Номер 2, страница 102 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Проверьте свои знания. Параграф 19. Неорганические и органические основания. Глава III. Вещества и их свойства - номер 2, страница 102.

Условие.

2. Какие признаки положены в основу классификации оснований? Приведите примеры каждой группы органических и неорганических оснований.

Решение.

Решение 2.

В основу классификации оснований положено несколько ключевых признаков: растворимость в воде, сила (степень диссоциации), кислотность (для неорганических оснований) и строение молекулы (особенно для органических). Ниже приведена классификация с примерами для неорганических и органических оснований.

Классификация неорганических оснований

1. По растворимости в воде

По этому признаку основания делят на две основные группы:

• Растворимые в воде (щёлочи): это гидроксиды щелочных металлов (IА группа, например, Li, Na, K) и некоторых щёлочноземельных металлов (IIА группа, начиная с Ca). Щёлочи являются сильными электролитами.
  Примеры: гидроксид натрия ($NaOH$), гидроксид калия ($KOH$), гидроксид бария ($Ba(OH)_2$).
• Нерастворимые в воде: это гидроксиды большинства других металлов, включая амфотерные гидроксиды. Они являются слабыми электролитами из-за очень низкой растворимости.
  Примеры: гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$), гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$), гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$).

Ответ: По растворимости в воде основания делят на растворимые (щёлочи, например, $NaOH$, $KOH$) и нерастворимые (например, $Cu(OH)_2$, $Fe(OH)_3$).

2. По силе (степени электролитической диссоциации)

Сила основания определяется его способностью диссоциировать в водном растворе с образованием гидроксид-ионов ($OH^-$).

• Сильные основания: это основания, которые в водных растворах практически полностью диссоциируют на ионы. К ним относятся все щёлочи.
  Примеры: $NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-$. Сильными основаниями являются гидроксиды щелочных и щёлочноземельных металлов ($KOH, NaOH, Ba(OH)_2, CsOH$).
• Слабые основания: это основания, которые в воде диссоциируют лишь частично, в растворе устанавливается равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами. К ним относятся все нерастворимые основания и гидрат аммиака.
  Примеры: гидрат аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$), гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$), гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$). Процесс диссоциации обратим: $NH_3 \cdot H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$.

Ответ: По силе основания делят на сильные (практически полностью диссоциирующие щёлочи, например, $KOH$) и слабые (частично диссоциирующие, например, гидрат аммиака $NH_3 \cdot H_2O$ и все нерастворимые основания).

3. По кислотности

Кислотность основания определяется числом гидроксогрупп ($–OH$) в его молекуле, которые способны замещаться на кислотный остаток в реакциях нейтрализации.

• Однокислотные: содержат одну гидроксогруппу.
  Примеры: $NaOH, KOH, LiOH$.
• Двухкислотные: содержат две гидроксогруппы.
  Примеры: $Ca(OH)_2, Ba(OH)_2, Fe(OH)_2, Cu(OH)_2$.
• Трехкислотные: содержат три гидроксогруппы.
  Примеры: $Al(OH)_3, Fe(OH)_3$.

Ответ: По кислотности неорганические основания классифицируют по числу гидроксогрупп на однокислотные ($NaOH$), двухкислотные ($Ca(OH)_2$) и трехкислотные ($Al(OH)_3$).

Классификация органических оснований

Органическими основаниями являются преимущественно амины — производные аммиака ($NH_3$), в молекуле которого один, два или все три атома водорода замещены на углеводородные радикалы. Основные свойства аминов обусловлены наличием неподеленной электронной пары у атома азота. Почти все органические основания являются слабыми.

• Первичные амины: у атома азота замещен один атом водорода.
  Примеры: метиламин ($CH_3NH_2$), анилин ($C_6H_5NH_2$).
• Вторичные амины: у атома азота замещены два атома водорода.
  Примеры: диметиламин ($(CH_3)_2NH$).
• Третичные амины: у атома азота замещены все три атома водорода.
  Примеры: триметиламин ($(CH_3)_3N$).
• Гетероциклические основания: атом азота, обладающий основными свойствами, является частью циклической структуры.
  Примеры: пиридин ($C_5H_5N$), пирролидин ($C_4H_9N$).

Сильными органическими основаниями являются четвертичные аммониевые основания, например, гидроксид тетраметиламмония ($[(CH_3)_4N]^+OH^-$).

Ответ: Органические основания (в основном амины) классифицируют по числу углеводородных радикалов, связанных с атомом азота, на первичные (например, $CH_3NH_2$), вторичные (например, $(CH_3)_2NH$) и третичные (например, $(CH_3)_3N$). Также выделяют гетероциклические основания (например, пиридин $C_5H_5N$).