Основания: классификация, номенклатура, физические свойства и способы применения

Основания – это химические вещества, которые обладают способностью принимать протоны от кислот и образовывать ионы гидроксида (OH-). Основаниями являются гидроксиды металлов со степенями окисления «+1» и «+2», кроме . Они являются одной из основных групп химических соединений и находят широкое применение в различных областях науки и техники.

I. Классификация оснований

Классификация оснований основывается на их растворимости и устойчивости.

Поделить основания можно на три группы: 

1. Растворимые в воде – щелочи. Это сильные основания, образованные металлами IA и IIA (начиная с Са) группы. Их всего 10 (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2, Ra(OH)2.

2. Неустойчивые основания. Они являются слабыми основаниями, самопроизвольно разлагаются и не почти существуют в свободном виде. К ним относятся: NH4OH, AgOH, CuOH и Hg(OH)2. Подробные схемы разложения данных оснований представлены ниже на фото.

3. Нерастворимые в воде основания. Все остальные гидроксиды металлов со степенями окисления окисления «+1» и «+2», кроме Be(OH)2, Zn(OH)2, Pb(OH)2 и Sn(OH)2. Они являются слабыми основаниями. Например, Fe(OH)2, Mg(OH)2

Основания называются путем добавления слова "гидроксид" перед названием металла. Например, NaOH называется гидроксид натрия. Если металл имеет переменную валентность, то необходимо после названия указывать в скобках валентность металла в данном соединении. Например, Fe(OH)2 – гидроксид железа (II).

• Щелочи - это основания, которые растворяются в воде. Они обладают следующими физическими свойствами:

1. Агрегатное состояние: 

Большинство щелочей являются твердыми веществами мылкими на ощупь при комнатной температуре. 

2. Цвет:

Большинство щелочей представляют собой белые кристаллические вещества.

3. Гигроскопичность: 

Щелочи обладают способностью притягивать и поглощать влагу из окружающей среды. Это свойство называется гигроскопичностью.

4. Растворимость в воде:

Щелочи отлично растворяются в воде, образуя растворы.

• Нерастворимые основания - это основания, которые не растворяются в воде или растворимы в очень небольших количествах. Они обладают следующими физическими свойствами:

1. Агрегатное состояние: 

Нерастворимые основания также являются твердыми веществами при комнатной температуре, которые представляют собой порошкообразные или кристаллические вещества. 

2. Цвет:

Нерастворимые в воде основания могут иметь различную окраску, например, гидроксид железа (II) – вещество серо-зеленого цвета, гидроксид магния – белого цвета, а гидроксид меди (II) – голубого цвета.

3. Растворимость в воде:

Нерастворимые основания практически не растворяются в воде. 

Применение оснований разнообразно. Они широко используются в химической промышленности для производства различных продуктов. Например, гидроксид натрия применяется в производстве стекла, мыла, бумаги и многих других товаров. Основания также используются в лабораторной практике для регулирования pH растворов и проведения различных химических реакций.

Основания имеют также медицинское применение. Они используются в качестве лекарственных средств для нейтрализации избытка соляной кислоты в желудке при заболеваниях, таких как изжога и язва желудка. Основания также используются для обработки поверхностей, дезинфекции и очистки воды.