และน้ำเมื่อถูกความร้อน

ออกไซด์ - เหล่านี้เป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบบางอย่างและออกซิเจนที่มีสถานะออกซิเดชัน -2.

ตัวอย่างเช่น: K2O, CaO, Fe2O3, CO2, P2O5, SO3, Cl2O7, OsO4 ออกไซด์เกิดจากองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด ยกเว้น He, Ne, Ar พันธะเคมีระหว่างออกซิเจนกับองค์ประกอบอื่นอาจเป็นไอออนิกหรือโควาเลนต์ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมี ออกไซด์จะถูกแบ่งออกเป็นรูปแบบเกลือและไม่ขึ้นรูปเกลือ อย่างหลังได้แก่ N2O, NO, NO 2, SiO, SO

ออกไซด์ที่เกิดเกลือแบ่งออกเป็นเบส กรด และแอมโฟเทอริก

ออกไซด์พื้นฐาน ออกไซด์ที่มีไฮเดรตเป็นเบสเรียกว่าออกไซด์พื้นฐานตัวอย่างเช่น Na2O, CuO เป็นออกไซด์พื้นฐาน เนื่องจากฐาน NaOH, Cu(OH)2 สอดคล้องกับพวกมัน ตามกฎแล้วออกไซด์หลักอาจเป็นออกไซด์ของโลหะที่มีสถานะออกซิเดชันที่ +1, +2 พันธะเคมีในที่นี้คือไอออนิก

ออกไซด์ของโลหะอัลคาไล (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (Ca, Sr, Ba, Ra) ซึ่งทำปฏิกิริยากับน้ำ ให้เบส ตัวอย่างเช่น:

K2O + H2O = 2KOH

เบ้า + H2O = บา(OH)2

ออกไซด์พื้นฐานที่เหลือแทบไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกไซด์พื้นฐานทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อผลิตเกลือและน้ำ:

เฟ 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = เฟ 2 (SO 4) 3 + 3H 2 โอ

เฟ 2 O 3 + 6H + = 2เฟ 3 + + 3H 2 โอ

ออกไซด์พื้นฐานทำปฏิกิริยากับออกไซด์ที่เป็นกรดเพื่อให้เกลือ:

FeO + SiO 2 = FeSiO 3 (t)

กรดออกไซด์ ออกไซด์ที่มีไฮเดรตเป็นกรดเรียกว่าเป็นกรดออกไซด์ที่เป็นกรด ได้แก่ ออกไซด์ของอโลหะและโลหะที่มีสถานะออกซิเดชันเป็น +4, +5, +6, +7 ตัวอย่างเช่น N 2 O 3, P 2 O 5 , สคร 3 , Mn 2 O 7, CO 2, V 2 O 5, SO 3, Cl 2 O 7 - ออกไซด์ที่เป็นกรดเนื่องจากกรด HNO 2, H 3 PO 4, H 2 CrO 4, HMnO 4 ฯลฯ สอดคล้องกับกรด (พันธะเคมีที่นี่คือโควาเลนต์และไอออนิก) ออกไซด์ที่เป็นกรดส่วนใหญ่ทำปฏิกิริยากับน้ำและเกิดเป็นกรด ตัวอย่างเช่น:

ดังนั้น 3 + H2O = H2SO4

Мn2O7+ H2O = 2HMnO4

SiO2 + H2O ≠

ออกไซด์ที่เป็นกรดทำปฏิกิริยากับเบส (ด่าง) และให้เกลือและน้ำ:

N 2 O 5 + Ca(OH) 2 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O

ไม่มี 2 O 5 + 2OH‾ = 2NO 3 ‾ + H 2 O

แอมโฟเทอริกออกไซด์ โลหะออกไซด์ที่มีสถานะออกซิเดชันเป็น +3, +4 และบางครั้ง +2 ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม แสดงคุณสมบัติพื้นฐานหรือเป็นกรด เช่น ทำปฏิกิริยากับกรดและเบส เรียกว่าแอมโฟเทอริก พวกมันสอดคล้องกับไฮเดรต กรด และเบส ตัวอย่างเช่น:

