Основи. Властивості гідроксидів Натрію і Кальцію.

Тема: Основи. Гідроксиди  Натрію та Кальцію.

Мета: формувати знання про основи, фізичні та хімічні властивості гідроксидів Натрію і Кальцію, їх застосування, вміння складати  формули речовин та   рівняння хімічних реакцій; розвивати хімічну мову ,екологічне мислення виховувати інтерес до вивчення хімії.

Матеріали та обладнання: періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, мультимедійний проектор, комп’ютер

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап уроку

II. Актуалізація опорних знань

 Бліц-опитування:

Які класи складних неорганічних сполук ви знаєте? ( існує чотири класи неорганічних сполук: оксиди, кислоти, солі та основи)

Що таке Оксиди? ( Оксид – сполука утворена двома хімічними елементами, одним із яких є Оксиген.)

За кількістю атомів Гідрогену кислоти бувають? (одноосновні HCl, двохосновні H₂SO₄ та трьохосновні H₃PO₄)

Оксиди поділяються на… (на три групи: кислотні, основні та несолетворні.)

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

1. Основи, назви  основ, класифікація .

 Основи – складні сполуки, молекули яких складаються з атома металу та однієї або декількох гідроксильних груп — ОН.

 Загальна формула основ – M(OH)n.

 Кількість гідроксильних груп у молекулі основи (n) дорівнює валентності металу.

      Назви основ за міжнародною номенклатурою утворюються за наступною схемою: Метал — (валентність) — гідроксид. Назва металу вказується в називному відмінку, валентність вказується лише у тому випадку, коли елемент може проявляти змінну валентність, у кінці назви додається слово «гідроксид». Крім назви за міжнародною номенклатурою існують ще історичні назви основ. Наприклад: NaOH — натрій гідроксид (їдкий натр); KOH — калій гідроксид (їдкий калій); Ca(OH)2 — кальцій гідроксид (гашене вапно); Fe(OH)2 — ферум (ІІ) гідроксид; Fe(OH)3 — ферум (ІІІ) гідроксид.

      В залежності від розчинності основ у воді, їх поділяють на розчинні основи(луги) та нерозчинні основи. Розчинні основи утворюються лужними і лужноземельними металами (головні підгрупи І і ІІ груп періодичної системи).

 В свою чергу, нерозчинні основи поділяються на амфотерні гідроксиди та власне нерозчинні основи. Здатність хімічних речовин виявляти кислотні або основні властивості в залежності від природи речовини, з якою вони реагують, називається амфотерністю. Амфотерні властивості виявляють гідроксиди алюмінію, берилію та перехідних металів, наприклад: цинку, тривалентного хрому і тривалентного заліза та ін.

 В залежності від кількості гідроксильних груп у складі молекули основи, їх класифікують на однокислотні (NaOH), двокислотні (Ca(OH)2), трикислотні (Fe(OH)3), чотирикислотні(Ti(OH)4).

 2.ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НАТРІЙ ГІДРОКСИДУ І КАЛЬЦІЙ ГІДРОКСИДУ. 

Натрій гідроксид NaOH  — біла непрозора тверда речовина, гігроскопічна, добре розчиняється у воді (за 20 °С у 100 г води розчиняється 100 г натрій гідроксиду), розчинення супроводжується виділенням теплоти. Розчини милкі на дотик.

Фізичні властивості кальцій гідроксиду схожі з властивостями натрій гідроксиду. Хоча він має порівняно малу розчинність (за 20 °С у 100 г води розчиняється 0,16 г кальцій гідроксиду).

Тверді луги та їх водні розчини зберігають у добре закритому посуді, бо вони реагують з вуглекислим газом повітря і перетворюються на карбонати.

І у твердому стані, і в розчинах натрій гідроксид у разі потрапляння на шкіру спричинює опіки. Тому поводитися з ним необхідно обережно, використовувати засоби індивідуального захисту (захисні окуляри й гумові рукавички), а також дотримуватися загальних правил безпеки. У разі потрапляння лугу на шкіру, потрібно ретельно промити її водою, після чого нейтралізувати розчином етанової або борної кислот.

Луги руйнують скло, порцеляну, вовну, шовк і шкіру. Оскільки луги роз'їдають скло, їх зберігають у поліетиленовій тарі.

Натрій гідроксид NaOH та кальцій гідроксид Са(ОН)₂ — тверді речовини білого кольору, без запаху. Дисоціюють з утворенням гідроксид-аніонів ОН^-. Роз'їдають шкіру, тканини, папір й інші матеріали.

