Методика изучения химических свойств оснований

Для закрепления предлагаются вопросы и задания.

• Какая реакция характеризует общие свойства всех оснований?

• На какие два оксида разлагается при нагревании гидроксид меди (II)? Напишите уравнение этой реакции.

• Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

а) Na ® Na2O ® NaOH;

б) Сu ® Со ®? ® Сu(ОН)2.

Едкие щелочи

Едкими щелочами называются хорошо растворимые в воде гидроксиды. Важнейшие из них NaOH и KOH.

Гидроксид натрия и гидроксид калия – белые, непрозрачные, твердые кристаллические вещества. В воде хорошо растворяются с выделением большого количества теплоты. В водных растворах практически нацело диссоциированы и являются сильными щелочами. Проявляют все свойства оснований.

Твердые гидроксиды натрия и калия и их водные растворы поглощают оксид углерода (IV):

NaOH + CO2 = NaHCO3

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

или в иной форме:

OH- + CO2 = HCO

2OH- + CO2 = CO + H2O

В твердом состоянии на воздухе NaOH и KOH поглощают влагу, благодаря чему используются как осушители газов.

В промышленности гидроксид натрия и гидроксид калия получают электролизом концентрированных растворов соответственно NaCl и KCl. При этом одновременно получаются хлор и водород. Катодом служит железная сетка, анодом – графит.

Схему электролиза (на примере KCl) следует представлять так, KCl полностью диссоциирует на ионы K+ и Cl-. При прохождении электрического тока к катоду подходят ионы K+, к аноду – хлорид-ионы Cl-. Калий в ряду стандартных электродных потенциалов расположен до алюминия, и его ионы восстанавливаются (присоединяют электроны) гораздо труднее, чем молекулы воды. Ионов же водорода H+ в растворе очень мало. Поэтому на катоде разряжаются молекулы воды с выделением молекулярного водорода:

2H2O + 2e- = H2 + 2OH-

Хлорид ионы в концентрированном растворе легче отдают электроны (Окисляются), чем молекулы воды, поэтому на аноде разряжаются хлорид ионы:

2Cl- – 2e- = Cl2

Общее уравнение электролиза раствора в ионной форме:

2Cl- – 2e- = Cl2 1

2H2O + 2e- = H2 + 2OH- 1

2Cl- + 2H2O электролиз H2 + 2OH- + Cl2

или

2KCl + 2H2O электролиз H2 + 2KOH + Cl2

Аналогично протекает электролиз раствора NaCl. Раствор, содержащий NaOH и NaCl, подвергается упариванию, в результате чего выпадает в осадок хлорид натрия (он имеет намного меньшую растворимость и она мало изменяется с температурой), который отделяют и используют для дальнейшего электролиза. Гидроксид натрия получают в очень больших количествах. Он является одним из важнейших продуктов основной химической промышленности. Применяют его для очистки нефтяных продуктов – бензина и керосина, для производства мыла, искусственного шелка, бумаги, в текстильной, кожевенной, химической промышленности, а также в быту (каустик, каустическая сода) [7].