สังกะสี(OH)2 ← สังกะสีโอ → H2ZnO2

H2O อัล(OH) 3 ← อัล 2 O 3 → H 3 AlO 3 → แฮโล 2

แอมโฟเทอริกออกไซด์ทำปฏิกิริยากับกรดและเบส:

Al2Oz + 3H2SO4 = Al2 (SO4)z + 3H2O

อัล2ออซ + 6H + = 2อัล 3+ + 3H2O

Al2Oz + 2NaOH + 3H2O = 2Na

Al2Oz + 2OH‾ + 3H2O = 2[อัล(OH)4]‾

เมื่อ Al2O3 ถูกหลอมรวมกับอัลคาลิส จะเกิดสารเมตาอะลูมิเนต:

การรวมตัวของ Al2Oz + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

โซเดียมเมตาลูมิเนต

Аl2Оз + 2ОН‾ = 2Аl O2‾ + H2O

แอมโฟเทอริกออกไซด์ไม่รวมกับน้ำโดยตรง

ไฮดรอกไซด์

สารประกอบเคมีที่มีสูตรทั่วไปร(โอ้) nเรียกว่าไฮดรอกไซด์ โดยที่ร - อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่มีประจุบวก

ขึ้นอยู่กับประเภทของการแยกตัวด้วยไฟฟ้า ไฮดรอกไซด์จะถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: เบส กรด และไฮดรอกไซด์แอมโฟเทอริก ตัวอย่างเช่น:

บา(OH)2 ↔ บา 2 + + 2OH‾ ฐาน

H2SO4 ↔ 2H + + SO2 2 ‾ กรด

Pb 2 + + 2OH‾ ↔ Pb(OH)2 ↔2H + + PbO2 2 ‾ แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์

ออกไซด์เป็นสารประกอบไบนารีที่มีออกซิเจน
โลหะออกไซด์เป็นของแข็ง
ไฮดรอกไซด์เป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งสอดคล้องกับออกไซด์หากมีกลุ่มไฮดรอกไซด์หนึ่งกลุ่มขึ้นไปติดอยู่

1.โลหะ + ออกซิเจน = ออกไซด์หรือเปอร์ออกไซด์
2.โลหะ + น้ำ = ไฮโดรเจน + ด่าง (ถ้าเบสละลายในน้ำได้)

หรือ = ไฮโดรเจน + เบส (ถ้าเบสไม่ละลายน้ำ)

ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อ

โลหะอยู่ในลำดับกิจกรรมจนถึงไฮโดรเจน

ฐาน - สารเชิงซ้อนซึ่งอะตอมของโลหะแต่ละอะตอมมีความสัมพันธ์กับหมู่ไฮดรอกโซตั้งแต่หนึ่งกลุ่มขึ้นไป

โลหะออกไซด์และไฮดรอกไซด์

ในสถานะออกซิเดชัน +1 และ +2 แสดง คุณสมบัติพื้นฐาน ,

ในสถานะออกซิเดชัน +3, +4, +5 แสดง แอมโฟเทอริก ,
ในสถานะออกซิเดชัน +6, +7 แสดง เป็นกรด .

กรอกตาราง:

โลหะของกลุ่มย่อยหลัก ฉัน - สาม กลุ่ม

คำถามเปรียบเทียบ

ฉัน กลุ่ม

สูตรทั่วไปของออกไซด์

ครั้งที่สอง กลุ่ม

2. คุณสมบัติทางกายภาพ

สาม กลุ่ม

ลักษณะของออกไซด์

ปฏิสัมพันธ์:

ก) ด้วยน้ำ

b) ด้วยกรด

c) ด้วยกรดออกไซด์

d) ด้วยแอมโฟเทอริกออกไซด์

d) ด้วยด่าง

5. สูตรไฮดรอกไซด์

6. คุณสมบัติทางกายภาพ

ธรรมชาติของไฮดรอกไซด์

ปฏิสัมพันธ์:

ก) การดำเนินการกับตัวบ่งชี้

b) ด้วยกรด

c) ด้วยกรดออกไซด์

d) ด้วยสารละลายเกลือ

e) กับอโลหะ

e) ด้วยด่าง

h) ทัศนคติต่อความร้อน

คุณสมบัติของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ในช่วงเวลาเปลี่ยนจากพื้นฐานเป็นแอมโฟเทอริกเป็นกรดเพราะว่า สถานะออกซิเดชันเชิงบวกขององค์ประกอบจะเพิ่มขึ้น