3.ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НАТРІЙ ГІДРОКСИДУ І КАЛЬЦІЙ ГІДРОКСИДУ. 

1.Зміна забарвлення індикаторів.

 У розчинах гідроксиду Натрію та гідроксиду Кальцію лакмус набуває синього кольору, метиловий оранжевий — жовтого, а фенолфталеїн — малинового. Універсальний індикатор у розбавленому розчині лугу має зелене забарвлення, у концентрованому — синє та синьо-фіолетове.

2. Взаємодія лугів із кислотними оксидами. Луги взаємодіють з кислотними оксидами, утворюючи сіль кислоти, якій відповідає взятий для реакції оксид, і воду.

2NaOH + SO₃ = Na₂SO₄ + Н₂О;

3. Взаємодія лугів із розчинами кислот. Реакція нейтралізації.

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Реакцію обміну між основою та кислотою називають ще реакцією нейтралізації.

Тепер вам стає зрозумілою хімічна сутність запобіжних заходів при роботі з лугами. Нагадаємо, щоб знешкодити дію лугу, місце його потрапляння на відкриті ділянки шкіри нейтралізують оцтовою (етановою) кислотою.

4. Взаємодія лугів із розчинами солей. 

Луги реагують у розчинах із солями:

Са(ОН)₂ + Na₂CO₃ = СаСО₃↓ + 2NaOH;

2NaOH + MnCl₂ = Μn(ΟΗ)₂↓ + 2NaCl.

Такі реакції відбуваються, якщо утворюється нерозчинна сполука — сіль, основа чи амфотерний гідроксид.

а також   з амфотерними оксидами і гідроксидами:

5. Лугам також властива взаємодія з металами, оксиди та гідроксиди яких мають амфотерні властивості, і деякими органічними речовинами.

 Взаємодія натрій гідроксиду при сплавлянні з металами, оксиди та гідроксиди яких мають амфотерні властивості:

2NaOH + Zn = H₂ + Na₂ZnO₂ натрій цинкат

2KOH + 2Al + 2H₂O = 3H₂ + 2KAlO₂ калій метаалюмінат

4.  Застосування гідроксидів Натрію і Кальцію. 

Гідроксид Натрію в природі не трапляється. Добувають цю речовину з природної сировини — кухонної солі, пропускаючи через водний розчин цієї солі постійний струм. Між водою й сіллю відбувається окисно-відновна реакція, серед продуктів якої є луг. Натрій гідроксид є лугом, найуживанішим у хімічних лабораторіях — наукових, виробничих, навчальних. Використовують як саму речовину, так і її розчини у воді (розбавлені, концентровані), іноді — в спирті. 

   Гідроксид Натрію у великій кількості використовується у нафтовій промисловості для очищення нафтопродуктів переробки нафти, в миловарній, паперовій, текстильній промисловостях, у виробництві штучного шовку та в ряді інших виробництв. Кип’ятінням деревини з NaOH добувають целюлозу. Обробка бавовняних тканин натрій гідроксидом поліпшує їх здатність до фарбування. Натрій гідроксид – важливий реактив у аналітичній хімії.

Кальцій гідроксид (гашене вапно) — сіруватий малорозчинний у воді порошок. При змішуванні надлишку гашеного вапна з водою утворюється суспензія — так зване “вапняне молоко”. Після фільтрування вапняного молока отримують прозорий розчин кальцій гідроксиду, який називають вапняною водою. Гашене вапно входить до складу багатьох будівельних сумішей. Після змішування з водою та піском під дією вуглекислого газу такий будівельний розчин поступово твердне.

Гашене вапно використовують також під час виробництва скла, для вапнування кислих грунтів, для пом’якшення води .         

Вапняне молоко використовують у виробництві цукру, при виготовленні сумішей для побілки дерев і боротьби з хворобами рослин.

Вапняну воду використовують у лабораторній практиці для виявлення вуглекислого газу

III. Закріплення матеріалу.

1.Укажіть характеристики притаманні натрій гідроксиду:

а ) погано розчиняється у воді ;   в ) взаємодіє з алюміній гідроксидом;

б ) не має запаху ;                          г) змінює забарвлення фенолфталеїну.

2.Із переліку речовин: водень, карбон (IV) оксид , магній, цинк гідроксид, ортофосфатна кислота, барій хлорид, купрум (ІІ) сульфат –виберіть ті з якими реагує натрій гідроксид. Складіть рівняння реакцій.

IV.Домашнє завдання