Basiske hydroxider

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 21. marts 2016; verifikation kræver 1 redigering .

Basiske hydroxider er komplekse stoffer, der består af metalatomer eller en ammoniumion og en hydroxogruppe (-OH) og dissocierer i en vandig opløsning for at danne OH - anioner - og kationer . Navnet på basen består normalt af to ord: ordet "hydroxid" og navnet på metallet i genitivkasus (eller ordet "ammonium"). Baser, der er letopløselige i vand, kaldes alkalier .

Henter

Interaktionen af et stærkt basisk oxid med vand producerer en stærk base eller alkali. ${\mathsf {CaO+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Ca(OH)_{2}}}$ Svagt basiske og amfotere oxider reagerer ikke med vand, så deres tilsvarende hydroxider kan ikke opnås på denne måde.
Hydroxider af lavaktive metaller opnås ved at tilsætte alkali til opløsninger af de tilsvarende salte. Da opløseligheden af svagt basiske hydroxider i vand er meget lav, udfælder hydroxidet ud af opløsningen i form af en gelatinøs masse. ${\displaystyle {\mathsf {CuSO_{4}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Cu(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4))))$
Basen kan også opnås ved at omsætte et alkali- eller jordalkalimetal med vand. ${\mathsf {Ca+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Ca(OH)_{2}+H_{2}\uparrow }}$
Alkalimetalhydroxider fremstilles industrielt ved elektrolyse af vandige opløsninger af salte: ${\mathsf {2NaCl+2H_{2}O\ {\xrightarrow {e^{-}}}\ 2NaOH+H_{2}\uparrow +Cl_{2}\uparrow }}$
Nogle baser kan opnås ved udvekslingsreaktioner: ${\mathsf {Li_{2}SO_{4}+Ba(OH)_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2LiOH+BaSO_{4}\downarrow }}$
Metalbaser findes i naturen i form af mineraler, for eksempel: hydrargillit Al (OH) 3 , brucit Mg (OH) 2 .

Klassifikation

Fonde er klassificeret efter en række kriterier.

Ved opløselighed i vand.
- Opløselige baser ( alkalier ): lithiumhydroxid LiOH, natriumhydroxid NaOH, kaliumhydroxid KOH, bariumhydroxid Ba (OH) 2 , strontiumhydroxid Sr (OH) 2 , cæsiumhydroxid CsOH, rubidiumhydroxid RbOH, thalliumhydroxid TlOH (calciumhydroxid Ca. OH)2
- Praktisk talt uopløselige baser: Mg (OH) 2 ,, Zn (OH) 2 , Cu (OH) 2 , Al (OH) 3 , Fe (OH) 3 , Be (OH) 2 .
- Andre baser: NH 3 H 2 O

Opdelingen i opløselige og uopløselige baser falder næsten fuldstændig sammen med opdelingen i stærke og svage baser, eller hydroxider af metaller og overgangselementer . En undtagelse er lithiumhydroxid LiOH, som er meget opløseligt i vand, men er en svag base.

Ved antallet af hydroxylgrupper i molekylet.
- Enkelt syre ( natriumhydroxid NaOH)
- Disyre ( kobber(II)hydroxid Cu(OH) 2 )
- Trisyre ( jern(III)hydroxid Fe (OH) 3 )
Ved volatilitet.
- Flygtigt: NH3 , CH3 - NH2
- Ikke-flygtige: alkalier, uopløselige baser.
For stabilitet.
- Stabil: natriumhydroxid NaOH, bariumhydroxid Ba(OH) 2
- Ustabil: ammoniumhydroxid NH 3 H 2 O (ammoniakhydrat).
Ifølge graden af elektrolytisk dissociation .
- Stærk (α > 30%): alkalier.
- Svag (α < 3%): uopløselige baser.
Ved tilstedeværelsen af ilt.
- Iltholdig: kaliumhydroxid KOH, strontiumhydroxid Sr(OH) 2
- Anoxisk : ammoniak NH3 , aminer .
Efter type forbindelse:
- Uorganiske baser: indeholder en eller flere -OH-grupper.
- Organiske baser: organiske forbindelser, der er protonacceptorer : aminer , amidiner og andre forbindelser.

