Wodorotlenki i zasady -budowa i nazewnictwo,

Prezentacja na temat: "Wodorotlenki i zasady -budowa i nazewnictwo,"— Zapis prezentacji:

1 Wodorotlenki i zasady -budowa i nazewnictwo,
-otrzymywanie wodorotlenków, -właściwości wodorotlenków, -wodorotlenki a zasady

2 Budowa i nazewnictwo wodorotlenków
Wodorotlenki, to związki chemiczne zbudowane z metalu oraz grupy lub grup wodorotlenowych –OH o ogólnym wzorze Me(OH)m, gdzie m to wartościowość metalu, grupa –OH ma wartościowość równą I. Wodorotlenki są ciałami stałymi, krystalicznym, mają budowę jonową, W węzłach sieci krystalicznej znajdują się na przemian ułożone kationy metalu i aniony OH-.

3 Wodorotlenki grupy 1, 2 i 13 u.o.p. chem.
Grupa 1: MeOH Grupa 2: Me(OH)2 Grupa 13: Me(OH)3 LiOH – wodorotlenek litu Be(OH)2 – wodorotlenek berylu Al(OH)3 – wodorotlenek glinu NaOH – wodorotlenek sodu Mg(OH)2 - wodorotlenek magnezu Ga(OH)3 – wodorotlenek galu KOH – wodorotlenek potasu Ca(OH)2 – wodorotlenek wapnia In(OH)3 – wodorotlenek indu RbOH – wodorotlenek rubidu Sr(OH)2 – wodorotlenek strontu Nie ma wodorotlenku talu (III) CsOH – wodorotlenek cezu Ba(OH)2 – wodorotlenek baru Wodorotlenki glinu, galu i indu są amfoterami z tym, że wodorotlenki galu i indu wykazują silniejszy charakter zasadowy Wszystkie wodorotlenki wykazują charakter zasadowy Wodorotlenek berylu jest amfoterem, pozostałe mają charakter zasadowy

4 Wodorotlenki pozostałych grup u.o.p. chem.
Metale pozostałych grup mogą przyjmować różne wartościowości (stopnie utlenienia), stąd też mogą tworzyć różne wodorotlenki, w nazwie należy podać wartościowość kationu metalu, np.: IIFe(OH) – wodorotlenek żelaza(II) IIIFe(OH)3 – wodorotlenek żelaza(III) IAgOH – wodorotlenek srebra(I) IICu(OH) – wodorotlenek miedzi(II) IIIAu(OH) – wodorotlenek złota(III) IIMn(OH)2 – wodorotlenek manganu(II) IIICr(OH)3 – wodorotlenek chromu(III)

5 Otrzymywanie wodorotlenków
Metal + woda  wodorotlenek + wodór (głównie dot. otrzymywania wodorotlenków litowców i berylowców) oraz niektórych metali (np. rozdrobniony mangan, glin pokryty amalgamatem). 2K + 2H2O  2KOH + H2 Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2 Mn(pył) + 2H2O  Mn(OH)2 + H2 2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2

6 Otrzymywanie wodorotlenków cd
Tlenki (lub nadtlenki) litowców i berylowców + woda  wodorotlenek Na2O + H2O  2NaOH Na2O2 +2H2O  2NaOH + H2O2 Li2O + H2O  2LiOH MgO + H2O  Mg(OH)2 CaO + H2O  Ca(OH)2 gaszenie wapna palonego BaO + H2O  Ba(OH)2

7 Otrzymywanie wodorotlenków cd
Wodorotlenki nierozpuszczalne w wodzie – sól metalu I + zasada (wodorotlenek metalu II rozpuszczalny w wodzie)  wodorotlenek nierozpuszczalny metalu I + sól metalu II: zapis cząsteczkowy FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaCl zapis jonowy Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH-  Fe(OH)3 + 3Na+ + 3Cl- CuSO4 + 2KOH  Cu(OH)2 + K2SO4 Cu2+ + SO K+ + 2OH-  Cu(OH)2 + 2K+ + SO42-

8 Otrzymywanie wodorotlenków cd
Al2(SO4)3+ 6NaOH  2Al(OH)3 + 3Na2SO4 2Al3+ + 3SO Na+ + 6OH-  2Al(OH)3 + 6Na+ + 3SO42- ZnCl2 + 2KOH  Zn(OH)2 + 2KCl Zn2+ + 2Cl- + 2K+ + OH-  Zn(OH)2 + 2K+ +2Cl- AgNO3 + NH3·H2O  AgOH + NH4NO3 Ag+ + NO3- + NH4+ + OH-  AgOH + NH4+ + NO3- Uwaga: wodorotlenki amfoteryczne ulegną roztworzeniu przy nadmiarze zasady – powstają związki kompleksowe rozpuszczalne w wodzie , w przypadku wodorotlenku srebra w nadmiarze wody amoniakalnej powstaje amoniakalny roztwór tlenku srebra(I)

