Основания: номенклатура,
классификация и графические формулы

Опорный конспект № 2.3. Основания: номенклатура, классификация и графические формулы оснований.
Проверяемый элемент содержания:
ОГЭ 4.1. Классификация и номенклатура неорганических соединений: оснований (щёлочи и нерастворимые основания). ОГЭ 4.7. Химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов. ОГЭ 4.6. Химические свойства оксидов металлов.
Вернуться к Списку конспектов

Что такое основания

💡 Наверное, вы помните, как в детстве на руках оставался мыльный налёт. Это ощущение «мылкости» — одно из свойств щёлочей, которые относятся к классу оснований.

📌 Основания — это сложные вещества, состоящие из атома металла (или иона аммония NH₄⁺) и одной или нескольких гидроксогрупп (OH).
Общая формула:
M(OH)_n, где M — металл, n — число гидроксогрупп (равное валентности металла).

Интересный факт: слово «щёлочь» происходит от арабского «аль-кали» — растительная зола. Древние люди использовали золу растений как щёлочь для стирки и мыловарения. А слово «гидроксид» происходит от греческих слов «гидро» (вода) и «оксис» (кислый) — так называли соединения, которые образуются при соединении воды с оксидами.

---

Номенклатура оснований

📌 Названия оснований состоят из двух слов:

1. Слово «гидроксид».
2. Название металла в родительном падеже.

Например: NaOH — гидроксид натрия; KOH — гидроксид калия; Ca(OH)₂ — гидроксид кальция.

📌 Если металл имеет переменную валентность, её указывают римской цифрой в скобках:

• Fe(OH)₂ — гидроксид железа(II)
• Fe(OH)₃ — гидроксид железа(III)
• Cu(OH)₂ — гидроксид меди(II)
• CuOH — гидроксид меди(I)

⚠️ Важно: гидроксид аммония NH₄OH — это особое основание, в котором нет металла. Его называют гидроксид аммония или аммиачная вода (водный раствор аммиака).

Интересный факт: гидроксид аммония NH₄OH не существует в чистом виде! Это раствор аммиака в воде. На самом деле в растворе находятся ионы NH₄⁺ и OH⁻, и формулу NH₄OH используют для удобства.

---

Классификация оснований

📌 Основания классифицируют по двум основным признакам:

1. По растворимости в воде

Группа	Характеристика	Примеры	Цвет осадка
Щёлочи (растворимые основания)	Хорошо растворяются в воде	LiOH, NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂ (малорастворим)	Бесцветные растворы
Нерастворимые основания	Не растворяются в воде (выпадают в осадок)	Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Cu(OH)₂, Zn(OH)₂, Al(OH)₃	Зелёный (Fe²⁺), бурый (Fe³⁺), голубой (Cu²⁺), белый (Zn²⁺, Al³⁺)

💡 Лайфхак для запоминания: все гидроксиды щелочных металлов (Na, K, Li, Rb, Cs) и щёлочноземельных (Ca, Sr, Ba) — щёлочи. Остальные — нерастворимы. Исключение: Ca(OH)₂ малорастворим, но считается щёлочью.

«Едкие щёлочи» — тривиальное название гидроксидов лития LiOH, натрия NaOH, калия КОН, рубидия RbOH и цезия CsOH. Название «едкая щёлочь» обусловлено свойством разъедать кожу и слизистые оболочки (вызывая сильные химические ожоги), бумагу и другие органические вещества. При работе с ними надо особенно тщательно соблюдать правила техники безопасности, надевать очки и перчатки.

2. По числу гидроксогрупп (кислотности)

Тип	Число групп OH	Примеры
Однокислотные	1	NaOH, KOH, NH₄OH
Двухкислотные	2	Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, Cu(OH)₂, Fe(OH)₂
Трёхкислотные	3	Al(OH)₃, Fe(OH)₃, Cr(OH)₃

---

Графические формулы оснований

📌 В графической формуле основания атом металла связан с гидроксогруппами OH.

Каждая гидроксогруппа — это атом кислорода, соединённый с атомом водорода: —O—H

Примеры

• NaOH — Na—O—H (натрий соединён с одной группой OH)
• Ca(OH)₂ — HO—Ca—OH (кальций соединён с двумя группами OH)
• Al(OH)₃ — три группы OH вокруг алюминия

💡 Графические формулы показывают, что в основаниях все гидроксогруппы присоединены непосредственно к атому металла.

---

Основание и гидрооксид — это синонимы или нет?

Не совсем. «Гидроксиды» и «основания» — не полные синонимы, хотя в ряде случаев их используют как взаимозаменяемые.
В чём разница:

• Гидроксиды— это более широкое понятие: так называют все вещества, в составе которых есть гидроксильная группа $\text{OH}$. К гидроксидам относятся:
• основные гидроксиды (они же основания): $\text{NaOH}$, $\text{Ca(OH)}_2$ и др.;
• амфотерные гидроксиды: $\text{Al(OH)}_3$, $\text{Zn(OH)}_2$ — они могут вести себя и как основания, и как кислоты;
• кислотные гидроксиды (по сути, кислородсодержащие кислоты): например, $\text{HNO}_3$ формально можно рассматривать как гидроксид азота, $\text{H}_2\text{SO}_4$ — как гидроксид серы.
• Основания— это узкая группа гидроксидов, которые проявляют основные свойства: в воде дают гидроксид‑ионы $\text{OH}^-$ и реагируют с кислотами с образованием соли и воды. Типичные примеры: $\text{NaOH}$, $\text{Cu(OH)}_2$.

Как это соотносится с тем, что вы изучали по химии?

В школьной программе, особенно в 8 классе по базовому уровню, часто говорят «гидроксид натрия» и подразумевают «основание». Поэтому в простых задачах и определениях термины нередко подменяют друг другом. Но при углублённом изучении (в рамках ФРП «Химия 8 класс, углублённый уровень») важно различать:

• $\text{Fe(OH)}_3$ — это гидроксид железа(III), и его корректно относить к основаниям (хотя он нерастворим и слабый).
• $\text{Al(OH)}_3$ — тоже гидроксид, но не просто основание, а амфотерный гидроксид: он реагирует и с кислотами, и со щелочами.
• $\text{H}_3\text{PO}_4$ — гидроксид фосфора, но это кислота, а не основание.

---

 

Физические свойства оснований

📌 Щёлочи — это твёрдые вещества (при н.у.) белого цвета, гигроскопичные (поглощают влагу). Хорошо растворяются в воде с выделением теплоты.

📌 Нерастворимые основания — также твёрдые вещества, но не растворяются в воде. Многие имеют характерную окраску:

• Cu(OH)₂ — голубой осадок
• Fe(OH)₂ — зеленоватый осадок (на воздухе буреет)
• Fe(OH)₃ — бурый осадок
• Al(OH)₃, Zn(OH)₂ — белые осадки

⚠️ Щёлочи — это едкие вещества! Они разъедают кожу, ткани, бумагу. Поэтому при работе с ними нужно надевать перчатки и очки.

Интересный факт: щёлочи разрушают ткани, превращая жиры в мыло. Именно поэтому мыло «скользкое» на ощупь — оно содержит щёлочь (результат реакции жира с NaOH или KOH).

---

Получение оснований

📌 Основные способы получения оснований разные для щелочей и нерастворимых оснований.

Способы получения щелочей

1. Взаимодействие активных металлов с водой:

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂↑

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑

2. Взаимодействие оксидов активных металлов с водой:

Na₂O + H₂O → 2NaOH

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

3. Электролиз водных растворов солей (промышленный способ):

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑ (электролиз)

Способы получения нерастворимых оснований

📌 Нерастворимые основания получают только реакцией обмена — действием щелочи на растворимую соль:

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

⚠️ Обратите внимание: нерастворимые основания получают только в растворах, и они сразу выпадают в осадок.

