Текст учебника. Урок 11. Основания и кислоты

Основания и кислоты

Ключевые вопросы:

• Что такое основания и как их классифицируют?

• Что такое кислоты и чем они различаются?

• Как составлять формулы и давать названия основаниям и кислотам?

1. Основания

Вспомните, как мы моем руки с мылом. Мыло скользкое на ощупь. Это ощущение знакомо всем, кто имел дело со средствами для мытья посуды или известью. Эти вещества объединяет то, что они содержат основания.

Основания – это сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксогрупп (OH⁻).

Состав и общая формула: Общая формула оснований – Me(OH)ₓ, где Me – атом металла, а x – количество гидроксогрупп, которое равно валентности металла. Например:

• Валентность Na равна I, формула гидроксида: NaOH.

• Валентность Ca равна II, формула гидроксида: Ca(OH)₂.

• Валентность Al равна III, формула гидроксида: Al(OH)₃.

Номенклатура (названия)
Названия оснований образуются очень просто:
«Гидроксид» + [название металла в родительном падеже].

Если металл проявляет переменную валентность, её обязательно указывают в скобках римской цифрой после названия металла.

Примеры:

• NaOH – гидроксид натрия

• KOH – гидроксид калия

• Ca(OH)₂ – гидроксид кальция

• Cu(OH)₂ – гидроксид меди(II)

• Fe(OH)₃ – гидроксид желества(III)

Классификация оснований

1. По растворимости в воде (это самая важная классификация, так как от неё зависят свойства веществ):

   • Щёлочи – это основания, растворимые в воде. К ним относятся гидроксиды щелочных металлов (Li, Na, K, Rb, Cs) и щёлочноземельных металлов (Ca, Sr, Ba). Их растворы мыльные на ощупь и изменяют окраску индикаторов.

     • Примеры: NaOH, KOH, Ba(OH)₂.

   • Нерастворимые основания – все остальные основания.

     • Примеры: Cu(OH)₂ – голубой осадок, Fe(OH)₃ – бурый осадок, Zn(OH)₂ – белый осадок.

2. По количеству гидроксогрупп (кислотности):

   • Однокислотные: NaOH, KOH

   • Двухкислотные: Ca(OH)₂, Mg(OH)₂

   • Трёхкислотные: Al(OH)₃, Fe(OH)₃

Запомни! Гидроксогруппа (OH) всегда имеет валентность I.

2. Кислоты

С кислотами вы сталкиваетесь не реже. Кислый вкус лимона обусловлен лимонной кислотой, а уксус – это раствор уксусной кислоты. В желудочном соке содержится соляная кислота, которая помогает переваривать пищу.

Кислоты – это сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка.

Состав и общая формула: Общая формула кислот – Hₙ Ac, где H – атомы водорода, Ac – кислотный остаток, а n – количество атомов водорода, равное валентности кислотного остатка.

Номенклатура (названия)
Названия кислот зависят от их состава.

• Бескислородные кислоты: Их название образуется от русского названия элемента с добавлением суффикса -о- и слова «водородная».

  • HCl – хлороводородная кислота (её традиционное название – соляная).

  • H₂S – сероводородная кислота.

  • HF – фтороводородная кислота.

• Кислородсодержащие кислоты: Их название зависит от элемента, образующего кислоту, и его валентности. Чаще всего используются суффиксы -ная-, -вая- и приставки.

  • Кислоты, где элемент в высшей степени окисления: имеют суффикс -н-.

    • H₂SO₄ – серная кислота.

    • HNO₃ – азотная кислота.

  • Кислоты, где элемент в более низкой степени окисления: имеют суффикс -ист-.

    • H₂SO₃ – сернистая кислота.

    • HNO₂ – азотистая кислота.

Классификация кислот

1. По основности (по числу атомов водорода): Основность определяется тем, сколько атомов водорода в молекуле кислоты может замещаться на атомы металла.

   • Одноосновные (1 атом H): HCl, HNO₃, HF.

   • Двухосновные (2 атома H): H₂SO₄, H₂CO₃, H₂S.

   • Трёхосновные (3 атома H): H₃PO₄.

2. По наличию кислорода:

   • Кислородсодержащие: H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, H₂CO₃.

   • Бескислородные: HCl, HBr, H₂S.

Закрепим материал:

Вопросы и задания:

1. Дайте определение основаниям. Из каких частиц состоят их формулы?

2. Что такое щёлочи? Чем они отличаются от нерастворимых оснований? Приведите по два примера.

3. Составьте формулы гидроксидов: калия, магния, алюминия, железа(III). Дайте им названия.

4. Дайте определение кислотам. На какие две группы их делят по составу?

5. Что такое основность кислоты? Определите основность серной H₂SO₄, фосфорной H₃PO₄ и соляной HCl кислот.

6. Назовите кислоты: H₂S, H₂SO₃, H₂SiO₃, HNO₃.

7. Практическое задание: Распределите вещества по колонкам «Кислоты» и «Основания»: NaOH, H₂CO₃, Cu(OH)₂, HCl, Fe(OH)₃, HNO₂. Within each column, classify them further (e.g., soluble/insoluble bases, oxygen-containing/oxygen-free acids).