Учебник для 11 класса

ХИМИЯ

§ 21.1. Химические свойства оснований

Свойства щелочей

1. Водные растворы щелочей мылкие на ощупь, разъедают кожу, ткань, изменяют окраску индикаторов: лакмуса — в синюю, фенолфталеина — в малиновую.

2. Водные растворы оснований (растворимых) диссоциируют, например:

3. Взаимодействуют с кислотами, вступая с ними в реакцию обмена:

Многокислотные основания могут в таких реакциях давать как средние, так и основные соли:

4. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя средние и кислые соли в зависимости от основности кислоты, соответствующей этому оксиду:

5. Взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами:

6. Взаимодействуют с растворимыми в воде солями, если образуется осадок или газ:

7. Вступают в реакции с некоторыми органическими веществами, например с фенолом — карболовой кислотой:

Свойства нерастворимых оснований

Нерастворимые основания, например Сr(ОН)₂, Mn(OH)₂, La(OH)₃ и др., взаимодействуют с кислотами и разлагаются при нагревании на основный оксид и воду:

. Свойства бескислородных оснований

Рассмотрим их на примере аммиака и аминов.

1. Взаимодействуют с кислотами, образуя соли по донорно-акцепторному механизму:

.

2. Взаимодействуют с водой, образуя гидроксиды — слабые и непрочные кислородсодержащие основания:

.

Основные свойства метиламина выражены более сильно, чем у аммиака, потому что положительный индукционный эффект метильного радикала —СН₃ увеличивает электронную плотность на атоме азота, обеспечивая тем самым его большую способность к присоединению протона Н⁺.

Водные растворы аммиака и аминов имеют щелочную среду и окрашивают раствор фенолфталеина в малиновый цвет. Анилин такого действия не оказывает.

Ароматические амины плохо растворяются в воде. Их основные свойства ослаблены, поскольку неподеленная электронная пара атома азота аминогруппы вовлечена в ароматическое сопряжение бензольного кольца, вследствие чего затрудняется прием протонов Н⁺.

Аммиак, метиламин и анилин можно расположить в следующий ряд в порядке ослабления их основных свойств:

.

Этот пример (один из многих) красноречиво подтверждает универсальное проявление положения теории химического строения о взаимном влиянии атомов в молекулах веществ.

Влияние аминогруппы на бензольное ядро (радикал фенил) из-за наличия на атоме азота неподеленной электронной пары приводит к нарушению равномерности распределения замкнутой π-электронной системы в бензольном кольце, вследствие чего атомы водорода будут более подвижными в 2-, 4-, 6-положениях.

.

По этой причине реакции замещения в бензольном кольце будут проходить в этих положениях.

Многие амины с низкой молекулярной массой имеют неприятный запах испорченной рыбы, ведь они и аммиак образуются при разложении мертвых организмов без доступа кислорода.

Некоторые лекарственные препараты (белый стрептоцид, норсульфазол, сульфидин, сульфодимезин) — производные ароматических аминов.

Вопросы и задания к § 21

1. Почему фенол относят к кислотам, а анилин — к основаниям? Что общего во влиянии гидроксо- и аминогрупп на фенил? На примере этих веществ рассмотрите положение теории химического строения А. М. Бутлерова о взаимном влиянии атомов в молекулах.
2. Расположите вещества, формулы которых С₂Н₅—NH₂, NH₃, (C₆H₅)₂NH и C₆H₅NH₂, в порядке усиления основных свойств. Поясните ответ.
3. Как изменяются основные свойства летучих водородных соединений в пределах одного периода? Рассмотрите на примере соединений элементов 2-го периода. Поясните ответ.
4. Как изменяются основные свойства летучих водородных соединений одной подгруппы? Почему? Рассмотрите на примере соединений элементов главной подгруппы V группы. Поясните ответ.
5. Найдите массовую долю гидроксида натрия в растворе, полученном при взаимодействии 0,69 г натрия и 130 мл воды. Ответ: 0,92%.
6. В 400 г 5%-го раствора гидроксида натрия добавили 0,92 г натрия. Вычислите массовую долю щелочи в полученном растворе.

   Ответ: 5,39%.

7. Рассчитайте объем метиламина (н. у.), необходимого для получения 16,2 г хлорида метиламмония, если его выход составил 80% от теоретически возможного.

   Ответ: 6,72 л.