---

Химические свойства оснований

📌 Химические свойства оснований зависят от их растворимости.

1. Общие свойства всех оснований

✅ Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации) — образуются соль и вода:

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

Fe(OH)₃ + 3HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

✅ Взаимодействие с кислотными оксидами — образуются соль и вода:

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

Ca(OH)₂ + SO₂ → CaSO₃ + H₂O

2. Свойства, характерные только для щелочей

✅ Взаимодействие с солями (если образуется осадок):

2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

3KOH + FeCl₃ → Fe(OH)₃↓ + 3KCl

✅ Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами (щёлочи проявляют свойства кислот):

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄] (в растворе)

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O (при сплавлении)

✅ Изменяют цвет индикаторов:

• Лакмус — синий
• Фенолфталеин — малиновый (красный)
• Метилоранж — жёлтый

Для распознавания растворов щелочей используют индикаторы.

Индикаторы – это органические красители, изменяющие окраску в зависимости от состава раствора. Так, бесцветный раствор фенолфталеина в растворе щелочи становится малиновым. Фиолетовый раствор лакмуса в растворах щелочей становится синим, а оранжевый раствор метилоранжа приобретает интенсивно желтый цвет.

 

📌 Сводная таблица свойств оснований

Реакция	Щёлочи	Нерастворимые основания
С кислотами	✅ Реагируют	✅ Реагируют
С кислотными оксидами	✅ Реагируют	❌ Не реагируют
С солями	✅ Реагируют (если образуется осадок)	❌ Не реагируют
С амфотерными соединениями	✅ Реагируют	❌ Не реагируют
С водой (растворимость)	✅ Растворяются	❌ Не растворяются
Разложение при нагревании	❌ Не разлагаются (кроме LiOH)	✅ Разлагаются → оксид + вода

⚠️ Важно: нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид и воду:

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

Интересный факт: реакция разложения нерастворимых оснований используется в промышленности для получения оксидов. Например, так получают оксид кальция (негашёную известь) из гидроксида кальция.

---

Практическое задание

📌 Задание 1. Назовите следующие основания:

1. KOH
2. Cu(OH)₂
3. Mg(OH)₂
4. Ba(OH)₂
5. Fe(OH)₃

📌 Задание 2. Определите, какие из перечисленных оснований — щёлочи, а какие — нерастворимые:

1. NaOH
2. Al(OH)₃
3. Ca(OH)₂
4. Pb(OH)₂
5. LiOH
6. Cr(OH)₃

📌 Задание 3. Закончите уравнения реакций:

1. NaOH + H₂SO₄ →
2. Ca(OH)₂ + CO₂ →
3. NaOH + CuSO₄ →
4. Fe(OH)₂ → (при нагревании)
5. Al(OH)₃ + NaOH (р-р) →

⚡️ Проверьте себя: 1) Na₂SO₄ + 2H₂O; 2) CaCO₃ + H₂O; 3) Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄; 4) FeO + H₂O; 5) Na[Al(OH)₄] (или NaAlO₂ + 2H₂O при сплавлении).

---

Памятка

• ✅ Основания — соединения металла (или NH₄⁺) с гидроксогруппой OH.
• ✅ Щёлочи — растворимые основания (NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂ — малорастворим).
• ✅ Нерастворимые основания — не растворяются в воде.
• ✅ Общие свойства всех оснований: реакция с кислотами и кислотными оксидами.
• ✅ Специфические свойства щелочей: реакция с солями (если образуется осадок) и с амфотерными соединениями.
• ✅ Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид и воду.
• ✅ Щёлочи изменяют цвет индикаторов: лакмус → синий, фенолфталеин → малиновый.

 

 

---

Вы смотрели конспект урока химии по теме «Основания: номенклатура, классификация и графические формулы». Выберите дальнейшее действие:

• Перейти к Списку конспектов по химии (по классам)
• Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии

Следующая тема: «Классификация, номенклатура и графические формулы кислот. Амфотерные гидроксиды».