Основания — урок 1 темы «Основания и амфотерные гидроксиды: свойства и получение», химия ОГЭ

Основания \(\mathrm{Me(OH)_n}\) делят на три группы. Нерастворимые основания: \(\ce{Cu(OH)2}\) голубой, \(\ce{Fe(OH)2}\) зеленоватый, \(\ce{Fe(OH)3}\) бурый, \(\ce{Mg(OH)2}\) белый. Амфотерные гидроксиды: \(\ce{Zn(OH)2}\), \(\ce{Al(OH)3}\), \(\ce{Be(OH)2}\) — белые, \(\ce{Cr(OH)3}\) — серо-зелёный; слабые амфотерные свойства есть и у \(\ce{Fe(OH)3}\). Индикаторы в щелочной среде: лакмус синий, фенолфталеин малиновый, метилоранж жёлтый.

Свойство	Щёлочи	Нерастворимые основания	Амфотерные гидроксиды
С кислотами — реакция нейтрализации	\(\ce{NaOH + HCl = NaCl + H2O}\); \(\ce{2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O}\); \(\ce{Ba(OH)2 + H2SO4 = BaSO4 v + 2H2O}\)	\(\ce{Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O}\); \(\ce{Fe(OH)3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + 3H2O}\)	\(\ce{Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O}\); \(\ce{Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O}\)
С кислотными оксидами	\(\ce{2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O}\); \(\ce{Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O}\); \(\ce{6KOH + P2O5 = 2K3PO4 + 3H2O}\)	не реагируют	не реагируют (в растворе)
С растворами солей — реакция щёлочи с солью идёт, если выпадает осадок или выделяется газ	\(\ce{2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 v + Na2SO4}\) (голубой осадок); \(\ce{3KOH + FeCl3 = Fe(OH)3 v + 3KCl}\) (бурый); \(\ce{Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4 v + 2NaOH}\); \(\ce{NaOH + NH4Cl = NaCl + NH3 ^ + H2O}\)	не реагируют	—
Со щелочами — реакция амфотерного гидроксида со щёлочью	—	—	\(\ce{Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]}\) (раствор); \(\ce{Al(OH)3 + NaOH ->[t^\circ] NaAlO2 + 2H2O}\) (сплавление); осадок \(\ce{Al(OH)3}\) растворяется и в кислоте, и в избытке щёлочи
С амфотерными оксидами, гидроксидами, металлами \(\ce{Zn}\), \(\ce{Al}\)	\(\ce{2NaOH + ZnO ->[t^\circ] Na2ZnO2 + H2O}\); \(\ce{2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 ^}\)	—	—
Разложение при нагревании — разложение нерастворимых оснований и амфотерных гидроксидов	не разлагаются (кроме \(\ce{LiOH}\))	\(\ce{Cu(OH)2 ->[t^\circ] CuO + H2O}\) (голубой → чёрный); \(\ce{2Fe(OH)3 ->[t^\circ] Fe2O3 + 3H2O}\); \(\ce{Mg(OH)2 ->[t^\circ] MgO + H2O}\)	\(\ce{2Al(OH)3 ->[t^\circ] Al2O3 + 3H2O}\); \(\ce{Zn(OH)2 ->[t^\circ] ZnO + H2O}\)

Получение щелочей: активный металл или его оксид + вода (\(\ce{2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ^}\); \(\ce{CaO + H2O = Ca(OH)2}\)), электролиз раствора \(\ce{NaCl}\) (\(\ce{2NaCl + 2H2O ->[\text{электролиз}] 2NaOH + H2 ^ + Cl2 ^}\)), \(\ce{Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 v + 2NaOH}\). Получение нерастворимых оснований и амфотерных гидроксидов — щёлочь + раствор соли: \(\ce{CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 v + Na2SO4}\); \(\ce{AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 v + 3NaCl}\) (без избытка щёлочи!).

Ловушка ОГЭ. Нерастворимые основания не реагируют с солями и кислотными оксидами и не меняют окраску индикаторов: фенолфталеин с \(\ce{Cu(OH)2}\) не краснеет. Получая \(\ce{Al(OH)3}\) или \(\ce{Zn(OH)2}\), щёлочь приливают понемногу: в избытке осадок растворится.

Свойство	Щёлочи	Нерастворимые основания	Амфотерные гидроксиды
С растворами солей — реакция щёлочи с солью идёт, если выпадает осадок или выделяется газ	\(\ce{2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 v + Na2SO4}\) (голубой осадок); \(\ce{3KOH + FeCl3 = Fe(OH)3 v + 3KCl}\) (бурый); \(\ce{Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4 v + 2NaOH}\); \(\ce{NaOH + NH4Cl = NaCl + NH3 ^ + H2O}\)	не реагируют	—
Со щелочами — реакция амфотерного гидроксида со щёлочью	—	—	\(\ce{Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]}\) (раствор); \(\ce{Al(OH)3 + NaOH ->[t^\circ] NaAlO2 + 2H2O}\) (сплавление); осадок \(\ce{Al(OH)3}\) растворяется и в кислоте, и в избытке щёлочи
Разложение при нагревании — разложение нерастворимых оснований и амфотерных гидроксидов	не разлагаются (кроме \(\ce{LiOH}\))	\(\ce{Cu(OH)2 ->[t^\circ] CuO + H2O}\) (голубой → чёрный); \(\ce{2Fe(OH)3 ->[t^\circ] Fe2O3 + 3H2O}\); \(\ce{Mg(OH)2 ->[t^\circ] MgO + H2O}\)	\(\ce{2Al(OH)3 ->[t^\circ] Al2O3 + 3H2O}\); \(\ce{Zn(OH)2 ->[t^\circ] ZnO + H2O}\)

Как это спрашивают на ОГЭ. Задание 10 — реагенты для щёлочи (кислотный оксид, кислота, соль с образованием осадка); задание 12 — «выпадение голубого осадка»; задание 17 — щёлочью различают \(\ce{AlCl3}\) и \(\ce{CaCl2}\), \(\ce{FeCl2}\) и \(\ce{FeCl3}\).

Основания \(\mathrm{Me(OH)_n}\) делят на три группы. Щёлочи — растворимые (\(\ce{NaOH}\), \(\ce{KOH}\), \(\ce{LiOH}\), \(\ce{Ba(OH)2}\); \(\ce{Ca(OH)2}\) малорастворим) — едкие, мылкие на ощупь, разъедают кожу и ткани.

Свойство	Щёлочи	Нерастворимые основания	Амфотерные гидроксиды
С растворами солей — реакция щёлочи с солью идёт, если выпадает осадок или выделяется газ	\(\ce{2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 v + Na2SO4}\) (голубой осадок); \(\ce{3KOH + FeCl3 = Fe(OH)3 v + 3KCl}\) (бурый); \(\ce{Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4 v + 2NaOH}\); \(\ce{NaOH + NH4Cl = NaCl + NH3 ^ + H2O}\)	не реагируют	—
Со щелочами — реакция амфотерного гидроксида со щёлочью	—	—	\(\ce{Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]}\) (раствор); \(\ce{Al(OH)3 + NaOH ->[t^\circ] NaAlO2 + 2H2O}\) (сплавление); осадок \(\ce{Al(OH)3}\) растворяется и в кислоте, и в избытке щёлочи

\(\ce{NaOH}\) — едкий натр, каустическая сода; \(\ce{KOH}\) — едкое кали; \(\ce{Ca(OH)2}\) — гашёная известь, известковая вода (раствор), известковое молоко (взвесь); \(\ce{Ba(OH)2}\) — баритовая вода. Щёлочи применяют для получения мыла, бумаги, очистки; известь — в строительстве, побелке, известковании кислых почв.

Лайфхак. Цвет осадка — «паспорт» катиона: \(\ce{Cu(OH)2}\) — голубой, \(\ce{Fe(OH)2}\) — зеленоватый (буреет), \(\ce{Fe(OH)3}\) — бурый, \(\ce{Mg(OH)2}\), \(\ce{Al(OH)3}\), \(\ce{Zn(OH)2}\) — белые. Белый осадок, растворимый в избытке щёлочи, — амфотерный (\(\ce{Al(OH)3}\), \(\ce{Zn(OH)2}\)); \(\ce{Mg(OH)2}\) в щёлочи не растворяется.

Интересный факт. Фенолфталеин долго продавали в аптеках как слабительное под названием «пурген», поэтому о его малиновой окраске в щёлочи знали даже не химики. Сейчас как лекарство его не используют.

Из истории. Слово «щёлочь» связано со «щёлоком» — отваром золы, которым раньше стирали бельё: в золе растений есть поташ \(\ce{K2CO3}\), его раствор щелочной. Латинское alkali — от арабского «аль-кали», «зола растений».

Основания \(\mathrm{Me(OH)_n}\) делят на три группы. Щёлочи — растворимые (\(\ce{NaOH}\), \(\ce{KOH}\), \(\ce{LiOH}\), \(\ce{Ba(OH)2}\); \(\ce{Ca(OH)2}\) малорастворим) — едкие, мылкие на ощупь, разъедают кожу и ткани.

Получение щелочей: активный металл или его оксид + вода (\(\ce{2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ^}\); \(\ce{CaO + H2O = Ca(OH)2}\)), электролиз раствора \(\ce{NaCl}\) (\(\ce{2NaCl + 2H2O ->[\text{электролиз}] 2NaOH + H2 ^ + Cl2 ^}\)), \(\ce{Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 v + 2NaOH}\). Получение нерастворимых оснований и амфотерных гидроксидов — щёлочь + раствор соли: \(\ce{CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 v + Na2SO4}\); \(\ce{AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 v + 3NaCl}\) (без избытка щёлочи!).

\(\ce{NaOH}\) — едкий натр, каустическая сода; \(\ce{KOH}\) — едкое кали; \(\ce{Ca(OH)2}\) — гашёная известь, известковая вода (раствор), известковое молоко (взвесь); \(\ce{Ba(OH)2}\) — баритовая вода. Щёлочи применяют для получения мыла, бумаги, очистки; известь — в строительстве, побелке, известковании кислых почв.

Как это спрашивают на ОГЭ. Задание 10 — реагенты для щёлочи (кислотный оксид, кислота, соль с образованием осадка); задание 12 — «выпадение голубого осадка»; задание 17 — щёлочью различают \(\ce{AlCl3}\) и \(\ce{CaCl2}\), \(\ce{FeCl2}\) и \(\ce{FeCl3}\).