Номер 2, страница 45 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

2. Какие свойства оснований обусловлены гидроксид-анионами, а какие — катионами металла или аммония?

Свойства оснований можно разделить на две группы в зависимости от того, какой ион в их составе их определяет: общие для всех оснований гидроксид-анионы или индивидуальные для каждого основания катионы металла/аммония.

Свойства, обусловленные гидроксид-анионами ($OH^-$)

Эти свойства являются общими для всех оснований, поскольку они определяются наличием в их водных растворах свободных гидроксид-анионов $OH^-$. Именно эти ионы отвечают за основные свойства. К таким свойствам относятся:

• Реакция с кислотами (реакция нейтрализации). Это фундаментальное свойство всех оснований, в результате которого образуются соль и вода. Суть реакции заключается во взаимодействии ионов водорода и гидроксид-ионов: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$. Пример: $2KOH + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$.

• Изменение окраски индикаторов. В присутствии ионов $OH^-$ среда становится щелочной ($pH>7$), что вызывает характерное изменение цвета индикаторов: лакмус синеет, фенолфталеин становится малиновым, а метиловый оранжевый — желтым.

• Взаимодействие с кислотными оксидами. Растворимые основания (щелочи) реагируют с кислотными оксидами, образуя соль и воду. Пример: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$.

• Взаимодействие с растворами солей. Щелочи вступают в реакцию с растворимыми солями, если в результате образуется нерастворимое основание (осадок) или выделяется газ (аммиак). Пример: $3NaOH + FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$.

• Органолептические свойства. Водные растворы щелочей мылкие (скользкие) на ощупь и имеют горький вкус.

Свойства, обусловленные катионами металла ($Me^{n+}$) или аммония ($NH_4^+$)

Эти свойства являются специфическими, то есть они отличают одно основание от другого. Они зависят от природы катиона, входящего в состав основания. К ним относятся:

• Растворимость в воде и сила основания. Это свойство напрямую зависит от катиона. Гидроксиды щелочных металлов (например, $NaOH$, $KOH$) и некоторых щелочноземельных ($Ca(OH)_2$, $Ba(OH)_2$) хорошо растворимы в воде и являются сильными основаниями (щелочами). Большинство других гидроксидов (например, $Cu(OH)_2$, $Fe(OH)_3$) нерастворимы и являются слабыми основаниями. Гидроксид аммония $NH_4OH$ также является слабым основанием.

• Термическая устойчивость. Гидроксиды щелочных металлов (кроме $LiOH$) термически стабильны и плавятся без разложения. Большинство других гидроксидов, включая гидроксид аммония, при нагревании разлагаются. Пример разложения нерастворимого основания: $Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CuO + H_2O$. Гидроксид аммония неустойчив и разлагается уже при комнатной температуре: $NH_4OH \rightleftharpoons NH_3 \uparrow + H_2O$.

• Амфотерность. Способность некоторых гидроксидов (например, $Al(OH)_3$, $Zn(OH)_2$, $Cr(OH)_3$) реагировать не только с кислотами, но и со щелочами, определяется природой катиона металла. Пример реакции амфотерного гидроксида со щелочью: $Al(OH)_3 + NaOH_{ (конц.)} \rightarrow Na[Al(OH)_4]$.

• Цвет основания. Цвет соединения зависит от катиона металла, особенно это касается переходных металлов. Например, гидроксид меди(II) $Cu(OH)_2$ — голубого цвета, гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$ — бурого, гидроксид никеля(II) $Ni(OH)_2$ — светло-зеленого, в то время как гидроксиды натрия $NaOH$ и цинка $Zn(OH)_2$ — белые.

• Специфические реакции. Наличие катиона аммония $NH_4^+$ обусловливает выделение газа аммиака с характерным резким запахом при разложении или при реакции с другими щелочами.

Ответ:

Свойства, обусловленные гидроксогруппами ($OH^-$), являются общими для класса оснований и определяют их основный характер: способность реагировать с кислотами, кислотными оксидами, некоторыми солями, а также изменять цвет индикаторов. Свойства, обусловленные катионами металла или аммония, являются индивидуальными для каждого основания и определяют его физические характеристики (растворимость, цвет, термическая устойчивость) и специфические химические свойства (сила основания, амфотерность).