9 Charakter chemiczny wodorotlenków – zasadowe
Wodorotlenki zasadowe – reagują wyłącznie z kwasami (również z bezwodnikami kwasów tlenowych - tlenkami kwasowymi) dając sole oraz wodę: NaOH + HCl  NaCl + H2O Na+ + OH- + H+ + Cl-  Na+ + Cl- + H2O Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O Ca2+ + 2OH- + CO2  CaCO3 + H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 6H2O 2Fe(OH)3 + 6H+ +SO42-  2Fe3+ + 3SO H2O 2KOH + 2ClO2  KClO3 + KClO2 + H2O 2K+ +2OH- + 2ClO2  2K+ + ClO3- + ClO2- + H2O

10 Charakter chemiczny wodorotlenków – amfoteryczne
Wodorotlenki amfoteryczne reagują z kwasami i silnymi zasadami, charakter amfoteryczny wykazują wodorotlenki metali o średniej elektroujemności Ważniejsze wodorotlenki amfoteryczne: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3, Mn(OH)4. Reakcja z kwasem: Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ + 3Cl-  Al3+ + 3Cl- + 3H2O Reakcja z zasadą Al(OH)3 + KOH  KAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + K+ + OH-  K+ + AlO2- + 2H2O

11 Charakter chemiczny wodorotlenków – amfoteryczne cd
Reakcja z kwasem: Zn(OH)2 + H2SO4  ZnSO4 + 2H2O Zn(OH)2 + 2H+ + SO42-  Zn2+ + SO H2O Reakcja z zasadą Zn(OH)2 + 2NaOH  Na2ZnO2 + 2H2O Zn(OH)2 – 2Na+ + 2OH-  2Na+ + ZnO H2O Uwaga: reakcje zachodzą w roztworach wodnych, w reakcji z silnymi zasadami w rzeczywistości powstają związki kompleksowe z kationem metalu w anionie – patrz prezentacja – Zestawienie wiadomości o wodorotlenkach

12 Właściwości wodorotlenków
Wodorotlenki litowców i berylowców z wyjątkiem Be(OH)2, Mg(OH)2 i Ca(OH)2 bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie dysocjując na jony: NaOH ↔ Na+ + OH- Ba(OH)2 ↔ BaOH+ + OH- BaOH+ ↔ Ba2+ + OH- Rozpuszczalne wodorotlenki w wodzie (wyjątek wodorotlenek berylu i magnezu) są zasadami o właściwościach żrących. Wodorotlenek wapnia stosunkowo słabo rozpuszcza się w wodzie, ale jest również mocną zasadą.

13 Właściwości wodorotlenków cd
Do słabych zasad należy woda amoniakalna – jest to wyjątkowa zasada, ponieważ w trakcie rozpuszczania amoniaku w wodzie do roztworu przechodzi kation amonowy NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH- Moc zasad wzrasta w grupie wraz ze spadkiem elektroujemności metalu, czyli wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej Z, a maleje w okresach wraz ze wzrostem liczby atomowej Z.

14 Właściwości wodorotlenków cd
Właściwości fizyczne – ciała stałe, krystaliczne o działaniu żrącym. Barwy – bezbarwne np.:NaOH, KOH, niebieski Cu(OH)2, zielony Cr(OH)3, rdzawy Fe(OH)3, brunatnobrązowy Mn(OH)4, białe AgOH, Pb(OH)2, Al(OH)3, Zn(OH)2 Rozpuszczone w wodzie lub stopione przewodzą prąd elektryczny (dot. wodorotlenków litowców i berylowców) Wodorotlenki pozostałych metali są substancjami słabo rozpuszczalnymi w wodzie, są bardzo słabymi elektrolitami

15 Właściwości wodorotlenków cd
Typowe reakcje z udziałem wodorotlenków: Reakcje zobojętniania z kwasami 3Ca(OH)2 + 2H3PO4  Ca3(PO4)2 + 3H2O Reakcje z bezwodnikami kwasowymi – tlenkami kwasowymi Ba(OH)2 + N2O5  Ba(NO3)2 + H2O Reakcje z solami metali ciężkich Pb(NO3)2 + 2NaOH  Pb(OH)2 + 2NaNO3 Termiczny rozkład wodorotlenku metalu ciężkiego Cu(OH)2  CuO + H2O