2.5 Mga katangian ng mga acid, base at asin mula sa punto ng view ng teorya ng electrolytic dissociation

Isaalang-alang, sa liwanag ng teorya ng electrolytic dissociation, ang mga katangian ng mga sangkap na nagpapakita ng mga katangian ng electrolytes sa may tubig na mga solusyon.

Mga acid. Ang mga acid ay may mga sumusunod na pangkalahatang katangian:

ang kakayahang makipag-ugnayan sa mga base upang bumuo ng mga asing-gamot;

ang kakayahang makipag-ugnayan sa ilang mga metal sa paglabas ng hydrogen;

ang kakayahang baguhin ang mga kulay ng mga tagapagpahiwatig, sa partikular, upang maging sanhi ng pulang litmus;

maasim na lasa.

Ang paghihiwalay ng anumang acid ay gumagawa ng mga hydrogen ions. Samakatuwid, ang lahat ng mga katangian na karaniwan sa mga may tubig na solusyon ng mga acid, dapat nating ipaliwanag ang pagkakaroon ng mga hydrated hydrogen ions. Sila ang nagiging sanhi ng pulang kulay ng litmus, nagbibigay ng maasim na lasa sa mga acid, atbp. Sa pag-aalis ng mga hydrogen ions, halimbawa, sa panahon ng neutralisasyon, nawawala din ang mga acidic na katangian. Samakatuwid, ang teorya ng electrolytic dissociation ay tumutukoy sa mga acid bilang mga electrolyte na naghihiwalay sa mga solusyon upang bumuo ng mga hydrogen ions.

Sa mga malakas na acid, ganap na naghihiwalay, ang mga katangian ng mga acid ay ipinakita sa isang mas malaking lawak, sa mga mahina na acid, sa isang mas mababang lawak. Ang mas mahusay na acid dissociates, i.e. mas malaki ang dissociation constant nito, mas malakas ito.

Ang mga constant ng dissociation ng mga acid ay nag-iiba sa isang napakalawak na hanay. Sa partikular, ang dissociation constant ng hydrogen cyanide ay mas maliit kaysa sa acetic acid. At kahit na ang parehong mga acid ay mahina, ang acetic acid ay mas malakas pa rin kaysa sa hydrogen cyanide. Ang mga halaga ng una at pangalawang dissociation constants ng sulfuric acid ay nagpapakita na may kaugnayan sa unang yugto ng dissociation, ang H 2 SO 4 ay isang malakas na acid, at may kaugnayan sa pangalawa, ito ay mahina. Ang mga acid na may mga constant ng dissociation sa hanay na 10 -4 - 10 -2 ay minsang tinutukoy bilang mga medium strength acid. Kabilang dito, sa partikular, ang orthophosphoric at sulfurous acids (tungkol sa dissociation sa unang yugto).

Mga pundasyon. Ang mga may tubig na solusyon ng mga base ay may mga sumusunod na pangkalahatang katangian:

ang kakayahang makipag-ugnayan sa mga acid upang bumuo ng mga asing-gamot;

ang kakayahang baguhin ang mga kulay ng mga tagapagpahiwatig nang naiiba kaysa sa mga acid na nagbabago sa kanila (halimbawa, nagiging sanhi sila ng asul na kulay ng litmus);

Isang uri ng lasa na "sabon".

Dahil ang pagkakaroon ng mga hydroxide ions sa kanila ay karaniwan sa lahat ng base solution, malinaw na ang carrier ng mga pangunahing katangian ay ang hydroxide ion. Samakatuwid, mula sa punto ng view ng teorya ng electrolytic dissociation, ang mga base ay mga electrolyte na naghihiwalay sa mga solusyon na may pag-aalis ng mga hydroxide ions.

Ang lakas ng mga base, tulad ng lakas ng mga acid, ay nakasalalay sa halaga ng dissociation constant. Ang mas malaki ang dissociation constant ng isang naibigay na base, mas malakas ito.

May mga hydroxides na maaaring makipag-ugnayan at bumuo ng mga asing-gamot hindi lamang sa mga acid, kundi pati na rin sa mga base. Ang zinc hydroxide ay kabilang sa naturang hydroxides. Kapag nakikipag-ugnayan ito, halimbawa, sa hydrochloric acid, ang zinc chloride ay nakuha:

Zn (OH) 2 + 2HCl \u003d ZnCl 2 + 2H 2 O

at kapag nakikipag-ugnayan sa sodium hydroxide - sodium zincate:

Zn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Ang mga hydroxide na may ganitong katangian ay tinatawag na amphoteric hydroxides o amphoteric electrolytes. Ang mga naturang hydroxides, bilang karagdagan sa zinc hydroxide, ay kinabibilangan ng mga hydroxides ng aluminum, chromium, at ilang iba pa.

Ang kababalaghan ng amphotericity ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na sa mga molekula ng amphoteric electrolytes, ang lakas ng bono sa pagitan ng metal at oxygen ay bahagyang naiiba mula sa lakas ng bono sa pagitan ng oxygen at hydrogen. Ang dissociation ng naturang mga molekula ay posible, samakatuwid, sa mga site ng parehong mga bono. Kung tinutukoy natin ang isang amphoteric electrolyte sa pamamagitan ng formula na ROH, kung gayon ang dissociation nito ay maaaring ipahayag ng scheme

H + + RO - - ROH-R + + OH -

Kaya, sa isang amphoteric electrolyte solution, mayroong isang kumplikadong equilibrium kung saan ang mga produkto ng dissociation ay lumahok sa parehong uri ng acid at sa uri ng base.

Ang kababalaghan ng amphoterism ay sinusunod din sa ilang mga organikong compound. Ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa biological chemistry; halimbawa, ang mga protina ay amphoteric electrolytes.

asin. Ang mga asin ay maaaring tukuyin bilang mga electrolyte na, kapag natunaw sa tubig, naghihiwalay, na naghihiwalay ng mga positibong ion maliban sa mga hydrogen ions at mga negatibong ion maliban sa mga hydroxide ions. Walang ganoong mga ion na magiging karaniwan sa mga may tubig na solusyon ng lahat ng asin; samakatuwid, ang mga asin ay walang mga karaniwang katangian. Bilang isang patakaran, ang mga asin ay naghihiwalay nang maayos, at mas mabuti, mas maliit ang mga singil ng mga ion na bumubuo sa asin.

Kapag ang mga acid salt ay natunaw sa solusyon, ang mga metal cation, kumplikadong anion ng acid residue, pati na rin ang mga ions na mga produkto ng dissociation ng complex acid residue na ito, kabilang ang H + ions, ay nabuo. Halimbawa, kapag natunaw ang sodium bikarbonate, nagpapatuloy ang dissociation ayon sa mga sumusunod na equation:

NaHCO 3 \u003d Na + + HCO 3 -

HCO 3 - \u003d H + + CO 3 2-

Sa panahon ng dissociation ng mga pangunahing asing-gamot, acid anion at kumplikadong mga cation ay nabuo, na binubuo ng isang metal at hydroxo group. Ang mga kumplikadong cation na ito ay may kakayahang mag-dissociation. Samakatuwid, ang mga OH - ions ay naroroon sa isang pangunahing solusyon ng asin. Halimbawa, kapag ang hydroxomagnesium chloride ay natunaw, ang dissociation ay nagpapatuloy ayon sa mga equation:

MgOHCl \u003d MgOH + + Cl -

MgOH + = Mg 2+ + OH -

Kaya, ang teorya ng electrolytic dissociation ay nagpapaliwanag sa mga pangkalahatang katangian ng mga acid sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga hydrogen ions sa kanilang mga solusyon, at ang mga pangkalahatang katangian ng mga base sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga hydroxide ions sa kanilang mga solusyon. Ang paliwanag na ito ay hindi, gayunpaman, pangkalahatan. May mga kilalang reaksiyong kemikal na kinasasangkutan ng mga acid at base kung saan hindi nalalapat ang teorya ng electrolytic dissociation: Sa partikular, ang mga acid at base ay maaaring mag-react sa isa't isa nang hindi nahahati sa mga ion. Kaya, ang anhydrous hydrogen chloride, na binubuo lamang ng mga molekula, ay madaling tumutugon sa mga anhydrous na base. Bilang karagdagan, ang mga sangkap ay kilala na walang mga hydroxo group sa kanilang komposisyon, ngunit nagpapakita ng mga katangian ng mga base. Halimbawa, ang ammonia ay tumutugon sa mga acid at bumubuo ng mga asing-gamot (ammonium salts), bagaman hindi ito naglalaman ng mga pangkat ng OH. Kaya, sa hydrogen chloride, bumubuo ito ng isang tipikal na asin - ammonium chloride:

NH 3 + HC1 = NH 4 C1

Ang pag-aaral ng ganitong uri ng mga reaksyon, pati na rin ang mga reaksyon na nagaganap sa non-aqueous media, ay humantong sa paglikha ng mas pangkalahatang ideya tungkol sa mga acid at base. Ang isa sa pinakamahalagang modernong teorya ng mga acid at base ay ang teorya ng proton, na iniharap noong 1923 ni Dr.

Ayon sa teorya ng proton, ang acid ay isang proton donor, i.e. isang particle (molekula o ion) na may kakayahang mag-donate ng hydrogen ion - isang proton, at isang base - isang proton acceptor, i.e. isang particle (molekula o ion) na may kakayahang tumanggap ng isang proton. Ang ratio sa pagitan ng acid at base ay tinutukoy ng scheme:

Base + Proton - Acid

Ang isang base at isang acid na nauugnay sa ratio na ito ay tinatawag na conjugated. Halimbawa, ang HSO 4 - ion ay ang base conjugated sa acid H 2 SO 4 .

Ang reaksyon sa pagitan ng isang acid at isang base ay kinakatawan ng teorya ng proton tulad ng sumusunod:

(Acid) 1 + (Base) 2 = (Acid) 2 + (Base) 1

Halimbawa, sa reaksyon

HC1 + NH 3 \u003d NH 3 + + Cl -

ang Cl ion ay ang base conjugated sa HC1 acid, at ang NH 3 + ion ay ang acid conjugated sa NH 3 base.

Ang mahalaga sa teorya ng proton ay ang posisyon kung saan ang isang substansiya ay nagpapakita ng sarili bilang isang acid o bilang isang base, depende sa kung aling mga sangkap ang tumutugon dito. Ang pinakamahalagang kadahilanan sa kasong ito ay ang nagbubuklod na enerhiya ng sangkap na may proton. Kaya, sa seryeng NH 3 - H 2 O - HF, ang enerhiyang ito ay maximum para sa NH 3 at pinakamababa para sa HF. Samakatuwid, sa isang halo na may NH 3, ang tubig ay gumaganap bilang isang acid, at sa isang halo na may HF - bilang isang base:

NH 3 + H 2 O \u003d NH 4 + + OH -

HF + H 2 O \u003d F - + H 3 O +

mga solusyon sa buffer

mga solusyon sa buffer

mga solusyon sa buffer

Ang mga solusyon ng malalakas na acid at base sa sapat na mataas na konsentrasyon ay mayroon ding buffering effect. Ang conjugate system sa kasong ito ay H3O + / H2O - para sa malakas na acids at OH- / H2O - para sa malakas na base ...

Pakikipag-ugnayan ng tin tetraalkynylides sa carboxylic acid chlorides

Ang pakikipag-ugnayan ng tin tetraalkynylides na may carboxylic acid chlorides ay autocatalytic, at pagkatapos maabot ang ilang mga konsentrasyon ng tin chloride sa reaction mixture, ang proseso ay nagpapatuloy sa loob ng 20-30 minuto...

Kung ang asin ay nabuo ng isang mahinang acid at isang malakas na base, kung gayon ang reaksyon ng hydrolysis ay maaaring ilarawan sa eskematiko tulad ng sumusunod: M + + A - + H2O HA + M + + OH- ...

Hydrolysis ng asin. Mga tampok ng hydrolysis ng lupa

Ang reaksyon ng hydrolysis ng isang asin na nabuo ng isang malakas na acid at isang mahinang base ay maaaring ilarawan sa eskematiko tulad ng sumusunod: M + + A - + H2O MON + H + + A - , (16) at ang hydrolysis constant Kg = . (17) Ang solusyon ay acidic (CH+Son-)...

Hydrolysis ng asin. Mga tampok ng hydrolysis ng lupa

Ang hydrolysis ng mga asing-gamot na nabuo ng isang mahinang acid at isang mahinang base ay nagpapatuloy nang malalim. Reaksyon ng hydrolysis: M+ + A - + H2O MON + HA. (22) Ang mga produkto ng hydrolysis ay pareho pa rin, kahit na mahina, nahiwalay sa mga ion...

Hydrolysis ng asin. Mga tampok ng hydrolysis ng lupa

Isaalang-alang natin ngayon ang hydrolysis ng mga asing-gamot na nabuo ng isang mahinang polybasic acid o isang mahinang base ng isang polyvalent na metal. Ang hydrolysis ng naturang mga asin ay nagpapatuloy nang sunud-sunod. Kaya...

Mga klase ng di-organikong sangkap. mga solusyon sa electrolyte. Mga laki ng atom at hydrogen bonding

mga electrolyte. Ito ay kilala na mayroong dalawang pangunahing dahilan para sa pagpasa ng electric current sa pamamagitan ng conductors: alinman dahil sa paggalaw ng mga electron sa isang electric field, o dahil sa paggalaw ng mga ions. Ang electronic conductivity ay likas, una sa lahat...

Mga pundasyon

Ang alkalis (hydroxides ng sodium, potassium, lithium) ay bumubuo ng matitigas, puti, napaka-hygroscopic na mga kristal. Melting point 322°C, KOH 405°C, at 473°C. Ang mga kristal na sala-sala ng potassium hydroxide ay kubiko, tulad ng NaCl...

Mga pundasyon

Mula sa nakaraang subsection, makikita na ang karamihan sa mga hydroxides ay hindi matutunaw sa tubig sa ilalim ng normal na mga kondisyon. At tanging ang alkalis at hydroxides ng pangalawang pangkat, ang pangunahing subgroup, ng periodic table ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev ...

Ang proseso ng pagbuo at paglaki ng patak ng mikrobyo

Bilang isang mahusay na solvent, ang tubig sa kalikasan ay palaging naglalaman ng mga impurities. Kaya, hanggang sa 40 g ng mga asing-gamot bawat 1 litro ay natutunaw sa tubig ng dagat, hanggang sa 1 g sa balon at tubig ng tagsibol, tubig-ulan at niyebe ay karaniwang naglalaman ng 7-10 mg. asin bawat 1 litro. tubig...

Pag-unlad ng mga karagdagang klase sa paaralan sa paksang "Chemistry ng iba't ibang paraan ng pagluluto"

(Problem-integrated lesson) "Upang maunawaan ang walang hanggan, kailangan munang maghiwalay, pagkatapos ay kumonekta ...

Chemistry ng mga kumplikadong compound ng mga elemento ng chromium subgroup

Sa mga kemikal na compound, kabilang ang mga kumplikado, mayroong paramagnetic at diamagnetic, na naiiba ang pakikipag-ugnayan sa isang panlabas na magnetic field...

Electrolytes, ang kanilang mga katangian at mga aplikasyon

Binigyang-pansin ni Svante Arrhenius ang malapit na kaugnayan sa pagitan ng kakayahan ng mga solusyon ng mga salts, acids at bases na magsagawa ng electric current at ang mga deviation ng mga solusyon ng mga substance na ito mula sa mga batas ng van't Hoff at Raoult. Ipinakita niya...

Matapos basahin ang artikulo, magagawa mong paghiwalayin ang mga sangkap sa mga asin, acid at base. Inilalarawan ng artikulo kung ano ang pH ng isang solusyon, kung ano ang mga karaniwang katangian ng mga acid at base.

Tulad ng mga metal at non-metal, ang mga acid at base ay ang paghihiwalay ng mga sangkap ayon sa magkatulad na katangian. Ang unang teorya ng mga acid at base ay pag-aari ng Swedish scientist na si Arrhenius. Ang Arrhenius acid ay isang klase ng mga sangkap na, bilang reaksyon sa tubig, naghihiwalay (nabubulok), na bumubuo ng hydrogen cation H +. Ang mga base ng Arrhenius sa may tubig na solusyon ay bumubuo ng OH - anion. Ang sumusunod na teorya ay iminungkahi noong 1923 ng mga siyentipiko na sina Brönsted at Lowry. Ang teorya ng Bronsted-Lowry ay tumutukoy sa mga acid bilang mga sangkap na may kakayahang magbigay ng proton sa isang reaksyon (ang hydrogen cation ay tinatawag na proton sa mga reaksyon). Ang mga base, ayon sa pagkakabanggit, ay mga sangkap na may kakayahang tumanggap ng isang proton sa isang reaksyon. Ang kasalukuyang teorya ay ang teorya ni Lewis. Tinutukoy ng teorya ni Lewis ang mga asido bilang mga molekula o mga ion na may kakayahang tumanggap ng mga pares ng elektron, sa gayon ay bumubuo ng mga adduct ng Lewis (ang adduct ay isang tambalang nabuo sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng dalawang reactant nang hindi bumubuo ng mga by-product).

Sa inorganic na kimika, bilang isang patakaran, sa pamamagitan ng acid ang ibig nilang sabihin ay Bronsted-Lowry acid, iyon ay, mga sangkap na may kakayahang mag-donate ng isang proton. Kung ang ibig nilang sabihin ay ang kahulugan ng isang Lewis acid, kung gayon sa teksto ang naturang acid ay tinatawag na isang Lewis acid. Ang mga patakarang ito ay may bisa para sa mga acid at base.

Dissociation

Ang dissociation ay ang proseso ng disintegration ng isang substance sa mga ions sa mga solusyon o natutunaw. Halimbawa, ang dissociation ng hydrochloric acid ay ang pagkasira ng HCl sa H + at Cl - .

Mga katangian ng mga acid at base

Ang mga base ay may posibilidad na maging sabon sa pagpindot, habang ang mga acid ay may posibilidad na maasim.

Kapag ang isang base ay tumutugon sa maraming mga kasyon, isang namuo ang nabuo. Kapag ang acid ay tumutugon sa mga anion, kadalasang inilalabas ang gas.

Mga karaniwang ginagamit na acid:
H 2 O, H 3 O +, CH 3 CO 2 H, H 2 SO 4, HSO 4 -, HCl, CH 3 OH, NH 3

Mga karaniwang ginagamit na base:
OH - , H 2 O, CH 3 CO 2 - , HSO 4 - , SO 4 2 - , Cl -

Malakas at mahina ang mga acid at base

Malakas na acid

Ang ganitong mga acid na ganap na naghihiwalay sa tubig, na gumagawa ng mga hydrogen cation H + at anion. Ang isang halimbawa ng isang malakas na acid ay hydrochloric acid HCl:

HCl (solusyon) + H 2 O (l) → H 3 O + (solusyon) + Cl - (solusyon)

Mga halimbawa ng mga malakas na acid: HCl, HBr, HF, HNO 3 , H 2 SO 4 , HClO 4

Listahan ng mga malakas na acid

• HCl - hydrochloric acid
• HBr - hydrogen bromide
• HI - hydrogen iodide
• HNO 3 - nitric acid
• HClO 4 - perchloric acid
• H 2 SO 4 - sulfuric acid

Mga mahinang acid

Bahagyang matunaw sa tubig, halimbawa, HF:

HF (solusyon) + H2O (l) → H3O + (solusyon) + F - (solusyon) - sa ganoong reaksyon, higit sa 90% ng acid ay hindi naghihiwalay:
= < 0,01M для вещества 0,1М

Ang malakas at mahina na mga acid ay maaaring makilala sa pamamagitan ng pagsukat ng conductivity ng mga solusyon: ang conductivity ay depende sa bilang ng mga ions, mas malakas ang acid, mas dissociated ito, samakatuwid, mas malakas ang acid, mas mataas ang conductivity.

Listahan ng mga mahinang acid

• HF hydrofluoric
• H 3 PO 4 posporiko
• H 2 SO 3 sulfurous
• H 2 S hydrogen sulfide
• H 2 CO 3 karbon
• H 2 SiO 3 silikon

Matibay na base

Ang mga matibay na base ay ganap na naghihiwalay sa tubig:

NaOH (solusyon) + H 2 O ↔ NH 4

Kabilang sa mga matibay na base ang hydroxides ng mga metal ng una (alkalins, alkali metal) at ang pangalawa (alcaline terrenes, alkaline earth metals) na mga grupo.

Listahan ng mga matibay na base

• NaOH sodium hydroxide (caustic soda)
• KOH potassium hydroxide (caustic potash)
• LiOH lithium hydroxide
• Ba(OH) 2 barium hydroxide
• Ca(OH) 2 calcium hydroxide (slaked lime)

Mga mahihinang base

Sa isang nababaligtad na reaksyon sa pagkakaroon ng tubig, ito ay bumubuo ng mga OH - ions:

NH 3 (solusyon) + H 2 O ↔ NH + 4 (solusyon) + OH - (solusyon)

Karamihan sa mga mahinang base ay anion:

F - (solusyon) + H 2 O ↔ HF (solusyon) + OH - (solusyon)

Listahan ng mga mahihinang base

• Mg(OH) 2 magnesium hydroxide
• Fe (OH) 2 iron (II) hydroxide
• Zn(OH) 2 zinc hydroxide
• NH 4 OH ammonium hydroxide
• Fe (OH) 3 iron (III) hydroxide

Mga reaksyon ng mga acid at base

Malakas na acid at malakas na base

Ang ganitong reaksyon ay tinatawag na neutralisasyon: kapag ang dami ng mga reagents ay sapat na upang ganap na ihiwalay ang acid at base, ang resultang solusyon ay magiging neutral.

Halimbawa:
H 3 O + + OH - ↔ 2H 2 O

Mahinang base at mahinang acid

Pangkalahatang view ng reaksyon:
Mahinang base (solusyon) + H 2 O ↔ Mahinang acid (solusyon) + OH - (solusyon)

Malakas na base at mahinang acid

Ang base ay ganap na naghihiwalay, ang acid ay bahagyang naghihiwalay, ang nagresultang solusyon ay may mahinang mga katangian ng base:

HX (solusyon) + OH - (solusyon) ↔ H 2 O + X - (solusyon)

Malakas na acid at mahinang base

Ang acid ay ganap na naghihiwalay, ang base ay hindi ganap na naghihiwalay:

Paghihiwalay ng tubig

Ang dissociation ay ang pagkasira ng isang substance sa mga constituent molecule nito. Ang mga katangian ng isang acid o base ay nakasalalay sa ekwilibriyo na naroroon sa tubig:

H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O + (solusyon) + OH - (solusyon)
K c = / 2
Ang equilibrium constant ng tubig sa t=25°: K c = 1.83⋅10 -6 , ang sumusunod na pagkakapantay-pantay ay nagaganap din: = 10 -14 , na tinatawag na dissociation constant ng tubig. Para sa purong tubig = = 10 -7 , kung saan -lg = 7.0.

Ang halagang ito (-lg) ay tinatawag na pH - ang potensyal ng hydrogen. Kung pH< 7, то вещество имеет кислотные свойства, если pH >7, kung gayon ang sangkap ay may mga pangunahing katangian.

Mga pamamaraan para sa pagtukoy ng pH

instrumental na pamamaraan

Ang isang espesyal na aparato na pH meter ay isang aparato na nagbabago sa konsentrasyon ng mga proton sa isang solusyon sa isang de-koryenteng signal.

Mga tagapagpahiwatig

Ang isang sangkap na nagbabago ng kulay sa isang tiyak na hanay ng mga halaga ng pH depende sa kaasiman ng solusyon, gamit ang ilang mga tagapagpahiwatig, makakamit mo ang isang medyo tumpak na resulta.

asin

Ang asin ay isang ionic compound na nabuo ng isang cation maliban sa H + at isang anion maliban sa O 2- . Sa isang mahinang may tubig na solusyon, ang mga asing-gamot ay ganap na naghihiwalay.

Upang matukoy ang mga katangian ng acid-base ng isang solusyon sa asin, kinakailangan upang matukoy kung aling mga ions ang naroroon sa solusyon at isaalang-alang ang kanilang mga katangian: ang mga neutral na ion na nabuo mula sa malakas na mga acid at base ay hindi nakakaapekto sa pH: alinman sa mga H + o OH - mga ion ay hindi inilabas sa tubig. Halimbawa, Cl - , NO - 3 , SO 2- 4 , Li + , Na + , K + .

Ang mga anion na nabuo mula sa mga mahinang acid ay nagpapakita ng mga katangian ng alkalina (F - , CH 3 COO - , CO 2- 3), ang mga kasyon na may mga katangiang alkalina ay hindi umiiral.

Ang lahat ng mga cation, maliban sa mga metal ng una at pangalawang grupo, ay may mga acidic na katangian.

solusyon sa buffer

Ang mga solusyon na nagpapanatili ng kanilang pH kapag ang isang maliit na halaga ng isang malakas na acid o malakas na base ay karaniwang binubuo ng:

• Isang halo ng isang mahinang acid, ang kaukulang asin at isang mahinang base
• Mahinang base, katumbas na asin at malakas na acid

Upang maghanda ng isang buffer solution ng isang tiyak na kaasiman, kinakailangan upang paghaluin ang isang mahinang acid o base na may kaukulang asin, habang isinasaalang-alang:

• pH range kung saan magiging epektibo ang buffer solution
• Ang kapasidad ng isang solusyon ay ang dami ng malakas na acid o malakas na base na maaaring idagdag nang hindi naaapektuhan ang pH ng solusyon.
• Walang mga hindi gustong reaksyon ang dapat mangyari na maaaring magbago sa komposisyon ng solusyon

Pagsusulit:

Mga pundasyon - kumplikadong mga sangkap na binubuo ng isang metal na atom at isa o higit pang mga hydroxyl group. Pangkalahatang formula ng mga base Ako(OH) n . Ang mga base (mula sa punto ng view ng teorya ng electrolytic dissociation) ay mga electrolyte na naghihiwalay kapag natunaw sa tubig na may pagbuo ng mga metal cations at hydroxide ions OH -.

Pag-uuri. Batay sa kanilang solubility sa tubig, ang mga base ay nahahati sa alkalis(mga baseng nalulusaw sa tubig) at mga base na hindi matutunaw sa tubig . Ang alkalis ay bumubuo ng mga metal na alkali at alkaline earth, gayundin ang ilang iba pang elemento ng metal. Ayon sa kaasiman (ang bilang ng mga OH - ion na nabuo sa panahon ng kumpletong paghihiwalay, o ang bilang ng mga hakbang sa paghihiwalay), ang mga base ay nahahati sa nag-iisang asido (na may kumpletong dissociation, isang OH ion ang nakuha; isang yugto ng dissociation) at polyacid (na may kumpletong dissociation, higit sa isang OH ion ang nakuha; higit sa isang hakbang ng dissociation). Kabilang sa mga polyacid base, mayroong dalawang-acid(halimbawa, Sn(OH) 2 ), triacid(Fe (OH) 3) at apat na asido (Th(OH)4). Ang isang acid ay, halimbawa, ang base KOH.

Maglaan ng pangkat ng mga hydroxides na nagpapakita ng chemical duality. Nakikipag-ugnayan sila sa parehong mga base at acid. Ito ay amphoteric hydroxides ( cm. talahanayan 1).

Talahanayan 1 - Amphoteric hydroxides

Amphoteric hydroxide (base at acid form)	Acid residue at ang valence nito	kulay ng balat
Zn(OH) 2 / H 2 ZnO 2	ZnO 2 (II)	2–
Al(OH) 3 / HAlO 2	AlO 2 (I)	– , 3–
Be(OH) 2 / H 2 BeO 2	BeO2(II)	2–
Sn(OH) 2 / H 2 SnO 2	SnO 2 (II)	2–
Pb(OH) 2 / H 2 PbO 2	PbO 2 (II)	2–
Fe(OH) 3 / HFeO 2	FeO 2 (I)	– , 3–
Cr(OH) 3 / HCrO 2	CrO 2 (I)	– , 3–

pisikal na katangian. Ang mga base ay mga solido na may iba't ibang kulay at iba't ibang solubility sa tubig.

Mga kemikal na katangian ng mga base

1) Dissociation: KOH + n H 2 O K + × m H 2 O + OH - × d H 2 O o pinaikling: KOH K + + OH -.

Ang mga base ng polyacid ay naghihiwalay sa ilang mga hakbang (karamihan ay nangyayari ang paghihiwalay sa unang hakbang). Halimbawa, ang dalawang-acid base na Fe (OH) 2 ay naghihiwalay sa dalawang hakbang:

Fe(OH) 2 FeOH + + OH – (1 yugto);

FeOH + Fe 2+ + OH - (stage 2).

2) Pakikipag-ugnayan sa mga tagapagpahiwatig(Ang alkalis ay nagiging purple litmus blue, methyl orange yellow, at phenolphthalein raspberry):

tagapagpahiwatig + OH - ( alkali) may kulay na tambalan.

3 ) Pagkabulok sa pagbuo ng oksido at tubig (tingnan. talahanayan 2). Hydroxides Ang mga alkali na metal ay lumalaban sa init (natutunaw nang walang agnas). Ang mga hydroxide ng alkaline earth at mabibigat na metal ay kadalasang madaling nabubulok. Ang exception ay Ba(OH) 2, kung saan t diff ay sapat na mataas (humigit-kumulang 1000° C).

Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O.

Talahanayan 2 - Mga temperatura ng agnas para sa ilang metal hydroxides

haydroksayd	t mabulok, °C	haydroksayd	t mabulok, °C	haydroksayd	t mabulok, °C
LiOH	925	Cd(OH)2	130	Au(OH)3	150
Maging(OH)2	130	Pb(OH)2	145	Al(OH)3	>300
Ca(OH)2	580	Fe(OH)2	150	Fe(OH)3	500
Sr(OH)2	535	Zn(OH)2	125	Bi(OH)3	100
Ba(OH)2	1000	Ni(OH)2	230	Sa(OH)3	150

4 ) Ang pakikipag-ugnayan ng alkalis sa ilang mga metal(hal. Al at Zn):

Sa solusyon: 2Al + 2NaOH + 6H 2 O ® 2Na + 3H 2

2Al + 2OH - + 6H 2 O ® 2 - + 3H 2.

Kapag pinagsama: 2Al + 2NaOH + 2H 2 O 2NaAl O 2 + 3H 2.

5 ) Pakikipag-ugnayan ng alkalis sa mga di-metal:

6 NaOH + 3Cl 2 5Na Cl + NaClO 3 + 3H 2 O.

6) Pakikipag-ugnayan ng alkalis sa acidic at amphoteric oxides:

2NaOH + CO 2 ® Na 2 CO 3 + H 2 O 2OH - + CO 2 ® CO 3 2- + H 2 O.

Sa solusyon: 2NaOH + ZnO + H 2 O ® Na 2 2OH - + ZnO + H 2 O ® 2–.

Kapag pinagsama sa amphoteric oxide: 2NaOH + ZnO Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

7) Reaksyon ng mga base na may mga acid:

H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 ® CaSO 4 ¯ + 2H 2 O 2H + + SO 4 2– + Ca 2+ +2OH - ® CaSO 4 ¯ + 2H 2 O

H 2 SO 4 + Zn (OH) 2 ® ZnSO 4 + 2H 2 O 2H + + Zn (OH) 2 ® Zn 2+ + 2H 2 O.

8) Pakikipag-ugnayan ng alkalis sa amphoteric hydroxides(cm. talahanayan 1):

Sa solusyon: 2NaOH + Zn(OH) 2 ® Na 2 2OH – + Zn(OH) 2 ® 2–

Kapag pinagsama: 2NaOH + Zn(OH) 2 Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O.

9 ) Ang pakikipag-ugnayan ng alkalis sa mga asing-gamot. Ang mga asin ay tumutugon sa isang base na hindi matutunaw sa tubig. :

CuS О 4 + 2NaOH ® Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 ¯ Cu 2+ + 2OH - ® Cu(OH) 2 ¯.

Resibo. Mga base na hindi matutunaw sa tubig nakuha sa pamamagitan ng pagtugon sa kaukulang asin sa alkali:

2NaOH + ZnS О 4 ® Na 2 SO 4 + Zn(OH) 2 ¯ Zn 2+ + 2OH - ® Zn(OH) 2 ¯.

Ang alkalis ay tumatanggap ng:

1) Ang pakikipag-ugnayan ng metal oxide sa tubig:

Na 2 O + H 2 O ® 2NaOH CaO + H 2 O ® Ca (OH) 2.

2) Pakikipag-ugnayan ng mga metal na alkali at alkaline earth sa tubig:

2Na + H 2 O ® 2NaOH + H 2 Ca + 2H 2 O ® Ca (OH) 2 + H 2.

3) Electrolysis ng mga solusyon sa asin:

2NaCl + 2H 2 O H 2 + 2NaOH + Cl 2.

4 ) Pagpapalitan ng interaksyon ng mga hydroxides ng alkaline earth metal na may ilang mga asin. Sa kurso ng reaksyon, ang isang hindi matutunaw na asin ay dapat na kinakailangang makuha. .

Ba(OH) 2 + Na 2 CO 3 ® 2NaOH + BaCO 3 ¯ Ba 2 + + CO 3 2 - ® BaCO 3 ¯.

L.A. Yakovishin

DEPINISYON

bakuran Tinatawag ang mga electrolyte, sa panahon ng dissociation kung saan ang mga ions lamang na OH - ay nabuo mula sa mga negatibong ion:

Fe (OH) 2 ↔ Fe 2+ + 2OH -;

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 OH ↔ NH 4 + + OH -.

Ang lahat ng mga inorganic na base ay inuri sa nalulusaw sa tubig (alkali) - NaOH, KOH at hindi malulutas sa tubig (Ba (OH) 2, Ca (OH) 2). Depende sa mga katangian ng kemikal na ipinakita, ang amphoteric hydroxides ay nakikilala sa mga base.

Mga kemikal na katangian ng mga base

Sa ilalim ng pagkilos ng mga tagapagpahiwatig sa mga solusyon ng mga inorganic na base, ang kanilang kulay ay nagbabago, halimbawa, kapag ang isang base ay pumasok sa isang solusyon, ang litmus ay nagiging asul, methyl orange - dilaw, at phenolphthalein - raspberry.

Ang mga di-organikong base ay may kakayahang tumugon sa mga acid upang bumuo ng isang asin at tubig, bukod pa rito, ang mga hindi malulutas sa tubig na mga base ay nakikipag-ugnayan lamang sa mga acid na nalulusaw sa tubig:

Cu(OH) 2 ↓ + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O;

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O.

Ang mga base na hindi matutunaw sa tubig ay thermally unstable, i.e. kapag pinainit, nabubulok sila upang bumuo ng mga oxide:

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3 H 2 O;

Mg (OH) 2 \u003d MgO + H 2 O.

Ang alkalis (nalulusaw sa tubig na mga base) ay nakikipag-ugnayan sa mga acidic oxide upang bumuo ng mga asin:

NaOH + CO 2 \u003d NaHCO 3.

Ang alkalis ay nakakapasok din sa mga reaksyon ng pakikipag-ugnayan (OVR) sa ilang mga hindi metal:

2NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + H 2.

Ang ilang mga base ay pumapasok sa pakikipagpalitan ng mga reaksyon sa mga asin:

Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 = 2NaOH + BaSO 4 ↓.

Ang mga amphoteric hydroxides (bases) ay nagpapakita rin ng mga katangian ng mga mahinang acid at tumutugon sa alkalis:

Al (OH) 3 + NaOH \u003d Na.

Ang mga base ng amphoteric ay kinabibilangan ng mga hydroxides ng aluminyo at sink. chromium (III), atbp.

Mga pisikal na katangian ng mga base

Karamihan sa mga base ay mga solido na may iba't ibang solubility sa tubig. Ang alkalis ay mga baseng nalulusaw sa tubig, kadalasang mga puting solido. Ang mga base na hindi matutunaw sa tubig ay maaaring magkaroon ng iba't ibang kulay, halimbawa, ang iron (III) hydroxide ay isang brown na solid, ang aluminum hydroxide ay isang puting solid, at ang tanso (II) hydroxide ay isang asul na solid.

Pagkuha ng grounds

Ang mga base ay nakuha sa iba't ibang paraan, halimbawa, sa pamamagitan ng reaksyon:

— palitan

CuSO 4 + 2KOH → Cu(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4;

K 2 CO 3 + Ba(OH) 2 → 2KOH + BaCO 3 ↓;

— pakikipag-ugnayan ng mga aktibong metal o ng kanilang mga oxide sa tubig

2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2;

BaO + H 2 O → Ba(OH) 2 ↓;

– electrolysis ng mga may tubig na solusyon ng mga asin

2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 + Cl 2.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo	Kalkulahin ang praktikal na masa ng aluminum oxide (ang ani ng target na produkto ay 92%) mula sa decomposition reaction ng aluminum hydroxide na may mass na 23.4 g.
Desisyon	Isulat natin ang equation ng reaksyon: 2Al(OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O. Molar mass ng aluminum hydroxide na kinakalkula gamit ang D.I. Mendeleev - 78 g/mol. Hanapin ang dami ng aluminum hydroxide substance: v (Al (OH) 3) \u003d m (Al (OH) 3) / M (Al (OH) 3); v (Al (OH) 3) \u003d 23.4 / 78 \u003d 0.3 mol. Ayon sa equation ng reaksyon v (Al (OH) 3): v (Al 2 O 3) \u003d 2: 1, samakatuwid, ang halaga ng alumina substance ay magiging: v (Al 2 O 3) \u003d 0.5 × v (Al (OH) 3); v (Al 2 O 3) \u003d 0.5 × 0.3 \u003d 0.15 mol. Molar mass ng aluminum oxide, na kinakalkula gamit ang D.I. Mendeleev - 102 g/mol. Hanapin ang teoretikal na masa ng aluminum oxide: m(Al 2 O 3) ika \u003d 0.15 × 102 \u003d 15.3 g. Pagkatapos, ang praktikal na masa ng aluminum oxide ay: m(Al 2 O 3) pr = m(Al 2 O 3) ika × 92/100; m(Al 2 O 3) pr \u003d 15.3 × 0.92 \u003d 14 g.
Sagot	Ang mass ng aluminum oxide ay 14 g.

HALIMBAWA 2

Mag-ehersisyo

Magsagawa ng isang serye ng mga pagbabago: Fe → FeCl 2 → Fe(OH) 2 → Fe(OH) 3 → Fe(NO 3) 3

Mga katangian ng kemikal ng mga pangunahing klase ng mga inorganikong compound

Mga acid oxide

1. Acid oxide + tubig \u003d acid (exception - SiO 2)
   SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
   Cl 2 O 7 + H 2 O \u003d 2HClO 4
2. Acid oxide + alkali \u003d asin + tubig
   SO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 3 + H 2 O
   P 2 O 5 + 6KOH \u003d 2K 3 PO 4 + 3H 2 O
3. Acid oxide + basic oxide = asin
   CO 2 + BaO = BaCO 3
   SiO 2 + K 2 O \u003d K 2 SiO 3

   Mga pangunahing oksido

   1. Basic oxide + water \u003d alkali (react ang mga oxide ng alkali at alkaline earth metals)
      CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2
      Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH
   2. Basic oxide + acid = asin + tubig
      CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O
      3K 2 O + 2H 3 PO 4 = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O
   3. Basic oxide + acid oxide = asin
      MgO + CO 2 \u003d MgCO 3
      Na 2 O + N 2 O 5 \u003d 2NaNO 3

      Mga amphoteric oxide

      1. Amphoteric oxide + acid = asin + tubig
         Al 2 O 3 + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 O
         ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O
      2. Amphoteric oxide + alkali \u003d asin (+ tubig)
         ZnO + 2KOH \u003d K 2 ZnO 2 + H 2 O (Mas tama: ZnO + 2KOH + H 2 O \u003d K 2)
         Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O (Mas tama: Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na)
      3. Amphoteric oxide + acid oxide = asin
         ZnO + CO 2 = ZnCO 3
      4. Amphoteric oxide + basic oxide = asin (kapag pinagsama)
         ZnO + Na 2 O \u003d Na 2 ZnO 2
         Al 2 O 3 + K 2 O \u003d 2KAlO 2
         Cr 2 O 3 + CaO \u003d Ca (CrO 2) 2

         mga acid

         1. Acid + basic oxide = asin + tubig
            2HNO 3 + CuO \u003d Cu (NO 3) 2 + H 2 O
            3H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
         2. Acid + Amphoteric Oxide = Asin + Tubig
            3H 2 SO 4 + Cr 2 O 3 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
            2HBr + ZnO = ZnBr 2 + H 2 O
         3. Acid + base = asin + tubig
            H 2 SiO 3 + 2KOH \u003d K 2 SiO 3 + 2H 2 O
            2HBr + Ni(OH) 2 = NiBr 2 + 2H 2 O
         4. Acid + Amphoteric Hydroxide = Asin + Tubig
            3HCl + Cr(OH) 3 = CrCl 3 + 3H 2 O
            2HNO 3 + Zn(OH) 2 = Zn(NO 3) 2 + 2H 2 O
         5. Malakas na asido + mahinang asidong asin = mahinang asido + malakas na asidong asin
            2HBr + CaCO 3 \u003d CaBr 2 + H 2 O + CO 2
            H 2 S + K 2 SiO 3 \u003d K 2 S + H 2 SiO 3
         6. Acid + metal (matatagpuan sa kaliwa ng hydrogen sa serye ng boltahe) \u003d asin + hydrogen
            2HCl + Zn \u003d ZnCl 2 + H 2
            H 2 SO 4 (razb.) + Fe \u003d FeSO 4 + H 2
            Mahalaga: iba ang reaksyon ng mga oxidizing acid (HNO 3 , conc. H 2 SO 4) sa mga metal.

         Amphoteric hydroxides

         1. Amphoteric Hydroxide + Acid = Asin + Tubig
            2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
            Be(OH) 2 + 2HCl = BeCl 2 + 2H 2 O
         2. Amphoteric hydroxide + alkali \u003d asin + tubig (kapag pinagsama)
            Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
            Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O
         3. Amphoteric hydroxide + alkali = asin (sa may tubig na solusyon)
            Zn(OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2
            Sn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2
            Be(OH) 2 + 2NaOH = Na 2
            Al(OH) 3 + NaOH = Na
            Cr(OH) 3 + 3NaOH = Na 3

            alkalis

            1. Alkali + acid oxide \u003d asin + tubig
               Ba (OH) 2 + N 2 O 5 \u003d Ba (NO 3) 2 + H 2 O
               2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O
            2. Alkali + acid \u003d asin + tubig
               3KOH + H 3 PO 4 = K 3 PO 4 + 3H 2 O
               Ba(OH) 2 + 2HNO 3 = Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O
            3. Alkali + amphoteric oxide \u003d asin + tubig
               2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (Mas tama: 2NaOH + ZnO + H 2 O = Na 2)
            4. Alkali + amphoteric hydroxide = asin (sa may tubig na solusyon)
               2NaOH + Zn(OH) 2 = Na 2
               NaOH + Al(OH) 3 = Na
            5. Alkali + natutunaw na asin = hindi matutunaw na base + asin
               Ca(OH) 2 + Cu(NO 3) 2 = Cu(OH) 2 + Ca(NO 3) 2
               3KOH + FeCl 3 \u003d Fe (OH) 3 + 3KCl
            6. Alkali + metal (Al, Zn) + tubig = asin + hydrogen
               2NaOH + Zn + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
               2KOH + 2Al + 6H 2 O = 2K + 3H 2

               asin

               1. Salt of a Weak Acid + Strong Acid = Asin ng Malakas na Acid + Weak Acid
                  Na 2 SiO 3 + 2HNO 3 \u003d 2NaNO 3 + H 2 SiO 3
                  BaCO 3 + 2HCl \u003d BaCl 2 + H 2 O + CO 2 (H 2 CO 3)
               2. Natutunaw na asin + natutunaw na asin = hindi matutunaw na asin + asin
                  Pb(NO 3) 2 + K 2 S = PbS + 2KNO 3
                  CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2NaCl
               3. Natutunaw na asin + alkali \u003d asin + hindi matutunaw na base
                  Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2
                  2FeCl 3 + 3Ba(OH) 2 = 3BaCl 2 + 2Fe(OH) 3
               4. Natutunaw na metal na asin (*) + metal (**) = metal na asin (**) + metal (*)
                  Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu
                  Cu + 2AgNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2Ag
                  Mahalaga: 1) ang metal (**) ay dapat nasa serye ng boltahe sa kaliwa ng metal (*), 2) ang metal (**) ay HINDI dapat tumugon sa tubig.

                  Maaari ka ring maging interesado sa iba pang mga seksyon ng Chemistry Handbook: