OH Na
Transkrypt
OH Na
Wodorotlenki I. Wiadomości ogólne o wodorotlenkach. Wodorotlenki są to związki chemiczne zbudowane z atomu metalu i grupy wodorotlenowej. Wzór ogólny wodorotlenków: grupa wodorotlenowa jest zawsze I wartościowa wartościowość metalu M n (OH ) nI ilość grup wodorotlenowych atom metalu Wzory sumaryczne, strukturalne i modele cząsteczek wodorotlenków Przykład 1 – wodorotlenek litu lit – grupa 1 I wartościowy Li I OH Li O H Li O H Przykład 2 – wodorotlenek baru H O bar – grupa 2 II wartościowy II Ba (OH ) 2 Ba O O H H Ba O H Przykład 3 – wodorotlenek cyny (IV) H cyna IV wartościowa Sn IV (OH ) 4 Sn O O O O H H H H O O Sn H O O H H II. Wodorotlenek sodu wzór sumaryczny sód – grupa 1 I wartościowy Na I OH I Na wzór strukturalny O model cząsteczki Na H H O otrzymywanie wodorotlenku sodu w reakcji sodu z wodą Obserwacja: Sód gwałtownie reaguje z wodą, porusza się po jej powierzchni. Woda z fenoloftaleiną zabarwia się na malinowo. Gaz w probówce zapala się z charakterystycznym dźwiękiem. Wniosek: Sód jest metalem bardzo aktywnym, lŜejszym od wody. Zmiana zabarwienia jest spowodowana powstaniem wodorotlenku sodu o odczynie zasadowym. Gazem jest palny wodór. sód woda z fenoloftaleiną 2 Na + 2 H 2 O → 2 NaOH + H 2 ↑ sód woda wodorotlenek sodu wodór otrzymywanie wodorotlenku sodu w reakcji tlenku sodu z wodą tlenek sodu woda z fenoloftaleiną Obserwacja: Woda z fenoloftaleiną zabarwia się na malinowo. Wniosek: Zmiana zabarwienia się spowodowana powstaniem wodorotlenku sodu o odczynie zasadowym Na 2O + H 2O → 2 NaOH Właściwości • substancja stała • biały • dobrze rozpuszcza się w wodzie tlenek sodu woda wodorotlenek sodu zastosowanie (wydziela się ciepło podczas • produkcja papieru rozpuszczania) • produkcja mydła • higroskopijny • produkcja szkła • Ŝrący badanie właściwości wodorotlenku sodu Obserwacja: wodorotlenek sodu staje się błyszczący, po wodorotlenek sodu pewnym czasie rozpuszcza się. Wniosek: wodorotlenek sodu pochłonął parę wodną z powietrza, jest to substancja higroskopijna. rozpuszczanie wodorotlenku sodu w wodzie woda Obserwacja: wodorotlenek sodu rozpuszcza się w wodzie probówka staje się ciepła. wodorotlenek sodu Wniosek: podczas rozpuszczania wydziela się ciepło. ze względu na swoje właściwości wodorotlenek sodu nazywany jest sodą Ŝrącą lub sodą kaustyczną. III.Wodorotlenek potasu potas – grupa 1 I wartościowy wzór sumaryczny I K OH I wzór strukturalny K O model cząsteczki K H O H otrzymywanie wodorotlenku potasu – takie same schematy, obserwacje i wnioski jak wodorotlenek sodu 2 K + 2 H 2O → 2 KOH + H 2 ↑ potas woda wodorotlenek potasu Właściwości – takie same jak wodorotlenek sodu wodór K 2 O + H 2 O → 2 KOH tlenek potasu woda wodorotlenek potasu zastosowanie • produkcja mydła IV. Wodorotlenek wapnia wzór sumaryczny wzór strukturalny model cząsteczki wapń – grupa 2 O II wartościowy II Ca (OH ) I 2 Ca O O H Ca H H O H otrzymywanie wodorotlenku wapnia w reakcji wapnia z wodą woda z fenoloftaleiną wapń ń Obserwacja: Wapń reaguje z wodą spokojnie, Woda z fenoloftaleiną zabarwia się na malinowo. Wydziela się gaz. Wniosek: Zmiana zabarwienia się spowodowana powstaniem wodorotlenku wapnia o odczynie zasadowym. Wydziela się wodór. Ca + 2 H 2O → Ca(OH ) 2 + H 2 ↑ wapń woda wodorotlenek wapnia wodór otrzymywanie wodorotlenku sodu w reakcji tlenku sodu z wodą tlenek wapnia woda z fenoloftaleiną Obserwacja: Woda z fenoloftaleiną zabarwia się na malinowo. Wniosek: Zmiana zabarwienia się spowodowana powstaniem wodorotlenku wapnia o odczynie zasadowym. CaO + H 2O → Ca (OH ) 2 tlenek wapnia woda wodorotlenek wapnia Wapienie i produkty ich przeróbki Wapienie to skały osadowe, które powstały na dnie mórz i oceanów. Występują m.in. na WyŜynie Krakowsko-Częstochowskiej. Skały te poddaje się procesowi termicznego rozkładu. CaCO 3 temp .