Wodorotlenki i dysocjacja zasad - Chemia Nowej Ery 7

1.Otrzymywanie wodorotlenku sodu w reakcji sodu z wodą

Sód reaguje z wodą, tworząc wodorotlenek sodu i wodór: $\ce{2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 ^}$. Jest to reakcja egzoenergetyczna - wydziela się energia.

2.Reakcja sodu z wodą z dodatkiem fenoloftaleiny - obserwacje i wnioski

Sód gwałtownie porusza się po powierzchni wody, roztwór barwi się na malinowo, a zebrany gaz zapala się z charakterystycznym dźwiękiem. Wnioski: sód jest bardzo aktywny i ma mniejszą gęstość niż woda, powstaje związek o odczynie zasadowym, a drugim produktem jest wodór.

3.Jak przechowuje się sód i potas?

Pod warstwą nafty, która chroni te bardzo aktywne metale przed dostępem tlenu i pary wodnej z powietrza.

4.Współczynniki stechiometryczne - liczby całkowite

Współczynniki w równaniu reakcji powinny być liczbami całkowitymi. Jeśli po uzgodnieniu wychodzi ułamek, np. $\frac{1}{2}$ przed $\ce{H2}$, mnoży się wszystkie współczynniki po obu stronach przez 2.

5.Otrzymywanie wodorotlenku sodu z tlenku sodu

Tlenek sodu reaguje z wodą i powstaje wodorotlenek sodu: $\ce{Na2O + H2O -> 2NaOH}$.

6.Otrzymywanie wodorotlenku potasu

Tak samo jak wodorotlenku sodu: w reakcji potasu z wodą $\ce{2K + 2H2O -> 2KOH + H2 ^}$ albo tlenku potasu z wodą $\ce{K2O + H2O -> 2KOH}$. Potas reaguje z wodą gwałtowniej niż sód.

7.Właściwości wodorotlenków sodu i potasu

Właściwości fizyczne: białe substancje stałe, dobrze rozpuszczają się w wodzie (wydziela się przy tym ciepło), higroskopijne. Właściwość chemiczna: są żrące.

8.Higroskopijność i żrące działanie wodorotlenku sodu

Wodorotlenek sodu jest higroskopijny - pochłania wodę, np. z wilgotnej bibuły, a jego granulki się rozpływają. Niszczy bibułę i skórę, dlatego nazywa się go sodą żrącą i nie wolno dotykać granulek palcami.

9.Rozpuszczanie wodorotlenku sodu w wodzie

Zjawisko fizyczne, któremu towarzyszy wydzielenie energii na sposób ciepła - probówka się rozgrzewa.

10.Zastosowania wodorotlenków sodu i potasu

Wodorotlenek sodu: udrażnianie rur, produkcja papieru, szkła wodnego i mydeł. Wodorotlenek potasu: produkcja mydła w płynie i kakao; jego roztwór jest składnikiem baterii, dlatego zużyte baterie wyrzuca się do specjalnych pojemników.

11.Wapń a wapno

Wapń $\ce{Ca}$ to metal, wapno palone to tlenek wapnia $\ce{CaO}$, a wapno gaszone - wodorotlenek wapnia $\ce{Ca(OH)2}$. Suplement diety „calcium” zawiera wapń w postaci jonów $\ce{Ca^2+}$.

12.Otrzymywanie wodorotlenku wapnia

W reakcji tlenku wapnia z wodą: $\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}$ albo w reakcji wapnia z wodą: $\ce{Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2 ^}$.

13.Reakcja tlenku wapnia z wodą z dodatkiem fenoloftaleiny

Zawartość probówki barwi się na malinowo, a probówka się rozgrzewa. Powstaje roztwór o odczynie zasadowym, a reakcja jest egzoenergetyczna - wydziela się energia na sposób ciepła.

14.Rozpuszczalność wodorotlenku wapnia

Wodorotlenek wapnia jest substancją średnio rozpuszczalną w wodzie. To biała substancja stała o właściwościach żrących.

15.Woda wapienna

Nasycony roztwór wodny wodorotlenku wapnia - klarowna ciecz. Stosuje się ją do wykrywania obecności tlenku węgla(IV).

16.Prażenie wapieni

Termiczny rozkład wapieni, w którym powstają tlenek węgla(IV) $\ce{CO2}$ i wapno palone, czyli tlenek wapnia $\ce{CaO}$. Wapienie to skały osadowe powstałe z nagromadzonych na dnie mórz szczątków organizmów, np. muszli mięczaków.

17.Gaszenie wapna

Reakcja tlenku wapnia (wapna palonego) z wodą, w której powstaje wodorotlenek wapnia, czyli wapno gaszone: $\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}$.

18.Wapno palone, wapno gaszone, mleko wapienne, woda wapienna

Wapno palone to tlenek wapnia $\ce{CaO}$. Wapno gaszone to wodorotlenek wapnia $\ce{Ca(OH)2}$. Mleko wapienne to zawiesina wapna gaszonego w wodzie. Woda wapienna to nasycony, klarowny roztwór wodorotlenku wapnia.

19.Zastosowania wodorotlenku wapnia

M.in. bielenie pni drzew owocowych (chroni je zimą przed mrozem), zaprawa wapienna (wapno gaszone z piaskiem i wodą), usuwanie włosia ze skór w garbarstwie, pasty do wypełnień u dentysty, oczyszczanie soku buraczanego przy produkcji cukru.

20.Podział wodorotlenków ze względu na rozpuszczalność w wodzie

Dobrze rozpuszczalne, np. $\ce{NaOH}$, $\ce{KOH}$; średnio rozpuszczalne, np. $\ce{Ca(OH)2}$; trudno rozpuszczalne, np. $\ce{Mg(OH)2}$, $\ce{Cu(OH)2}$, $\ce{Al(OH)3}$.

21.Zasady

Wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie: wszystkie wodorotlenki metali 1. grupy (litowców) i niektóre wodorotlenki metali 2. grupy, np. zasada sodowa $\ce{NaOH}$ i zasada potasowa $\ce{KOH}$. Do zasad należy też wodny roztwór amoniaku.

22.Zasada a wodorotlenek

Zasady to wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie (dobrze lub średnio), np. $\ce{NaOH}$, $\ce{Ca(OH)2}$. Wodorotlenki trudno rozpuszczalne, np. $\ce{Cu(OH)2}$, są wodorotlenkami, ale nie są zasadami.

23.Otrzymywanie zasad

Metal aktywny (1. lub 2. grupy) + woda → wodorotlenek metalu + wodór, np. $\ce{Ba + 2H2O -> Ba(OH)2 + H2 ^}$. Tlenek metalu aktywnego + woda → wodorotlenek metalu, np. $\ce{BaO + H2O -> Ba(OH)2}$.

24.Jak odczytać rozpuszczalność z tabeli rozpuszczalności?

Znajdź kation i anion, z których zbudowany jest związek. W miejscu przecięcia kolumny z wierszem odczytaj symbol i sprawdź jego znaczenie w legendzie: R - dobrze rozpuszczalny, S - średnio rozpuszczalny, T - trudno rozpuszczalny.

25.Otrzymywanie wodorotlenków trudno rozpuszczalnych w wodzie

W reakcji soli rozpuszczalnej w wodzie z zasadą. Powstaje osad wodorotlenku i druga sól, np. $\ce{FeCl3 + 3KOH -> Fe(OH)3 v + 3KCl}$.

26.Otrzymywanie wodorotlenku miedzi(II) i wodorotlenku glinu

Do roztworu wodorotlenku sodu dodaje się roztwór chlorku miedzi(II) albo chlorku glinu. $\ce{CuCl2 + 2NaOH -> Cu(OH)2 v + 2NaCl}$ - galaretowaty niebieski osad. $\ce{AlCl3 + 3NaOH -> Al(OH)3 v + 3NaCl}$ - biały osad.

27.Strzałki ↑ i ↓ w równaniach reakcji

Strzałka w górę (↑) przy produkcie oznacza, że wydziela się on jako gaz, np. wodór. Strzałka w dół (↓) oznacza, że produkt strąca się w postaci osadu, np. $\ce{Cu(OH)2}$.

28.Amoniak - właściwości

Amoniak $\ce{NH3}$ to bezbarwny gaz o ostrym zapachu, drażniący błony śluzowe, w większych ilościach toksyczny. Dobrze rozpuszcza się w wodzie. W przyrodzie powstaje podczas gnicia substancji białkowych.

29.Woda amoniakalna

Potoczna nazwa wodnego roztworu amoniaku, który należy do zasad. Zapisuje się go jako $\ce{NH3 + H2O}$ lub $\ce{NH3(aq)}$, gdzie aq oznacza substancję rozpuszczoną w wodzie.

30.Wodorki niemetali i otrzymywanie amoniaku

Wodorki niemetali to związki chemiczne wodoru z niemetalami, np. amoniak. Amoniak otrzymuje się z azotu i wodoru z żelazem jako katalizatorem: $\ce{N2 + 3H2 <-->[{katalizator}] 2NH3}$. Reakcja jest odwracalna - amoniak częściowo rozkłada się na azot i wodór.

31.Wspólne cechy wodnych roztworów zasad

Przewodzą prąd elektryczny, czyli są elektrolitami, i barwią dany wskaźnik na taki sam kolor, np. fenoloftaleinę na malinowo.

32.Dysocjacja elektrolityczna (jonowa)

Rozpad elektrolitów na jony dodatnie (kationy) i jony ujemne (aniony) pod wpływem cząsteczek wody.

33.Elektrolity i nieelektrolity a dysocjacja

Elektrolity to substancje, które po rozpuszczeniu w wodzie lub stopieniu ulegają dysocjacji elektrolitycznej, dlatego przewodzą prąd elektryczny. Nieelektrolity nie ulegają dysocjacji.

34.Dysocjacja elektrolityczna (jonowa) zasad

Rozpad wodorotlenków rozpuszczalnych w wodzie na kationy metalu i aniony wodorotlenkowe. Cząsteczki wody są dipolami i osłabiają wiązania między jonami. Powstałe jony mają ładunek, więc przewodzą prąd elektryczny.

35.Równania dysocjacji wodorotlenku sodu i wodorotlenku potasu

$\ce{NaOH ->[H2O] Na+ + OH-}$ - zasada sodowa dysocjuje na kationy sodu i aniony wodorotlenkowe. $\ce{KOH ->[H2O] K+ + OH-}$ - zasada potasowa dysocjuje na kationy potasu i aniony wodorotlenkowe.

36.Ogólne równanie dysocjacji elektrolitycznej zasad

$\ce{M(OH)_{n} ->[H2O] M^{n+} + n OH-}$, gdzie M to symbol metalu, a n - wartościowość metalu, równa liczbie grup wodorotlenowych. Np. $\ce{Ba(OH)2 ->[H2O] Ba^2+ + 2OH-}$.

37.Grupa wodorotlenowa a anion wodorotlenkowy

Grupa wodorotlenowa $\ce{-OH}$ to część wzoru wodorotlenku, np. w $\ce{NaOH}$. Anion wodorotlenkowy $\ce{OH-}$ to jon ujemny, który powstaje podczas dysocjacji zasady.