นา 2 โอ , มก +2 โอ , อัล 2 โอ 3

แอมโฟเทอริกพื้นฐาน

นา +1 โอ เอ็น ,มก +2 (อ เอ็น ) 2 , อัล +3 (อ เอ็น ) 3

ด่างอ่อน Amphoteric

ไฮดรอกไซด์ฐาน

ในกลุ่มย่อยหลัก คุณสมบัติพื้นฐานของออกไซด์และไฮดรอกไซด์จะเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง .

สารประกอบโลหะ ฉัน กลุ่มเอ

ออกไซด์ของโลหะอัลคาไล

สูตรทั่วไป เอิ่ม. 2 เกี่ยวกับ

คุณสมบัติทางกายภาพ:สารที่เป็นของแข็งและเป็นผลึก ละลายได้ดีในน้ำ

Li 2 O, Na 2 O - ไม่มีสี, K 2 O, Rb 2 O - สีเหลือง, Cs 2 O - สีส้ม

วิธีการได้รับ:

ออกซิเดชันของโลหะทำให้เกิดลิเธียมออกไซด์เท่านั้น

4 Li + O 2 → 2 Li 2 O

(ในกรณีอื่นจะได้เปอร์ออกไซด์หรือซูเปอร์ออกไซด์)

ออกไซด์ทั้งหมด (ยกเว้น Li 2 O) ได้มาจากการให้ความร้อนส่วนผสมของเปอร์ออกไซด์ (หรือซูเปอร์ออกไซด์) ด้วยโลหะส่วนเกิน:

นา 2 O 2 + 2Na → 2Na 2 O

เกาะ 2 + 3K → 2K 2 โอ

คุณสมบัติทางเคมี

ออกไซด์พื้นฐานทั่วไป:

ทำปฏิกิริยากับน้ำทำให้เกิดเป็นด่าง: Na 2 O + H 2 O →

2. ทำปฏิกิริยากับกรดทำให้เกิดเกลือและน้ำ: Na 2 O + H Cl →

3. ทำปฏิกิริยากับกรดออกไซด์ทำให้เกิดเกลือ: Na 2 O + SO 3 →

4. ทำปฏิกิริยากับแอมโฟเทอริกออกไซด์ทำให้เกิดเกลือ: Na 2 O + ZnO → Na 2 ZnO 2

ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล

สูตรทั่วไป – ฉันโอ้

คุณสมบัติทางกายภาพ:สารผลึกสีขาว ดูดความชื้น ละลายได้สูงในน้ำ (เมื่อปล่อยความร้อน) สารละลายมีลักษณะเหมือนสบู่และมีฤทธิ์กัดกร่อนมาก

NaOH – โซเดียมไฮดรอกไซด์

KOH – โพแทสเซียมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

ฐานที่แข็งแกร่ง - อัลคาลิส คุณสมบัติหลักได้รับการปรับปรุงตามลำดับต่อไปนี้:

LiOH → NaOH → เกาะ → RbOH → ซีโอเอช

วิธีการได้รับ:

1. อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายคลอไรด์:

2โซเดียมคลอไรด์ + 2H2O → 2NaOH + H 2 + Cl 2

2. แลกเปลี่ยนปฏิกิริยาระหว่างเกลือกับเบส:

เค 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO3  + 2KOH

3. ปฏิกิริยาระหว่างโลหะหรือออกไซด์พื้นฐาน (หรือเปอร์ออกไซด์และซูเปอร์ออกไซด์) กับน้ำ:

2 หลี่ + 2 ชม. 2 โอ → 2 ลิโอ + H2

หลี่ 2 O + H 2 O → 2 ลิโอโอ

นา 2 O 2 + 2 H 2 O → 2 NaOH + H 2 O 2

คุณสมบัติทางเคมี

1. เปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้:

