logo
Практические раб

Гидроксиды (основания)

основание  электролит , при диссоциации которого образуются только анионы ОН-.

основание

Растворимость основания [моль/л]

Сила основания

Константа диссоциации

1

2

3

4

LiOH  гидроксид лития

р [12,9 г/100г H2O]

щелочь*

К = 6,75 . 10-1

NaOH  гидроксид натрия

р [113 г/100г H2O]

щелочь

К = 5,9

KOH  гидроксид калия

р [117,9 г/100г H2O]

щелочь

К =

RbOH  гидроксид рубидия

р [179 г/100г H2O]

щелочь

К =

CsOH  гидроксид цезия

р [303 г/100г H2O]

щелочь

К =

*  LiOH  сильное основание, но по растворимости и силе уступает гидроксидам остальных s-элементов I группы.

LiOH NaOH KOH RbOH CsOH  возрастает сила основания;

Гидроксиды ЭОН  бесцветные очень гигроскопические вещества; при накаливании возгоняются без разложения (дегидратация до плавления наблюдается только у LiOH); хорошо растворяются в воде, при этом выделяется значительное количество теплоты

Be(OH)2  гидроксид бериллия*

н [8 . 10-6 ]

амфотерный гидроксид

К1 =

К2 =

Mg(OH)2  гидроксид магния

н (м) [5 . 10-4]

[0,00064 г/100г H2O]

слабое основание

К1 =

К2 = 2,5 . 10-3

Ca(OH)2  гидроксид кальция

р (м) [2 . 10-2]

[0,155 г/100г H2O]

сильное основание

К1 =

К2 = 4,3 . 10-2

Sr(OH)2  гидроксид стронция

р [7 . 10-2]

[1,01 г/100г H2O]

щелочь

К1 =

К2 = 1,5 . 10-1

Ba(OH)2  гидроксид бария

р [2 . 10-1]

[3,89 г/100г H2O]

щелочь

К1 =

К2 = 2,3 . 10-1

*  Be(OH)2  полимерное соединение, в воде не растворяется; получение гидроксида бериллия и его отношение к кислотам и щелочам можно выразить следующей суммарной схемой:

[Be(OH2)4]2+ Be(OH)2 [ Be(OH)4]2-

Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2  усиливается основной характер основания;

Гидроксиды Э(ОН)2  более слабые основания , чем гидроксиды щелочных металлов ; они термически не стабильны  теряют воду до плавления

B(OH)3 – гидроксид бора [H3BO3 – ортоборная кислота]

р

[5,74 г/100г H2O]

слабая кислота

К1 = 5,8. 10-10

К2 = 1,8 . 10-13

К3 = 1,6 . 10-14

Al(OH)3 – гидроксид алюминия *

н

амфотерный гидроксид

К1 =

К2 =

К3 = 1,38 . 10-9

Ga(OH)3 – гидроксид галлия

н

амфотерный гидроксид

К1 =

К2 = 1,6 . 10-11

К3 = 4 . 10-12

In(OH)3 – гидроксид индия

м

амфотерный гид-роксид (основн. св-ва преобл. над кислотными)

К1 =

К2 =

К3 =

TlOH – гидроксид таллия (I)

р

[34,3 г/100г H2O]

основной гидроксид

К > 10-1

Tl(OH)3 – гидроксид таллия (III)

н

слабо амфотерный гидроксид **

К1 =

К2 =

К3 =

*  Al(OH)3  полимерное соединение; природный гидроксид (минерал гидраглит) имеет слоистую кристаллическую решетку, слои состоят из октаэдров Al(OH)6, между слоями действует водородная связь; получаемый по обменной реакции гидроксид – студенистый белый осадок, при стоянии осадок постепенно (с выделением воды) переходит в кристаллическое состояние.

**  кислотная функция выражена очень слабо и практически не проявляется

Ga(OH)3, In(OH)3, Tl(OH)3  нерастворимые в воде студенистые осадки неопределенного состава  получают аналогично Al(OH)3

Ga(OH)3, In(OH)3, Tl(OH)3  усиление основных свойств и ослабление кислотных признаков, что находится в соответствии с увеличением размеров атомов Э (III)

1

2

3

4

CuOH  гидроксид меди (I)*

К =

Cu(OH)2  гидроксид меди (II)

н

слабое основание

К1 =

К2 = 3,4 . 10-7

AgOH  гидроксид серебра*

К = 5,0 . 10-3

Au(OH)3  гидроксид золота

м

амфотерный гидроксид (кисл. св-ва преобл.)

