Три способа получить основание
Выбери реакцию и проведи ползунок от начала к результату. Состав, наблюдаемый эффект и объяснение изменятся вместе.
Условная иллюстрация начала и результата; ползунок не описывает скорость реакции.
Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.
Получение щёлочи из оксида
Некоторые основные оксиды взаимодействуют с водой: CaO + H₂O → Ca(OH)₂. Получение гашёной извести сопровождается выделением тепла. Вода выступает реагентом, а не только растворителем.
CuO с водой не образует Cu(OH)₂. Перед выбором такого пути проверяют свойства исходного оксида. Соответствие «оксид — гидроксид» по составу ещё не означает прямую реакцию между ними.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| CaO + H₂O | Ca(OH)₂ | Прямой путь возможен |
| CuO + H₂O | Нет реакции при обычных условиях | Нужен другой путь |
Из оксидов и воды получают некоторые щёлочи. Для нерастворимых оснований часто нужен другой способ.
Нерастворимое основание осаждают из соли
Растворимая соль металла и щёлочь позволяют получить осадок гидроксида: FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl. Группы OH связываются с железом(III), а остальные частицы остаются в растворе.
Для CuSO₄ + 2NaOH образуется Cu(OH)₂. Формулу гидроксида составляют по валентности металла. После осаждения твёрдое вещество можно отделить фильтрованием; растворённая соль проходит через фильтр.
Выбрать соль
Растворимая соль нужного металла.
Добавить щёлочь
Образуется нерастворимый гидроксид.
Отделить продукт
Осадок остаётся на фильтре.
Нерастворимое основание получают реакцией соли со щёлочью. Возможность осаждения проверяют по растворимости гидроксида.
Лабораторная стеклянная посуда
Лабораторная посуда помогает наблюдать вещества и их превращения в контролируемых условиях.
Diane A. Reid / National Cancer Institute · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Окраска фенолфталеина в щелочной среде
Фенолфталеин делает щелочную среду заметной благодаря малиновой окраске.
Andyman1125 · Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Промышленный путь к NaOH
Гидроксид натрия получают электролизом водного раствора NaCl. Суммарная схема 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂ требует электрической энергии и специального разделения продуктов.
Это не обычная реакция смешивания соли и воды. Электрический ток обеспечивает превращения, а устройство установки предотвращает нежелательное взаимодействие продуктов. На рисунке процесса следует отличать материальные потоки от подвода энергии.
Сырьё
Водный раствор NaCl.
Энергия и установка
Электролиз с разделением продуктов.
Продукты
NaOH, H₂ и Cl₂.
Щёлочи производят в том числе электролизом растворов солей. Электрическая энергия и устройство установки являются необходимыми условиями.
Применение оснований
NaOH используется в производстве мыла, бумаги и различных химических продуктов. Ca(OH)₂ применяют в известковых материалах и для нейтрализации кислых сред. Свойство связывать кислоту помогает объяснить многие применения.
Количество основания подбирают по составу среды и цели процесса. Избыток щёлочи создаёт новую проблему вместо нейтрализации. Даже похожие по классу основания различаются растворимостью и практическим назначением.
| Основание | Используемое свойство | Область |
|---|---|---|
| NaOH | Высокая реакционная способность | Химическое производство |
| Ca(OH)₂ | Нейтрализация и взаимодействие с CO₂ | Известковые материалы |
Применение оснований связано с их свойствами. Для нейтрализации рассчитывают необходимое количество реагента.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 22. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 22. Получение и применение оснований.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах