Номер 3, 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 3, страница 102.

Условие.

3. Перечислите общие химические свойства оснований. Чем они обусловлены?

Решение.

Решение 2.

Основаниями называют сложные вещества, которые состоят из ионов металла (или иона аммония $NH_4^+$) и одной или нескольких гидроксогрупп ($–OH$). Общие химические свойства оснований обусловлены наличием в их составе гидроксогрупп. Свойства растворимых оснований (щелочей) и нерастворимых оснований имеют некоторые отличия.

Общие химические свойства оснований

1. Действие на индикаторы
Только растворы щелочей изменяют окраску индикаторов из-за создания в растворе щелочной среды, обусловленной наличием гидроксид-ионов $OH^-$.
- Лакмус становится синим.
- Фенолфталеин становится малиновым.
- Метиловый оранжевый становится желтым.

2. Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации)
Это свойство характерно для всех оснований, как растворимых, так и нерастворимых. В результате реакции образуются соль и вода.
Общая схема: $Основание + Кислота \rightarrow Соль + H_2O$
Примеры:
- Реакция щелочи с кислотой: $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
- Реакция нерастворимого основания с кислотой: $Cu(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2H_2O$

3. Взаимодействие с кислотными оксидами
В эту реакцию вступают только растворимые основания (щелочи). Продуктами реакции являются соль и вода.
Общая схема: $Щёлочь + Кислотный \ оксид \rightarrow Соль + H_2O$
Пример: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$ (качественная реакция на углекислый газ)

4. Взаимодействие с растворами солей
Реагируют только щелочи с растворимыми солями. Реакция обмена возможна, если в результате образуется нерастворимое вещество (осадок).
Общая схема: $Щёлочь + Соль_1 \rightarrow Новое \ основание \downarrow + Новая \ соль_2$
Пример: $2KOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + K_2SO_4$

5. Термическое разложение
Этому превращению подвергаются практически все нерастворимые основания (а также гидроксид лития). При нагревании они разлагаются на соответствующий оксид металла и воду. Щелочи (кроме $LiOH$) термически устойчивы.
Общая схема: $Нерастворимое \ основание \xrightarrow{t^\circ} Оксид \ металла + H_2O$
Пример: $2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Fe_2O_3 + 3H_2O$

Ответ: Общие химические свойства оснований включают: взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации); для щелочей — взаимодействие с кислотными оксидами, солями и изменение цвета индикаторов; для нерастворимых оснований — термическое разложение на оксид и воду.

Чем обусловлены общие химические свойства оснований

С точки зрения теории электролитической диссоциации, общие свойства оснований обусловлены их способностью диссоциировать в водных растворах с образованием катионов металла (или аммония) и гидроксид-анионов ($OH^-$).
Общее уравнение диссоциации: $Me(OH)_n \leftrightarrow Me^{n+} + nOH^-$
Именно наличие гидроксид-ионов $OH^-$ в растворе определяет характерные свойства оснований:

• Щелочная среда и изменение цвета индикаторов: В растворах щелочей создается высокая концентрация ионов $OH^-$, что и обеспечивает щелочную среду ($pH > 7$), которая вызывает изменение окраски индикаторов.
• Реакция нейтрализации: Суть реакции заключается во взаимодействии гидроксид-ионов $OH^-$ от основания и ионов водорода $H^+$ от кислоты с образованием малодиссоциирующего вещества — воды.
  Сокращенное ионное уравнение: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$
• Реакции с кислотными оксидами и солями: Эти реакции также протекают благодаря наличию ионов $OH^-$. В случае с солями ионы $OH^-$ связываются с катионами металла из соли, образуя нерастворимый гидроксид. В случае с кислотными оксидами происходит образование соответствующего аниона кислотного остатка и воды.

Таким образом, все общие химические свойства оснований являются следствием присутствия в их составе гидроксильных групп $–OH$, а для растворимых оснований — гидроксид-ионов $OH^-$ в растворе.

Ответ: Общие химические свойства оснований обусловлены наличием в их молекулах гидроксогрупп ($–OH$), а в случае растворимых оснований (щелочей) — их способностью диссоциировать в воде с образованием гидроксид-анионов ($OH^-$), которые и определяют щелочную среду и участие в характерных химических реакциях (нейтрализация, реакции ионного обмена).