สารสีน้ำเงิน - สีน้ำเงิน

ฟีนอล์ฟทาลีน – ถึงราสเบอร์รี่

เมทิลส้ม - เป็นสีเหลือง

2. ทำปฏิกิริยากับกรดทั้งหมด

NaOH + HCl → NaCl + H2O

3. ทำปฏิกิริยากับกรดออกไซด์

2NaOH + SO 3 → นา 2 SO 4 + H 2 O

4. ทำปฏิกิริยากับสารละลายเกลือหากมีก๊าซหรือตะกอนเกิดขึ้น

2 NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 ↓ + นา 2 SO 4

5. ทำปฏิกิริยากับอโลหะบางชนิด (ซัลเฟอร์, ซิลิคอน, ฟอสฟอรัส)

2 NaOH + Si + H 2 O → นา 2 SiO 3 + 2H 2

6. ทำปฏิกิริยากับแอมโฟเทอริกออกไซด์และไฮดรอกไซด์

2 NaOH + สังกะสี O + H 2 O → นา 2 [Zn (OH) 4 ]

2 NaOH + สังกะสี (OH) 2 → นา 2 [สังกะสี (OH) 4 ]

7. เมื่อถูกความร้อน พวกมันจะไม่สลายตัว ยกเว้น LiOH

ครั้งที่สอง กลุ่ม

โลหะออกไซด์ ครั้งที่สอง กลุ่มเอ

สูตรทั่วไป มีโอ

คุณสมบัติทางกายภาพ:สารที่เป็นของแข็งและเป็นผลึก สีขาวละลายได้ในน้ำเล็กน้อย

วิธีการได้รับ:

ออกซิเดชันของโลหะ (ยกเว้น Ba ซึ่งเป็นเปอร์ออกไซด์)

2Ca + O 2 → 2CaO

2) การสลายตัวด้วยความร้อนของไนเตรตหรือคาร์บอเนต

CaCO 3 → CaO + CO 2

2Mg(หมายเลข 3) 2 → 2MgO + 4NO 2 + O 2

คุณสมบัติทางเคมี

BeO – แอมโฟเทริกออกไซด์

ออกไซด์ของ Mg, Ca, Sr, Ba – ออกไซด์พื้นฐาน

พวกมันทำปฏิกิริยากับน้ำ (ยกเว้น BeO) ก่อตัวเป็นด่าง (Mg (OH) 2 - ฐานอ่อน):

CaO + H 2 O →

2. ทำปฏิกิริยากับกรดทำให้เกิดเกลือและน้ำ: CaO + H Cl →

3. ทำปฏิกิริยากับกรดออกไซด์ทำให้เกิดเกลือ: CaO + SO 3 →

4. BeO ทำปฏิกิริยากับด่าง: BeO + 2 NaOH + H 2 O → Na 2 [Be (OH) 4 ]

โลหะไฮดรอกไซด์ ครั้งที่สอง กลุ่มเอ

สูตรทั่วไป – ฉัน(OH) 2

คุณสมบัติทางกายภาพ:สารผลึกสีขาวละลายในน้ำได้น้อยกว่าไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล เป็น(OH) 2 – ไม่ละลายในน้ำ

คุณสมบัติหลักได้รับการปรับปรุงตามลำดับต่อไปนี้:

เป็น(OH) 2 → มก (เขา) 2 → แคลิฟอร์เนีย (เขา) 2 → ซีเนียร์ (เขา) 2 → บี ก (เขา) 2

วิธีการได้รับ:

ปฏิกิริยาของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธหรือออกไซด์ของโลหะเหล่านี้กับน้ำ:

บา + 2 H 2 O → บา (OH) 2 + H 2

แคลเซียมคาร์บอเนต( ปูนขาว) + H 2 O → Ca (OH) 2 (ปูนขาว)

คุณสมบัติทางเคมี

เป็น(OH) 2 – แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์

Mg (OH) 2 – ฐานอ่อน

Ca(OH) 2, Sr (OH) 2, Ba(OH) 2 - เบสแก่ - ด่าง

เปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้:

สารสีน้ำเงิน - สีน้ำเงิน

ฟีนอล์ฟทาลีน – ถึงราสเบอร์รี่

เมทิลส้ม - เป็นสีเหลือง

2. ทำปฏิกิริยากับกรด เกิดเป็นเกลือและน้ำ:

เป็น(OH) 2 + H 2 SO 4 →

3. ทำปฏิกิริยากับกรดออกไซด์:

