Основание (химия)

Основа́ния — класс химических соединений.

1. Основания (осно́вные гидрокси́ды) — сложные вещества, которые состоят из атомов металла или иона аммония и гидроксогруппы (-OH). В водном растворе диссоциируют с образованием катионов и анионов ОН⁻. Название основания обычно состоит из двух слов: «гидроксид металла/аммония». Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами.
2. Согласно другому определению, основания — один из основных классов химических соединений, вещества, молекулы которых являются акцепторами протонов.
3. В органической химии по традиции основаниями называют также вещества, способные давать аддукты («соли») с сильными кислотами, например, многие алкалоиды описывают как в форме «алкалоид-основание», так и в виде «солей алкалоидов».

В статье смысл термина «основание» раскрывается в первом, наиболее широко используемом значении — осно́вные гидрокси́ды.

Получение

Взаимодействие сильноосновного оксида с водой позволяет получить сильное основание или щёлочь.

CaO _{(твёрд.)} + H₂O → Ca(OH)₂

Слабоосновные и амфотерные оксиды с водой не реагируют, поэтому соответствующие им гидроксиды таким способом получить нельзя.

Гидроксиды малоактивных металлов получают при добавлении щелочи к растворам соответствующих солей. Так как растворимость слабоосновных гидроксидов в воде очень мала, гидроксид выпадает из раствора в виде студнеобразной массы.

CuSO₄ + 2 NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

Также щёлочь можно получить при взаимодействия металла с водой. При этом металл должен быть активнее водорода.

Ca + 2 H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑

Классификация

Основания классифицируются по ряду признаков.

• По растворимости в воде.
  • Растворимые основания (щёлочи): гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH, гидроксид кальция Ca(OH)₂, гидроксид бария Ba(OH)₂, гидроксид стронция Sr(OH)₂, гидроксид цезия CsOH, гидроксид рубидия RbOH.
  • Практически нерастворимые основания: Mg(OH)₂, Zn(OH)₂, Cu(OH)₂, Al(OH)₃, Fe(OH)₃, Be(OH)₂.
  • Другие основания: NH₃·H₂O

Деление на растворимые и нерастворимые основания практически полностью совпадает с делением на сильные и слабые основания, или гидроксиды металлов и переходных элементов

• По количеству гидроксильных групп в молекуле.
  • Однокислотные (гидроксид натрия NaOH)
  • Двукислотные (гидроксид меди(II) Cu(OH)₂)
  • Трехкислотные (гидроксид железа(III) Fe(OH)₃)

• По летучести.
  • Летучие: NH₃, CH₃-NH₂
  • Нелетучие: щёлочи, нерастворимые основания.

• По стабильности.
  • Стабильные: гидроксид натрия NaOH, гидроксид бария Ba(OH)₂
  • Нестабильные: гидроксид аммония NH₃·H₂O (гидрат аммиака).

• По степени электролитической диссоциации.
  • Сильные (α > 30 %): щёлочи.
  • Слабые (α < 3 %): нерастворимые основания.

• По наличию кислорода.
  • Кислородсодержащие: гидроксид калия KOH, гидроксид стронция Sr(OH)₂
  • Бескислородные: аммиак NH₃, амины.

Химические свойства

Действие на некоторые кислотно-основные индикаторы:

• лакмус становится синим,
• метилоранж — жёлтым,
• фенолфталеин приобретает цвет фуксии.

При взаимодействии с кислотой образуется соль и вода:

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Примечание: реакция не идёт, если и кислота и основание слабые.

Щёлочь + кислотный или амфотерный оксид → соль + вода.

2 NaOH + SiO₂ → Na₂SiO₃ + H₂O

Щёлочь + соль → (новое) основание + (новая) соль.

Примечание: исходные вещества должны быть в растворе, а хотя бы один из продуктов реакции выпасть в осадок или мало растворяться.

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaOH

Слабые и нерастворимые основания при нагреве разлагаются:

Cu(OH)₂ + Q → CuO + H₂O

При нормальных условиях невозможно получить гидроксиды серебра и ртути, вместо них в реакции появляются вода и соответствующий оксид:

2 AgNO₃ + 2 NaOH _(разб.) → 2 NaNO₃ + Ag₂O + H₂O

См. также

• Кислота
• Соли
• Оксид
• Гидроксид