Номер 2, страница 107 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 24. Основания, их классификация и химические свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 2, страница 107.

2. Перечислите химические свойства щелочей, укажите условия протекания реакций.

Щелочи — это растворимые в воде основания. К ним относят гидроксиды щелочных металлов (например, $LiOH$, $NaOH$, $KOH$) и некоторых щелочноземельных металлов ($Ca(OH)_2$, $Sr(OH)_2$, $Ba(OH)_2$). Щелочи являются сильными электролитами и в водных растворах практически нацело диссоциируют на катион металла и гидроксид-анион $OH^-$, который и определяет их общие химические свойства.

1. Действие на индикаторы

В водных растворах щелочи создают сильнощелочную среду ($pH > 7$), что приводит к изменению окраски кислотно-основных индикаторов.
Условия: наличие воды, то есть реакция происходит в водном растворе.
Примеры изменения окраски:

• Лакмус — синеет.
• Фенолфталеин — становится малиновым.
• Метиловый оранжевый (метилоранж) — становится желтым.

Ответ: В водных растворах щелочи изменяют цвет индикаторов: лакмус становится синим, фенолфталеин — малиновым, а метилоранж — желтым.

2. Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации)

Щелочи реагируют со всеми кислотами, образуя соль и воду. Это классическая реакция нейтрализации, которая протекает с выделением тепла (экзотермическая).
Общая схема: Щелочь + Кислота → Соль + Вода.
Условия: смешивание растворов щелочи и кислоты. Реакция идет практически всегда.
Примеры:
$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$
$Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H_2O$

Ответ: Щелочи вступают в реакцию нейтрализации с кислотами с образованием соли и воды.

3. Взаимодействие с кислотными оксидами

Щелочи реагируют с оксидами неметаллов (кислотными оксидами), образуя соль и воду.
Общая схема: Щелочь + Кислотный оксид → Соль + Вода.
Условия: пропускание газообразного кислотного оксида через раствор щелочи или добавление жидкого/твердого оксида к раствору щелочи.
Примеры:
$2KOH + CO_2 \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$
$Ca(OH)_2 + SO_2 \rightarrow CaSO_3\downarrow + H_2O$

Ответ: Щелочи взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соль и воду.

4. Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами

Щелочи реагируют с амфотерными оксидами ($Al_2O_3$, $ZnO$, $BeO$) и гидроксидами ($Al(OH)_3$, $Zn(OH)_2$, $Be(OH)_2$). Продукты реакции зависят от условий.
Условия и примеры:
а) В концентрированном водном растворе образуются растворимые комплексные соли (гидроксокомплексы).
$2NaOH(конц.) + Zn(OH)_2 \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$ (тетрагидроксоцинкат натрия)
$Al_2O_3 + 2KOH(конц.) + 3H_2O \rightarrow 2K[Al(OH)_4]$ (тетрагидроксоалюминат калия)
б) При сплавлении (высокая температура, отсутствие воды) образуются соли (например, мета- или ортоалюминаты, цинкаты) и вода.
$2NaOH + ZnO \xrightarrow{t} Na_2ZnO_2 + H_2O$ (цинкат натрия)
$2KOH + Al_2O_3 \xrightarrow{t} 2KAlO_2 + H_2O$ (метаалюминат калия)

Ответ: Щелочи реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами: в растворах образуются гидроксокомплексы, при сплавлении — соли (цинкаты, алюминаты и др.) и вода.

5. Взаимодействие с растворами солей

Щелочи вступают в реакции ионного обмена с растворимыми солями, если в результате образуется нерастворимое основание, нерастворимая соль или выделяется газ.
Условия: оба исходных реагента должны быть растворимы в воде, а в продуктах должен быть осадок ($\downarrow$) или газ ($\uparrow$).
Примеры:
$2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$ (образуется нерастворимое основание)
$Ba(OH)_2 + K_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2KOH$ (образуется нерастворимая соль)
$KOH + NH_4Cl \xrightarrow{t} KCl + NH_3\uparrow + H_2O$ (выделяется газообразный аммиак)

Ответ: Щелочи реагируют с растворимыми солями, если один из продуктов реакции выпадает в осадок или выделяется в виде газа.

6. Взаимодействие с некоторыми неметаллами

Концентрированные растворы щелочей при нагревании реагируют с некоторыми неметаллами: галогенами, серой, кремнием, белым фосфором. Как правило, это реакции диспропорционирования, в которых неметалл одновременно и окисляется, и восстанавливается.
Условия и примеры:
а) С галогенами (продукты зависят от температуры):
На холоде: $Cl_2 + 2NaOH(хол.) \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O$
При нагревании: $3Br_2 + 6KOH(гор.) \rightarrow 5KBr + KBrO_3 + 3H_2O$
б) С серой (при нагревании):
$3S + 6NaOH(конц.) \xrightarrow{t} 2Na_2S + Na_2SO_3 + 3H_2O$
в) С кремнием:
$Si + 2KOH + H_2O \rightarrow K_2SiO_3 + 2H_2\uparrow$
г) С белым фосфором:
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3\uparrow + 3NaH_2PO_2$

Ответ: Щелочи (обычно концентрированные и при нагревании) реагируют с некоторыми неметаллами, такими как галогены, сера, кремний, фосфор.

7. Взаимодействие с амфотерными металлами

Растворы щелочей реагируют с металлами, оксиды и гидроксиды которых амфотерны (Al, Zn, Be).
Условия: реакция идет в водном растворе, часто ускоряется при нагревании.
Примеры:
$2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$
$Zn + 2KOH(конц.) + 2H_2O \rightarrow K_2[Zn(OH)_4] + H_2\uparrow$

Ответ: Щелочи взаимодействуют с амфотерными металлами (алюминий, цинк, бериллий) с образованием комплексной соли и выделением водорода.