К1 =

К2 =

К3 =

*  CuOH, AgOH, AuOH  неустойчивы; при попытке их получения по обменным реакциям выделяются оксиды Cu2O (красный), Ag2O (темно-коричневый), например:

2 AgNO3 (р) + 2NaOH (р) = Ag2O (т) + NaNO3 (р) + H2O(ж)

Zn(OH)2  гидроксид цинка

м

амфотерный гидроксид

К1 =

К2 = 4 . 10-5

Cd(OH)2  гидроксид кадмия

н

слабое основание*

К1 =

К2 = 5,0. 10-3

*  амфотерные свойства Cd(OH)2 выражены очень слабо, он лишь немного растворяется в сильно концентрированных растворах щелочей

Гидроксид Hg(II) неизвестен

Zn(OH)2 Cd(OH)2  устойчивость падает

Zn(OH)2, Cd(OH)2 с кислотами образуют устойчивые аквокомплексы типа [Э(ОН2)4]2+ и [Э(ОН2)6]2+

Sc(OH)3  гидроксид скандия

н ?

амфотерный гидроксид

К1 =

К2 = 7,6 . 10-10

К3 = 7,6 . 10-10 ?

Y(OH)3  гидроксид иттрия

н

основной гидроксид

К1 =

К2 =

К3 =

La(OH)3  гидроксид лантана

н ?

сильное основание

К1 =

К2 =

К3 = 5,2 . 10-4

Ac(OH)3  гидроксид актиния

н ?

сильное основание ?

К1 =

К2 =

Th(OH)4  гидроксид тория

н ?

сильное основание ?

К1 =

К2 =

К3 =

К4 = 2,0 . 10-10

Sc(OH)3 Y(OH)3 La(OH)3 Ac(OH)3  усиливаются основные признаки и возрастает растворимость в воде

Sc(OH)3 Y(OH)3 La(OH)3  студнеобразные осадки

Гидроксиды лантаноидов и актиноидов  аморфные осадки, трудно растворимые в воде; обладают основным характером и, растворяясь в кислотах, образуют соли

Sn(OH)2  гидроксид олова (II)

К1 =

К2 =

Pb(OH)2  гидроксид свинца (II)

н

[0,0155 /100г H2O]

основной гидроксид

К1 = 9,6 . 10-4

К2 = 3,0 . 10-8

Ti(OH)2  гидроксид титана (II)*

н

К1 =

К2 = 4,3 . 10-2

Ti(OH)3  гидроксид титана (III) [грязно-фиолетовый осадок Ti2О3 . nН2О]

н

основной гидроксид

К1 =

К2 = 4,3 . 10-2

Zr (OH)2  гидроксид циркония

р

К1 =

К2 = 4,3 . 10-2

Hf(OH)2  гидроксид гафния

р

К1 =

К2 = 4,3 . 10-2

*  сильный восстановитель, медленно реагирующий с водой:

2 Ti(OH)2 + 2H2O  2 Ti(OH)3 + H2

Гидроксиды Э (IV) - студенистые осадки переменного состава ЭО2 . nН2О; свежеприготовленные осадки (-форма) имеют относительно большое число OH-групп, поэтому они более реакционноспособны (растворимы в кислотах), чем состарившиеся осадки (-форма) , в которых оловые группы замещены на оксоловые; гидроксиды титана (IV) растворимы в концентрированных щелочах, гидроксиды циркония (IV) и гафния (IV) с щелочами практически не взаимодействуют.

V(OH)2  гидроксид ванадия (II) *

н

основной гидроксид ?

К1 =

К2 =

1

2

3

4

V(OH)3  гидроксид ванадия (III) **

н ?

амфотерный гид-роксид (основные свойства преобл. над кислотными)

К1 =

К2 =

К3 = 8,3 . 10-12

V(OH)4  гидроксид ванадия (IV)

н ?

амфотерный гидроксид (кис-лотные свойства преобладают над основными)

К1 =

К2 =

*  осадок, легко окисляющийся на воздухе

**  гидроксид переменного состава V2О3 . nН2О

Cr(OH)2  гидроксид хрома (II)

р

основной гидроксид

К1 =

К2 =

Cr(OH)3  гидроксид хрома (III) *

р

амфотерный гидроксид

К1 =

К2 =

К3 = 1,02 . 10-10

*  гидроксид переменного состава Cr2О3 . nН2О  это многоядерный слоистый полимер, в котором роль лигандов играют OH и OH2, а роль мостиков OHгруппы

Mn(OH)2  гидроксид марганца (II)*

амфотерный гид-роксид (основные свойства преобл. над кислотными)

К1 =

К2 = 5,0 . 10-4

Mn(OH)4  гидроксид марганца (IV)**

кислотный гидроксид

*  легко окисляется кислородом: 2Mn(OH)2 + O2 + 2Н2О  2Mn(OH)4

**  гидроксид переменного состава MnО2 . nН2О

Fe(OH)2  гидроксид железа (II)*

н

основной гидроксид

К1 =

К2 = 1,3 . 10-4

Fe(OH)3  гидроксид железа (III)**

н

амфотерный гид-роксид (основные свойства преобл. над кислотными)

К1 =

К2 = 1,82 . 10-11

К3 = 1,35 . 10-12

* Fe(OH)2 в момент получения тотчас начинает переходить в Fe(OH)3, поэтому белый осадок быстро темнеет: 4Fe(OH)2 + O2 + 2Н2О 4 Fe(OH)3

бесцветный

**  гидроксид переменного состава Fe2О3 . nН2О; при его обезвоживании образуются оловые и оксоловые высокомолекулярные соединения состава FeOOH (являющиеся основой ряда минералов железа) и Fe2О3

Co(OH)2  гидроксид кобальта (II)

н

амфотерный гид-роксид (основные свойства преобл. над кислотными)

К1 =

К2 = 4 . 10-5

Co(OH)3  гидроксид кобальта (III)*

основной гидроксид

*  гидроксид переменного состава Co2О3 . nН2О; амфотерные свойства выражены слабее, чем у Fe(OH)3; при слабом нагревании получаются продукты, близкие по составу к CoO(OH)

Бурый Co(OH)3 получают из Co(OH)2: 2Co(OH)2 + Н2О2  2Co(OH)3

розовый бурый

Ni(OH)2  гидроксид никеля (II)*

н

основной гидроксид

К1 =

К2 = 2,5 . 10-5

Ni(OH)3  гидроксид никеля (III)**

основной гидроксид

Pd(OH)2  гидроксид палладия (II)

н

основной гидроксид

Pt(OH)2  гидроксид платины (II)

н

основной гидроксид

* – имеет слоистую структуру

Ni(OH)3 получают из Ni(OH)2 только действием сильных окислителей :

2Ni(OH)2 + Br2 +2KOН  2Ni(OH)3 + 2KBr

зеленый черный

1

2

3

4

** – гидроксид переменного состава Ni2О3 . nН2О; амфотерные свойства выражены слабее, чем у Fe(OH)3; при слабом нагревании получаются продукты, близкие по составу к NiO(OH)

NH4OH – гидроксид аммония

*

N2H4 – гидразин

К = 9,3 . 10-7

N2H4 . Н2О – гидразин

К = 1,25 . 106

NH2OH - гидроксиламин

К = 8,933 . 10-9

NH2OH . Н2О – гидроксиламин

К = 9,33 . 10-9

* – “истинная “ константа К = 6,3 . 10-5 ; “кажущаяся” константа К = 1,79 . 10-5

ОСНОВАНИЯ  сложные вещества, в состав которых входят ионы металлов, соединенные с одной или несколькими гидроксильными группами.

С точки зрения протонной теории к основаниям относятся вещества, которые способны присоединять ионы водорода. Таким образом, к основаниям можно отнести аммиак, который способен присоединять протон с образованием иона аммония NH4+. Аммиак взаимодействует с кислотами и образует соли.