堿的共性與組成
銅臭 / 2022-07-18
一、堿的組成和命名
堿的水溶液能電離出金屬陽離子(包括NH??)和氫氧根陰離子(OH?)，例如:
NaOH=Na?+OH?
Ca(OH)?=Ca²?+2OH?
NH?+H?O=NH??+OH?
可以看出，堿電離后生成的陰離子全部 都是氫氧根離子 (OH?)。化學(xué)上把在電離時所產(chǎn)生的陰離子全部是氫氧根離子的化合物叫做堿。
必須指出，如化合物在電離時，除生成氫氧根離子(OH?) 外，還生成其它陰離子的， 那就不屬于堿類。例如堿式碳酸銅｛Cu?(OH)?CO?｝,在電離時所生成的陰離子除氫氧根離子外，還有碳酸根離子:
Cu?(OH)?CO?=2Cu²?+2OH?+CO?²?
故它不屬于堿類，而屬于鹽類。 因此必須強調(diào)，化合物在電離時所生成的陰離子“全部”是氫氧根離子的才是堿。
氫氧根的化合價總是-1價，因此某金屬離子的化合價必等 于和它相結(jié)合的氫氧根數(shù)。例如: 氫氧化鈉( NaOH)、氫氧化 鈣{Ca(OH)?}和氫氧化鐵{Fe(OH)?}中，鈉(Na)是+1價、鈣(Ca)是+2價、鐵(Fe)是+3價。寫堿的分子式時，把金屬元素寫在前面，氫氧根寫在后面，如氫氧化鈉(NaOH)。如果分子式中氫氧根不止一一個，就要把氫氧根(OH?)用括號括起來(因為OH?根是一個原子團)，并在括號右下角注明個數(shù)，如氫氧化鈣{Ca(OH)?}。
堿的命名一般是在“氫氧化”三字后面加上分子中金屬元素的名稱，例如Mg(OH)?叫做氫氧化鎂、Ca(OH)?叫做氫氧化鈣。如果某金屬離子具有幾種化合價，那么把高價金屬離子的堿叫做氫氧化某，而把低價金屬離子的堿叫做氫氧化亞某。例如一般鐵 的化合價有+3和+2兩種，它們相應(yīng)的氫氧化物的分子式和名稱 是: Fe(OH)?叫氫氧化鐵和Fe(OH)?叫氫氧化亞鐵。
二、堿的共性
堿的分子中除氫氧根外，還有金屬離子。由于各種堿的金屬離子不同，所以各有其特性。各種堿除仍保持其金屬離子的特性外，物理性質(zhì)也不相同。一般常見的堿除NH?是氣體外都是固體。大多數(shù)堿是白色，但也有呈不同顏色的，如氫氧化銅{Cu(OH)?} 顯淺藍色，氫氧化鐵{Fe(OH)?}顯紅棕色。各種堿的溶解度不相同: NaOH和KOH的溶解度較大，Ba(OH)?次之， Ca(OH)?稍溶于水，其它的堿一般都不溶于水。 各種堿的堿性強弱不同， 除NaOH、KOH和Ba(OH)?為強堿，Ca(OH)?為中強堿外，其余一般都為弱堿。
由于堿中都有氫氧根，因此它們又有共同的性質(zhì)，如堿的水溶液都有澀味和滑膩感。堿類的共同化學(xué)性質(zhì)，主要有以下幾方面:
1.堿的水溶液能使酸堿指示劑變色。堿溶液能使紅色石蕊試紙變?yōu)樗{色，使酚酞指示劑變?yōu)榧t色。
如以氫氧化鈉溶液潤濕紅色石蕊試紙或向盛NaOH溶液的試 管中滴加2 ~ 3滴酚酞指示劑，可以看到紅色石蕊試紙變藍色，滴入無色酚酞試液的溶液顯紅色。由此可見，氫氧化鈉溶液呈堿性反應(yīng)。用石蕊試紙和酚酞液試其它的堿溶液，如Ca(OH)?和NH?的水溶液，也得同樣的結(jié)果。
2.堿和非金屬氧化物作用生成鹽和水。例如，氫氧化鈉(NaOH)和二氧化硅(SiO?)作用，生成硅酸鈉(Na?SiO?)和水:
2NaOH +SiO?=Na?SiO?+H?O
此反應(yīng)在溫度高時作用很快，溫度低時作用緩慢。
因玻璃成分中含有二氧化硅(SiO?)，所以裝氫氧化鈉溶液的玻璃瓶子要用橡皮塞，不能用玻璃瓶塞，否則會使玻璃瓶口與瓶塞生成粘性的硅酸鈉而粘結(jié)在一起，不易打開。
又如氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水:
2NaOH+CO?=Na?CO?+H?O
因此氫氧化鈉固體或溶液都不宜在空氣中久放，因它會和空氣中的二氧化碳反應(yīng)變成碳酸鈉。所以存放氫氧化鈉的容器應(yīng)密封，以免變質(zhì)。
3.堿和酸作用生成鹽和水。例如:
NaOH+ HCl=NaCl+H?O
Ca(OH)?+H?SO?=CaSO?+2H?O
我們把堿和酸作用生成鹽和水的反應(yīng)叫做中和反應(yīng)。中和反應(yīng)具有廣泛的用途，如分析化學(xué)中測定酸或堿的濃度，水處理工藝中廢酸堿的處理等。
4.堿和鹽作用生成新堿和新鹽。例如氫氧化鈉溶液和氯化銅溶液反應(yīng)生成淺蘭色氫氧化銅沉淀(新堿)和氯化鈉(新鹽)。
2NaOH+ CuCl?=Cu(OH)?↓+2NaCl
5.堿的加熱分解。不溶性的堿，受熱后可分解為氧化物。各種堿分解的難易程度不同，如氫氧化鐵(紅棕色)需經(jīng)過焙干和灼燒后，才能成為三氧化二鐵(紅棕色)，而氫氧化銅(淺蘭色)即使在水中加熱，也能分解為黑色的氧化銅(下式中“△”表示加熱)。
但可溶性的堿(如NaOH和KOH)受熱后不會分解，即使加熱至熔融和蒸發(fā)也不分解。
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