แคลเซียม(OH) 2 + SO 3 →

4. ทำปฏิกิริยากับสารละลายเกลือหากเกิดก๊าซหรือตะกอน:

บริติชแอร์เวย์(OH) 2 + K 2 SO 4 →

เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ทำปฏิกิริยากับด่าง:

เป็น(OH) 2 + 2 NaOH → นา 2 [เป็น(OH) 4 ]

เมื่อถูกความร้อนจะสลายตัว: Ca(OH) 2 →

สารประกอบของโลหะในกลุ่มย่อยหลัก สาม กลุ่ม

การเชื่อมต่ออลูมิเนียม

อลูมิเนียมออกไซด์

อัล 2 โอ 3

โอ = อัล – โอ – อัล = โอ

คุณสมบัติทางกายภาพ:อลูมินา, คอรันดัม, สี - ทับทิม (แดง), ไพลิน (สีน้ำเงิน)

สารทนไฟที่เป็นของแข็ง (t° pl. = 2050 ° C) สาร; มีอยู่ในการปรับเปลี่ยนคริสตัลหลายอย่าง

วิธีการได้รับ:

การเผาไหม้ของผงอลูมิเนียม: 4 Al + 3 O 2 → 2 Al 2 O 3

การสลายตัวของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์: 2 Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3 H 2 O

คุณสมบัติทางเคมี

อัล 2 โอ 3 - แอมโฟเทอริก ออกไซด์ที่มีคุณสมบัติพื้นฐานเด่น ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ

เป็นออกไซด์พื้นฐาน: Al 2 O 3 + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2 O

ในฐานะที่เป็นออกไซด์ที่เป็นกรด: Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O → 2 Na [Al (OH) 4 ]

2) ผสมกับอัลคาไลหรือคาร์บอเนตโลหะอัลคาไล:

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaAlO 2 (โซเดียมอะลูมิเนต) + CO 2

อัล 2 O 3 + 2 NaOH → 2 NaAlO 2 + H 2 O

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ อัล ( โอ้ ) 3

คุณสมบัติทางกายภาพ:สารผลึกสีขาว

ไม่ละลายในน้ำ

วิธีการได้รับ:

1) การตกตะกอนจากสารละลายเกลือที่มีด่างหรือแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์:

AlCl 3 + 3NaOH → อัล(OH) 3 + 3NaCl

อัล 2 (SO 4) 3 + 6NH 4 OH → 2Al(OH) 3 + 3(NH 4) 2 SO 4

Al 3+ + 3 OH Â → Al (OH) 3 (วุ้นสีขาว)

2) การทำให้เป็นกรดอ่อนของสารละลายอะลูมิเนต:

นา + CO 2 → อัล(OH) 3 + NaHCO 3

คุณสมบัติทางเคมี

อัล ( โอ้ ) 3 - ก โฟเทอริกไฮดรอกไซด์ :

1) ทำปฏิกิริยากับกรดและสารละลายด่าง:

เป็นฐาน Al (OH) 3 + 3 HCl → AlCl 3 + 3 H 2 O

เป็นกรด อัล (OH) 3 + NaOH → นา [อัล (OH) 4 ]

(โซเดียมเตตระไฮดรอกซีอะลูมิเนต)

เมื่อถูกความร้อนจะสลายตัว: 2 Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3 H 2 O

กรอกตาราง: ลักษณะเปรียบเทียบออกไซด์และไฮดรอกไซด์

โลหะของกลุ่มย่อยหลัก ฉัน - สาม กลุ่ม

คำถามเปรียบเทียบ

ฉัน กลุ่ม

สูตรทั่วไปของออกไซด์

ครั้งที่สอง กลุ่ม

สถานะออกซิเดชันของฉันในออกไซด์

2. คุณสมบัติทางกายภาพ

สาม กลุ่ม

3. คุณสมบัติทางเคมี (เปรียบเทียบ)

4. วิธีการผลิตออกไซด์

ลักษณะของออกไซด์

ปฏิสัมพันธ์:

ก) ด้วยน้ำ

b) ด้วยกรด

c) ด้วยกรดออกไซด์

d) ด้วยแอมโฟเทอริกออกไซด์

d) ด้วยด่าง

5. สูตรไฮดรอกไซด์

สถานะออกซิเดชันของฉันในไฮดรอกไซด์

6. คุณสมบัติทางกายภาพ

7. คุณสมบัติทางเคมี (เปรียบเทียบ)

ธรรมชาติของไฮดรอกไซด์

8. วิธีการผลิตไฮดรอกไซด์

ปฏิสัมพันธ์:

ก) การดำเนินการกับตัวบ่งชี้

b) ด้วยกรด

c) ด้วยกรดออกไซด์

d) ด้วยสารละลายเกลือ

e) กับอโลหะ

e) ด้วยด่าง

g) กับแอมโฟเทอริกออกไซด์และไฮดรอกไซด์

h) ทัศนคติต่อความร้อน

เนื่องจาก d-metal ออกไซด์ไม่ละลายในน้ำ ไฮดรอกไซด์ของพวกมันจึงได้มาทางอ้อมโดยใช้ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนระหว่างเกลือและสารละลายอัลคาไล:

สังกะสี 2 + 2NaOH = สังกะสี(OH) 2 + 2NaCl;

MnCl 2 + 2NaOH = Mn(OH) 2 + 2NaCl (ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน);

FeSO 4 + 2KOH = Fe(OH) 2 + K 2 SO 4 (ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน)

ไฮดรอกไซด์ขององค์ประกอบ d ในสถานะออกซิเดชันที่ต่ำกว่านั้นเป็นเบสที่อ่อนแอ ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ดีในกรด:

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O

Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

ไฮดรอกไซด์ขององค์ประกอบ d ในสถานะออกซิเดชันระดับกลางและซิงค์ไฮดรอกไซด์ไม่เพียงละลายในกรดเท่านั้น แต่ยังละลายในสารละลายอัลคาไลส่วนเกินด้วยการก่อตัวของไฮดรอกโซเชิงซ้อน (เช่น พวกมันแสดงคุณสมบัติแอมโฟเทอริก) ตัวอย่างเช่น:

สังกะสี(OH) 2 + H 2 SO 4 = สังกะสี SO 4 + 2H 2 O;

สังกะสี(OH) 2 + 2NaOH = นา 2;

Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O;

Cr(OH) 3 + 3KOH = K3

ในสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่า โลหะทรานซิชันจะเกิดไฮดรอกไซด์ ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นกรดหรือมีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริกโดยมีความเป็นกรดมากกว่า:

เมื่อระดับออกซิเดชันขององค์ประกอบเพิ่มขึ้นคุณสมบัติพื้นฐานของออกไซด์และไฮดรอกไซด์จะลดลงและคุณสมบัติที่เป็นกรดจะเพิ่มขึ้น

ดังนั้นในช่วงเวลาจากซ้ายไปขวา คุณสมบัติที่เป็นกรดของ d-metal ไฮดรอกไซด์จะเพิ่มขึ้นในสถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้นจนถึงกลุ่มย่อย Mn จากนั้นคุณสมบัติที่เป็นกรดจะอ่อนลง:

Sc(OH) 3 - TiO 2 xH 2 O - V 2 O 5 xH 2 O - H 2 CrO 4 - HMnO 4

เสริมสร้างคุณสมบัติของกรด

เฟ(OH) 3 - โค(OH) 2 - Cu(OH) 2 - สังกะสี(OH) 2

คุณสมบัติของกรดอ่อนตัวลงอย่างช้าๆ

ให้เราพิจารณาการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของ d-metal ไฮดรอกไซด์ในกลุ่มย่อย จากบนลงล่างในกลุ่มย่อย คุณสมบัติพื้นฐานของไฮดรอกไซด์ขององค์ประกอบ d ในสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่าจะเพิ่มขึ้น ในขณะที่คุณสมบัติที่เป็นกรดลดลง ตัวอย่างเช่น สำหรับ d-metals กลุ่มที่หก:

H 2 CrO 4 - คม - MoO 3 H 2 O - อ่อนแอ - WO 3 H 2 O

คุณสมบัติของกรดจะลดลง

คุณสมบัติรีดอกซ์ของสารประกอบ d-element

การเชื่อมต่อขององค์ประกอบ d ในสถานะออกซิเดชันที่ต่ำกว่าพวกมันจะแสดงออกส่วนใหญ่, ลดคุณสมบัติโดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างดังนั้น ตัวอย่างเช่น ไฮดรอกไซด์ Mn(+2), Cr(+2), Fe(+2) จึงไม่เสถียรมากและถูกออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วโดยออกซิเจนในบรรยากาศ:

2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O = 2Mn(OH)4;

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Cr(OH) 3

ในการแปลงโคบอลต์ (II) หรือนิกเกิล (II) ไฮดรอกไซด์เป็น Co(OH) 3 หรือ Ni(OH) 3 จำเป็นต้องใช้ตัวออกซิไดซ์ที่แรงกว่า - ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 ในตัวกลางที่เป็นด่าง หรือโบรมีน Br 2:

2Co(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Co(OH) 3;

2 นิ(OH) 2 + Br 2 +2NaOH = 2 Ni(OH) 3 + 2NaBr

อนุพันธ์ของ Ti(III), V(III), V(II), Cr (II) ถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายในอากาศ เกลือบางชนิดสามารถออกซิไดซ์ได้ แม้กระทั่งกับน้ำ:

2Ti 2 (SO 4) 3 + O 2 + 2H 2 O = 4TiOSO 4 + 2H 2 SO 4;

2CrCl 2 + 2H 2 O = 2Cr(OH) Cl 2 + H 2

สารประกอบขององค์ประกอบ d ในสถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้น (ตั้งแต่ +4 ถึง +7)โดยปกติ แสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์อย่างไรก็ตาม สารประกอบ Ti(IV) และ V(V) มีความเสถียรอยู่เสมอ ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ที่ค่อนข้างอ่อน:

TiOSO 4 + Zn + H 2 SO 4 = Ti 2 (SO 4) 3 + ZnSO 4 + H 2 O;

นา 3 VO 4 + สังกะสี + H 2 SO 4 = VOSO 4 + ZnSO 4 + H 2 O

การลดลงเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย - โดยมีอะตอมไฮโดรเจน ณ เวลาที่ปล่อยออกมา (Zn + 2H + = 2H + Zn 2+)

และสารประกอบโครเมียมในสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่าจะเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงโดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด:

K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O;

2CrO 3 + C 2 H 5 OH = Cr 2 O 3 + CH 3 COH + H 2 O

สารประกอบ Mn(VI), Mn(VII) และ Fe(VI) แสดงคุณสมบัติการออกซิไดซ์ที่แรงยิ่งขึ้น:

2KMnO 4 + 6KI + 4H 2 O = 2MnO 2 + 3I 2 + 8KOH;

4K 2 FeO 4 + 10H 2 SO 4 = 2Fe 2 (SO 4) 3 + 3O 2 +10H 2 O+ 4K 2 SO 4

ดังนั้น, คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของสารประกอบขององค์ประกอบ d ในสถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้นจะเพิ่มขึ้นตลอดระยะเวลาจากซ้ายไปขวา

ความสามารถในการออกซิไดซ์ของสารประกอบขององค์ประกอบ d ในสถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้นในกลุ่มย่อยจากบนลงล่างอ่อนตัวลง- ตัวอย่างเช่นในกลุ่มย่อยโครเมียม: โพแทสเซียมไบโครเมต K 2 Cr 2 O 7 มีปฏิกิริยาโต้ตอบแม้จะมีสารรีดิวซ์ที่อ่อนแอเช่น SO 2 . ในการลดโมลิบเดตหรือไอออนของทังสเตน จำเป็นต้องใช้สารรีดิวซ์ที่แรงมาก เช่น สารละลายกรดไฮโดรคลอริกของดีบุก (II) คลอไรด์:

K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

3 (NH 4) 2 MoO 4 + HSnCl 3 + 9HCl = MoO 3 MoO 5 + H 2 SnCl 6 + 4H 2 O + 6NH 4 Cl

ปฏิกิริยาสุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน และสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ d จะลดลงเล็กน้อย

สารประกอบของโลหะ d ในสถานะออกซิเดชันระดับกลางแสดงความเป็นคู่ของรีดอกซ์- ตัวอย่างเช่น สารประกอบเหล็ก (III) สามารถแสดงคุณสมบัติของสารรีดิวซ์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารคู่:

2FeCl3 + Br2 + 16KOH = 2K2FeO4 + 6KBr + 6KCl +8H2O,

และคุณสมบัติออกซิไดซ์:

2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 +2KCl

เบสสามารถทำปฏิกิริยากับกรดและกรดออกไซด์ได้ ในระหว่างปฏิกิริยาจะเกิดเกลือและน้ำขึ้น
อัลคาลิสและแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์จะทำปฏิกิริยากับสารละลายเกลือเสมอ เบสที่ไม่ละลายน้ำ:
ปฏิกิริยาของกรดกับเบสเรียกว่าการทำให้เป็นกลาง ในระหว่างปฏิกิริยานี้ ไอออนบวกของกรด H + และแอนไอออนฐาน OH จะสร้างโมเลกุลของน้ำ หลังจากนั้นตัวกลางของสารละลายจะเป็นกลาง ส่งผลให้ความร้อนเริ่มถูกปล่อยออกมา ในสารละลาย สิ่งนี้นำไปสู่การให้ความร้อนของเหลวอย่างค่อยเป็นค่อยไป เมื่อไร โซลูชั่นที่แข็งแกร่งมีความร้อนมากเกินพอที่จะทำให้ของเหลวเดือด ต้องจำไว้ว่าปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลางเกิดขึ้นค่อนข้างเร็ว

บริเวณที่แข็งแกร่ง

NaOH โซเดียมไฮดรอกไซด์ (โซดาไฟ)
KOH โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (โปแตชกัดกร่อน)
LiOH ลิเธียมไฮดรอกไซด์
Ba(OH) 2 แบเรียมไฮดรอกไซด์
Ca(OH) 2 แคลเซียมไฮดรอกไซด์ (ปูนขาว)

รากฐานที่อ่อนแอ

Mg(OH) 2 แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
Fe(OH) 2 เหล็ก (II) ไฮดรอกไซด์
สังกะสี(OH) 2 ซิงค์ไฮดรอกไซด์
NH 4 OH แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์
Fe(OH) 3 เหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์

คุณสมบัติทางเคมีของแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์

เบสแอมโฟเทอริกทำปฏิกิริยากับทั้งกรดและด่าง ในระหว่างปฏิกิริยาจะเกิดเกลือและน้ำขึ้น เมื่อทำปฏิกิริยากับกรดใดๆ ฐานแอมโฟเทอริกแสดงคุณสมบัติของฐานทั่วไปเสมอ
ในระหว่างการทำปฏิกิริยากับด่าง เบสแอมโฟเทอริกสามารถแสดงคุณสมบัติของกรดได้ ในกระบวนการฟิวชันกับอัลคาลิสจะเกิดเกลือและน้ำขึ้น
เมื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไลจะเกิดเกลือที่ซับซ้อนเสมอ
อัลคาลิสละลายโลหะแอมโฟเทอริก ในระหว่างปฏิกิริยานี้ ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมา ด้วยเหตุนี้เอง ปฏิกิริยาเคมีเมื่อลดอะลูมิเนียมลงในสารละลายอัลคาไล ก๊าซจะถูกปล่อยออกมา สิ่งนี้สามารถเห็นได้เมื่อจุดไฟ

ไฮดรอกไซด์และการจำแนกประเภท

ฐานประกอบด้วยอะตอมของโลหะและหมู่ไฮดรอกซิล (OH -) ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่าไฮดรอกไซด์

1. ในความสัมพันธ์กับ ไปที่น้ำพื้นที่แบ่งออกเป็น:

ละลายน้ำได้- ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่าอัลคาลิสแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ แต่เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ ฐานที่เกิดจากโลหะอื่นไม่ละลายในน้ำ อัลคาไลในสารละลายที่เป็นน้ำจะแยกตัวออกจากไอออนบวกของโลหะและไอออนไฮดรอกไซด์ไอออน OH -
ไม่ละลายน้ำ

2. โดยการโต้ตอบ กับผู้อื่น สารเคมีไฮดรอกไซด์แบ่งออกเป็น: