ibrain.kz
RUKZ
Предыдущая тема|Следующая: Периодический закон и электронное строение атомов (s- и p-элементы)
Химия · 8 класс2 четвертьТема 5Лабораторная работаГОСО РК 2026Базовый

Вода и основания. Классификация и химические свойства оснований, щелочи

Вода и основания. Классификация и химические свойства оснований, щелочи

Время изучения~75 минтеория + практика
Разделы темы5 разд.пошаговый разбор
Тест темы3 вопр.с мгновенным ответом
СОР / СОЧ2 четвертьдескрипторы ГОСО
Раздел 1 из 5
1

Понятие об основаниях и их номенклатура

Основания (основные гидроксиды) — это сложные неорганические соединения, состоящие из катионов металла (или иона аммония NH₄⁺) и одной или нескольких гидроксогрупп OH⁻.

Число гидроксильных групп OH⁻ в молекуле основания равно степени окисления (валентности) металла и определяет кислотность основания:

• Однокислотные: NaOH, KOH, LiOH;

• Двухкислотные: Ca(OH)₂, Ba(OH)₂, Cu(OH)₂, Fe(OH)₂;

• Трехкислотные: Fe(OH)₃, Cr(OH)₃.

Названия оснований строятся по схеме: слово «гидроксид» + название металла в родительном падеже с указанием валентности римскими цифрами (если она переменная): KOH — гидроксид калия, Cu(OH)₂ — гидроксид меди(II), Fe(OH)₃ — гидроксид железа(III).

Схема: Щелочи и нерастворимые основания, нейтрализация

Векторная схема
03.57.0 (Нейтрально)10.514КИСЛАЯ СРЕДА ([H⁺] > [OH⁻])ЩЕЛОЧНАЯ СРЕДА ([OH⁻] > [H⁺])Окраска индикаторов в средахЛакмус:Красный (кислая)Фиолетовый (нейтр.)Синий (щелоч.)Метилоранж:Розовый (кислая)Оранжевый (нейтр.)Желтый (щелоч.)Фенолфталеин:БесцветныйБесцветныйМалиновый (щелоч.)
Щелочи: NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂; окраска индикаторов: фенолфталеин малиновый, лакмус синий.
Класс гидроксидов

Основание

Химическое соединение с функциональной группой [OH]⁻, обусловливающей щелочные свойства.
Стехиометрический признак

Кислотность основания

Число гидроксогрупп в формуле основания, способных связывать катионы H⁺.

Мылкость щелочей

Растворы щелочей мылки на ощупь, так как омыляют кожные липиды. Они вызывают сильные химические ожоги (едкие щелочи NaOH, KOH).

Шаг 1
Определение металла
Назвать металл и выяснить, постоянна ли его валентность.
Шаг 2
Составление формулы
Приписать к катиону металла соответствующее число групп (OH)ₙ.
Шаг 3
Проверка растворимости
По таблице растворимости определить: щелочь или нерастворимое основание.
Общая формула оснований
Меn+(OH−)n\text{Ме}^{n+} (\text{OH}^{-})_n
где n — заряд катиона металла, равный числу гидроксильных анионов.
Раздел 2 из 5
2

Щелочи и нерастворимые основания: химические различия

По растворимости в воде все основания строго делятся на две группы:

1. Растворимые в воде основания — щелочи. К ним относятся гидроксиды щелочных металлов (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH) и щелочноземельных металлов (Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂). Щелочи — сильные электролиты, диссоциирующие практически на 100% с образованием свободного иона OH⁻: NaOH → Na⁺ + OH⁻. Они меняют окраску индикаторов (фенолфталеин становится ярко-малиновым, лакмус — синим, метилоранж — желтым).

2. Нерастворимые в воде основания — гидроксиды почти всех остальных металлов: Cu(OH)₂ (голубой осадок), Fe(OH)₂ (грязно-зеленый), Fe(OH)₃ (бурый), Ni(OH)₂ (светло-зеленый). На индикаторы они не действуют, так как не создают в воде ощутимой концентрации ионов OH⁻.

Растворимые гидроксиды

Щелочи

Сильные основания металлов I-А и II-А (Ca-Ba) групп, создающие pH > 12.
Осадки гидроксидов

Нерастворимые основания

Гидроксиды переходных металлов, выпадающие в виде окрашенных гелеобразных осадков.

Качественные цвета осадков

Голубой осадок Cu(OH)₂ при нагревании чернеет из-за образования порошка оксида меди(II) CuO.

Шаг 1
Проверка по таблице растворимости
Найти пересечение катиона Ме с анионом OH⁻: Р — щелочь, Н — нерастворимое.
Шаг 2
Прогноз действия индикатора
Если щелочь — фенолфталеин малиновый; если осадок — окраска не меняется.
Шаг 3
Реакция на нагревание
Нерастворимое основание разложить нагреванием на оксид металла и воду.
Термическое разложение нерастворимых оснований
Cu(OH)2→t∘CuO+H2O\text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{t^{\circ}} \text{CuO} + \text{H}_2\text{O}
Щелочи (NaOH, KOH) при обычном нагревании не разлагаются, а нерастворимые гидроксиды легко теряют воду.
Раздел 3 из 5
3

Химические свойства оснований и реакция нейтрализации

Основания проявляют следующие фундаментальные химические свойства:

1. Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации) — общее свойство всех оснований (как щелочей, так и нерастворимых):

NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O,

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O (голубой осадок растворяется с образованием зеленовато-голубого раствора хлорида меди).

2. Специфические свойства щелочей:

• Взаимодействие с кислотными оксидами: 2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O;

• Взаимодействие с растворами солей (с образованием осадка): 2NaOH + FeSO₄ → Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄;

• Взаимодействие с амфотерными оксидами и металлами (Al, Zn): 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑.

Универсальный процесс

Реакция нейтрализации

Взаимодействие кислоты со щелочью с образованием соли и нейтральной воды: H⁺ + OH⁻ = H₂O.
Аналитическое титрование

Точка эквивалентности

Момент полного стехиометрического связывания всех ионов OH⁻ катионами H⁺.

Титрование с индикатором

При нейтрализации кислоты щелочью добавленный фенолфталеин обесцвечивается ровно в момент добавления эквивалентного объема кислоты.

Шаг 1
Выявление кислоты и основания
Определить формулы реагентов: кислота (H) и основание (OH).
Шаг 2
Формирование молекулы H₂O
Соединить H⁺ и OH⁻ в воду, а оставшиеся ионы связать в соль.
Шаг 3
Балансировка
Уравнять число протонов и гидроксидов для достижения нейтральности.
Ионная суть нейтрализации
H++OH−⟶H2O(ΔH=−57.3 кДж/моль)\text{H}^+ + \text{OH}^- \longrightarrow \text{H}_2\text{O} \quad (\Delta H = -57.3\text{ кДж/моль})
Любая реакция сильной кислоты с сильным основанием сопровождается выделением стандартного тепла нейтрализации.
Раздел 4 из 5
4

Алгоритм качественного распознавания оснований и щелочей индикаторами

Методика идентификации катионов и гидроксид-анионов OH⁻:

Шаг 1
Проверка растворимости основания в воде
По таблице растворимости определить растворимость: NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂ (малораств.) — щелочи. Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Cu(OH)₂ — нерастворимые.
Шаг 2
Действие индикатора на растворы щелочей
Добавить каплю фенолфталеина: раствор мгновенно окрашивается в насыщенный малиновый цвет (pH > 8.5). Лакмус становится синим, метилоранж — желтым.
Шаг 3
Термическое разложение нерастворимых оснований
В отличие от щелочей, нерастворимые основания при слабом нагревании легко разлагаются на оксид металла и воду: Cu(OH)₂ —(t)→ CuO(черный) + H₂O.
Раздел 5 из 5
5

Ловушки ЕНТ: Окраска фенолфталеина и разложение гидроксидов

Ошибки на ЕНТ:

1. Действие фенолфталеина на нерастворимые основания:

Ученики считают, что Cu(OH)₂ окрасит фенолфталеин в малиновый цвет. Нет! Нерастворимые основания не диссоциируют на ионы OH⁻ в растворе, поэтому фенолфталеин останется БЕСЦВЕТНЫМ!

2. Термическая устойчивость щелочей:

Гидроксиды щелочных металлов (NaOH, KOH) НЕ разлагаются при обычном нагревании на спиртовке (они плавятся и испаряются без разложения при t > 1000 °C). Исключение — LiOH (разлагается на Li₂O и H₂O).

Фенолфталеин — индикатор щелочей

Фенолфталеин реагирует ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО на свободные гидроксид-ионы OH⁻ в растворе. В кислой и нейтральной среде, а также с нерастворимыми гидроксидами он бесцветен!

Ваш прогресс по теме25%
Оглавление урока
Шпаргалка формул8 класс
Количество вещества через массу:
n=m/Mn = m / M[моль]
Число структурных частиц:
N=n⋅NAN = n \cdot N_A[частиц]
Молярный объем газов при н.у.:
V=n⋅VmV = n \cdot V_m[л]
Относительная плотность газов:
DB(A)=M(A)/M(B)D_B(A) = M(A) / M(B)
Следующая тема

Периодический закон и электронное строение атомов (s- и p-элементы)

Перейти к теме →