→ CaO + CO2 wapień tlenek wapnia wapno palone tlenek węgla (IV) Wapno palone (tlenek wapnia) reaguje z wodą – jest to reakcja gaszenia wapna palonego. CaO + H 2O → Ca (OH ) 2 tlenek wapnia wapno palone woda wodorotlenek wapnia wapno gaszone zastosowanie wodorotlenku wapnia • budownictwo – po zmieszaniu wody, piasku i wodorotlenku wapnia otrzymujemy zaprawę murarską • sadownictwo i dezynfekcja – bielenie drzew i pomieszczeń sanitarnych – mlekiem wapiennym (zawiesina wodorotlenku wapnia w wodzie) • do identyfikacji dwutlenku węgla CO2 za pomocą wody wapiennej (nasycony roztwór wodorotlenku wapnia) Obserwacja: woda wapienna mętnieje. Wniosek: Zidentyfikowano tlenek węgla (IV) – CO2. Właściwości Ca(OH)2 • substancja stała • biały • trudno rozpuszcza się w wodzie • Ŝrący V. Co to są zasady? Zasady są to wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie. Zasadami są wszystkie wodorotlenki metalu z grupy 1. układu okresowego (litowce) i niektóre wodorotlenki metali grupy 2. LiOH Ca(OH)2 Sr(OH)2 1 NaOH 1 KOH CsOH 2 13 Ba(OH)2 2 3 RbOH 18 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 15 16 17 12 4 5 6 7 Zasady otrzymuje się w reakcjach chemicznych: I. metal aktywny + woda zasada + wodór (metal grupy 1. i 2.) II. tlenek metalu aktywnego + woda zasada VI. Dysocjacja jonowa (elektrolityczna) zasad. Dysocjacja jonowa zasad – rozpad cząsteczek zasad na kationy metalu i aniony wodorotlenkowe pod wpływem cząsteczek wody. Przykład 1 - zasada sodowa (wodorotlenek sodu) NaOH 2O NaOH H → Na + + OH − anion wodorotlenkowy kation sodu Przykład 2 - zasada wapniowa (wodorotlenek wapnia) Ca(OH)2 + 2O Ca ( OH ) 2 H → Ca 2 + 2 OH kation wapnia VII. − 2 aniony wodorotlenkowy Wspólne właściwości zasad: roztwory wodne zasad przewodzą prąd elektryczny (gdyŜ istnieją produkty dysocjacji kationy i aniony), czyli są elektrolitami zasady powodują takie samo zabarwienie danego wskaźnika, poniewaŜ wodne roztwory zasad zawierają ten sam jon (anion wodorotlenkowy OH-) oranŜ metylowy fenoloftaleina papierek wskaźnikowy zielony / niebieski ulegają dysocjacji jonowej – rozpadowi na kationy i aniony VIII. Otrzymywanie wodorotlenków trudno rozpuszczalnych w wodzie. chlorek metalu 1 + zasada chlorek metalu 2 + wodorotlenek Doświadczenie 1 – Otrzymywanie wodorotlenku miedzi (II) Cu(OH)2, wodorotlenku Ŝelaza (III) Fe(OH)3, wodorotlenku glinu Al(OH)3 roztwór wodny wodorotlenku sodu NaOH 1 1 2 3 roztwór wodny roztwór wodny roztwór wodny chlorku miedzi (II) chlorku Ŝelaza (III) chlorku glinu CuCl2 FeCl3 AlCl3 2 Obserwacja: w probówce 1. powstaje niebieski osad, w probówce 2. brązowy, a w 3. biały. 3 Wniosek: Zaszły reakcje wymiany, powstały wodorotlenki nierozpuszczalne w wodzie. CuCl 2 + chlorek miedzi (II) + 3 NaOH chlorek Ŝelaza (III) chlorek glinu → Cu (OH ) 2 ↓ + wodorotlenek sodu FeCl 3 AlCl 3 2 NaOH wodorotlenek miedzi (II) (niebieski osad) chlorek sodu → Fe(OH ) 3 ↓ + 3 NaCl wodorotlenek sodu + 3 NaOH 2 NaCl → wodorotlenek sodu wodorotlenek Ŝelaza (III) (brązowy osad) chlorek sodu Al (OH ) 3 ↓ + 3 NaCl wodorotlenek glinu (biały osad) chlorek sodu IX. Poznajemy pH roztworów. Odczyn roztworu – to cecha określająca, czy w roztworze znajduje się nadmiar jonów wodoru H+, czy nadmiar jonów wodorotlenkowych OH- lub czy ich stęŜenia są sobie równe. liczba H + > liczba OH − odczyn kwasowy liczba H + = liczba OH − odczyn obojętny liczba H + < liczba OH − odczyn zasadowy Wodne roztwory kwasów wykazują odczyn kwasowy Wodne roztwory wodorotlenków (zasad) wykazują odczyn zasadowy Skala pH – skala wartości liczbowych od 0 do 14, odpowiada stęŜeniu kationów wodoru H+ w roztworze.