Nomenklatur

I IUPAC- nomenklaturen kaldes uorganiske forbindelser, der indeholder -OH-grupper, for hydroxider . Eksempler på systematiske navne for hydroxider:

NaOH - natriumhydroxid
TlOH - thallium(I)hydroxid
Fe (OH) 2 - jern(II)hydroxid

Hvis forbindelsen indeholder oxid- og hydroxidanioner på samme tid, bruges numeriske præfikser i navnene :

TiO (OH) 2 - titandihydroxidoxid
MoO (OH) 3 - molybdæntrihydroxidoxid

For forbindelser, der indeholder en O(OH)-gruppe, bruges traditionelle navne med præfikset meta- :

AlO(OH) - aluminiummetahydroxid
CrO(OH) - chrommetahydroxid

For oxider hydreret med et ubestemt antal vandmolekyler, for eksempel Tl 2 O 3 • n H 2 O, er det uacceptabelt at skrive formler som Tl(OH) 3 . Det anbefales heller ikke at kalde sådanne forbindelser for hydroxider . Eksempler på titel:

Tl 2 O 3 • n H 2 O - thallium(III) oxid polyhydrat
MnO 2 • n H 2 O - mangan (IV) oxid polyhydrat

Særligt bemærkelsesværdigt er forbindelsen NH 3 •H 2 O, som tidligere blev skrevet som NH 4 OH, og som udviser egenskaberne som en base i vandige opløsninger. Denne og lignende forbindelser skal omtales som et hydrat :

NH3 • H2O - ammoniakhydrat _
N 2 H 4 • H 2 O - hydrazinhydrat

Kemiske egenskaber

I vandige opløsninger dissocierer baser, hvilket ændrer den ioniske ligevægt:

{\displaystyle {\mathsf {NaOH\ \rightleftarrows \ Na^{+}+OH^{-))))

denne ændring vises i farverne på nogle syre-base-indikatorer :

lakmus bliver blå
methyl orange - gul
phenolphtalein antager en fuchsia farve .

Når man interagerer med en syre, sker der en neutraliseringsreaktion, og salt og vand dannes:

{\mathsf {NaOH+HCl\ {\xrightarrow {}}\ NaCl+H_{2}O}}

Bemærk: Reaktionen fortsætter ikke, hvis både syren og basen er svage .

Med et overskud af syre eller base går neutraliseringsreaktionen ikke til ende, og der dannes henholdsvis sure eller basiske salte:

{\mathsf {NaOH+H_{3}PO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ NaH_{2}PO_{4}+H_{2}O}}

{\mathsf {2Cu(OH)_{2}+H_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ (CuOH)_{2}CO_{3}+2H_{2}O} }

Amfotere baser kan reagere med alkalier og danne hydroxokomplekser:

{\mathsf {Zn(OH)_{2}+2KOH\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}[Zn(OH)_{4}]}}

Baser reagerer med sure eller amfotere oxider og danner salte:

{\mathsf {2NaOH+SiO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O))

{\mathsf {2NaOH+Al_{2}O_{3}\ {\xrightarrow {}}\ 2NaAlO_{2}+H_{2}O}}

Baser indgår i udvekslingsreaktioner (reagerer med saltopløsninger):

{\mathsf {Ba(OH)_{2}+Na_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ 2NaOH+BaSO_{4}\downarrow }}

Svage og uopløselige baser nedbrydes til oxid og vand ved opvarmning:

{\mathsf {Cu(OH)_{2}\ {\xrightarrow {T))\ CuO+H_{2}O))

Nogle baser (Cu(I), Ag, Au(I)) nedbrydes selv ved stuetemperatur.

Alkalimetalbaser (undtagen lithium ) smelter ved opvarmning , smelter er elektrolytter .

Se også

Litteratur

Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1. - 623 s.
Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1992. - T. 3. - 639 s. - ISBN 5-82270-039-8 .
Lidin R.A. osv. Nomenklatur for uorganiske stoffer. - M. : KolosS, 2006. - 95 s. — ISBN 5-9532-0446-9 .