Получение гидроксидов

Растворимые основания (щелочи) в лаборатории можно получить при взаимодействии активных металлов и их оксидов с водой:

CaO + H2O = Ca(OH)2.

Щелочи гидроксид натрия и гидроксид кальция получают электролизом водных растворов хлорида натрия и хлорида калия.

Нерастворимые в воде основания получают по реакции солей с щелочами в водных растворах:

FeCl3+ 3NaOHaq= Fe(OH)3↓ + 3NaCl. Химические свойства гидроксидов

Растворимые и нерастворимые основания имеют общее свойства: они реагируют с кислотами с образованием солей и воды (реакция нейтрализации):

NaOH + HCl = NaCl + H2O; Cu(OH)2+ 2HCl = CuCl2+ H2O.

Растворы щелочей изменяют цвет некоторых веществ – лакмуса, фенолфталеина и метилового оранжевого, называемых индикаторами (табл. 1).Таблица 1. Изменение цвета индикаторов под воздействием растворов кислот и оснований.

Индикатор	Цвет индикатора в среде
	кислой	щелочной	нейтральной
Лакмус	Красный	Синий	Фиолетовый
Фенолфталеин	Бесцветный	Малиновый	Бесцветный
Метиловый оранжевый	Розовый	Желтый	Оранжевый

Кроме общего свойства, щелочи и нерастворимые в воде основания обладают также специфическими. Например, при нагревании голубого осадка гидроксида меди (II) образуется вещество черного цвета – это оксид меди (II):

Cu(OH)2= CuO + H2O.

Щелочи, в отличие от нерастворимых оснований, при нагревании обычно не разлагаются. Их растворы действуют на индикаторы, разъедают органические вещества, реагируют с растворами солей (если в их состав входит металл, способный образовать нерастворимое основание) и кислотными оксидами:

Fe2(SO4)3+ 6KOH = 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4; 2KOH + CO2= K2CO3+ H2O.

Соли - это сложные вещества, которые диссоциируют, образуя катионы металла (или NH4+) и анионы кислотного остатка. Кислые соли при диссоциации дают дополнительно ионы H+, а основные соли - ионы гидроксила OH-. Среди солей выделяют двойные, смешанные и комплексные.

Получение

1. Взаимодействием металлов и металло-неметаллов с неметаллами: 2Na + Cl2 = 2NaCl,

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3.

2. Взаимодействием неметаллов с другими солями: 2KI + Br2 = 2KBr + I2Ї, 2KBrO3 + I2 = 2KIO3 + Br2.

3. Вытеснением более активным металлом более поссивного из его соли: CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

4. Взаимодействием основных, амфотерных и кислотных оксидов: Li2O + ZnO = Li2ZnO2,

CaO + SiO2 = CaSiO3, Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3.

5. Взаимодействием основных, амфотерных и кислотных оксидов с основными, амфотерными и кислотными гидроксидами:

2LiOH + ZnO = Li2ZnO2 + 2H2O, Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O, Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O.

6. Взаимодействием основных, амфотерных гидрооксидов с кислотами: Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4],

Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O, Zn(OH)2 + 2HBr = ZnBr2 + 2H2O.

7. Путем обменных реакций основных, амфотерных гидрооксидов, кислот и солей с солями: Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaOH,

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 = 2CaCO3 + 2H2O, KOH + AlCl3 = Al(OH)Cl2 + KCl,

H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4+ 2HNO3, HCl + Mg(OH)Cl = MgCl2 + H2O, Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2, FeCl3 + 3 KSCN = Fe(SCN)3 + 3KCl.

8. Термическим разложением солей: 2KClO3 = 2KCl + 3O2¬,

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2¬.

Свойства

1. Диссоциируют в растворах или расплавах:

2. Способны подвергаться гидролизу (кроме солей, образованных одновременно сильными одноосновными кислотами и щелочными металлами):

3. Могут взаимодействовать с основными и амфотерными гидроксидами, кислотами и солями, вступая в реакции обмена (смотри выше: пункт 7).

4. Способны вступать в многочисленные окислительно-восстановительные реакции, реакции диспропорционирования:

3KClO = KClO3 + 2KCl,

2FeCl3 + H2S = S + 2FeCl2 + 2HCl.

Как пример реакций получения комплексных солей рассмотрим образование и использование красной и желтой кровяной соли:

FeCl2 + 6KCN = 2KCl + K4[Fe(CN)6] , FeCl3 + 6KCN = 3KCl + K3[Fe(CN)6] ,

3 FeCl2 + 2 K3[Fe(CN)6] = 6KCl + Fe3[Fe(CN)6]2,

4 FeCl3 + 3 K4[Fe(CN)6] = 12KCl + Fe4[Fe(CN)6]3.

K4[Fe(CN)6] - гексоцианоферрат (II) калия или желтая кровяная соль, K3[Fe(CN)6] - гексоцианоферрат (III) калия или красная кровяная соль, Fe3[Fe(CN)6]2 - гексоцианоферрат (III) железа (II) или турнбулева синь, Fe4[Fe(CN)6]3 - гексоцианоферрат (II) железа (III) или берлинская лазурь.

Примером двойной соли могут служить алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2 - здесь два разных катиона и один анион:

Примером смешанной соли является хлорная известь Ca(OCl)Cl. При ее диссоциации образуется один катион Ca2+ и два аниона Cl- и OCl-.