W wyniku jakich reakcji powstają wodorotlenki?

Istnieje kilka metod na otrzymanie wodorotlenków, które różnią się w zależności od zdolności wodorotlenków do rozpuszczania w wodzie oraz od położenia metalu w układzie okresowym. Wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie to wodorotlenki metali $I$ i $II$ (z wyjątkiem berylu) grupy układu okresowego pierwiastków, które można otrzymać m.in. czterema poniższymi metodami:

Reakcja aktywnego metalu z wodą

Polecenie 1

Wykorzystując poniższą symulację, sprawdź, w jaki sposób użyte w niej metale zachowują się wobec wody. Następnie zapisz obserwacje. Ponadto, korzystając z dostępnych źródeł informacji przeanalizuj właściwości fizyczne użytych metali i wskaż jaki błąd popełniono w poniższej symulacji.

R10p39D1fgLJQ

RLBPmmu2YstSW

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R4AMK2V4EB8ZQ

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

Wykonano doświadczenie, w którym sprawdzono, w jaki sposób reagują z wodą magnez i miedź. W tym celu próbki metali wrzucono do probówek z wodą destylowaną z dodatkiem alkoholowego roztworu fenoloftaleiny. Potem je ogrzano, a do ich wylotu zbliżono zapaloną zapałkę. Zaznacz zdanie, które poprawnie opisuje obserwacje, poczynione podczas doświadczenia.

R3IStojjWQqyV

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Tą metodą można otrzymać wodorotleneki litowców i berylowców (za wyjątkiem wodorotlenku berylu). Przykładowo, reakcję sodu z wodą, w wyniku której powstaje wodorotlenek sodu, można opisać równaniem:

$2 Na + 2 H_{2} O \to 2 NaOH + H_{2} ↑$

Litowce reagują gwałtowniej z wodą niż berylowce. W obrębie tych grup aktywność metali rośnie w dół. Magnez reaguje z wodą w widoczny sposób dopiero w podwyższonej temperaturze, zgodnie z równaniem:

$Mg + 2 H_{2} O \overset{T}{\to} Mg {(OH)}_{2} + H_{2} ↑$

Reakcja tlenku metalu z wodą

Polecenie 2

Wykorzystując poniższą symulację, sprawdź, w jaki sposób użyte w niej tlenki metali zachowują się wobec wody. Następnie zapisz obserwacje.

RDGSeS9ld0sNH

R1UsNFHF9bCDc

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Czy w zapisanych przez Ciebie obserwacjach znajdują się poniższe informacje?

Tlenek sodu
Ciało stałe rozpuszcza się (lub roztwarza się). Roztwór zabarwia się na malinowo
Tlenek magnezu
Część ciała stałego rozpuszcza się (lub roztwarza się). Roztwór zabarwia się na malinowo (W rzeczywistości zmiana zabarwienia może być niezauważalna, lub obserwowalna dopiero po dłuższym czasie ze względu na zbyt niskie stężenie jonów wodorotlenkowych w roztworze).

Tlenek miedzi( $II$ )
Brak objawów świadczących o przebiegu reakcji chemicznej.

Polecenie 2

Wykonano doświadczenie, w którym sprawdzono reaktywność wybranych tlenków metali z wodą. W tym celu do trzech probówek, zawierających wodę destylowaną z dodatkiem alkoholowego roztworu fenoloftaleiny, dodano kolejno tlenek sodu, tlenek magnezu i tlenek miedzi( $II$ ). Zawartość każdej probówki dokładnie wymieszano za pomocą szklanej bagietki. Zaznacz zdanie, które poprawnie opisuje obserwacje poczynione podczas doświadczenia.

RoRY1I4jBCEKp

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ta metoda sprwadzi się do otrzymywania wodorotlenków litowców oraz wodorotlenku wapnia, strontu i baru. W wyniku reakcji tlenku z wodą powstaje odpowiedni wodorotlenek. Przykładowo, reakcje tlenku sodu i tlenku wapnia z wodą obrazują poniższe równania reakcji:

${Na}_{2} O + H_{2} O \to 2 NaOH$

$CaO + H_{2} O \to Ca {(OH)}_{2}$

Reakcja wodorków typu soli ( $I$ i $II$ grupy układu okresowego pierwiastków) z wodą

Otrzymywanie wodorotlenków z wodorków to jedna z metod syntezy tych związków. Proces ten opiera się na reakcji wodorków metali (np. wodorku sodu, wodorku wapnia) z wodą. W reakcji tej wodorek reaguje z cząsteczkami wody, co prowadzi do powstania odpowiedniego wodorotlenku oraz wydzielenia wodoru w postaci gazowej.

$NaH + H_{2} O \to NaOH + H_{2} ↑$

Reakcja nadtlenków z wodą

Wodorotlenki można otrzymać z nadtlenków metali pierwszej i drugiej grupy układu okresowego poprzez ich reakcję z wodą (za wyjątkiem magnezu i berylu). Proces ten polega na rozkładzie nadtlenków i powstawaniu odpowiednich wodorotlenków oraz nadtlenku wodoru.

$2 {Na}_{2} O_{2} + 2 H_{2} O \to 4 NaOH + O_{2} ↑$

Wytrącanie wodorotlenków z roztworów soli

Trudnorozpuszczalne w wodzie wodorotlenki można otrzymać poprzez reakcję rozpuszczalnej w wodzie soli danego metalu z wodnym roztworem wodorotlenku, który jest mocnym elektrolitem, np. $NaOH$ lub $KOH$ .

Otrzymywanie większości wodorotlenków metali grup od trzeciej do $13 .$ oraz wodorotlenku magnezu i berylu polega na zastosowaniu tzw. metody strąceniowej. Chcąc otrzymać dany wodorotlenek metalu, należy do wodnego roztworu dobrze rozpuszczalnej soli, zawierającej kationy metalu, dodać wodnego roztworu wodorotlenku sodu, potasu, wapnia, litu bądź baru. Wówczas zaobserwujemy wytrącanie osadu trudno rozpuszczalnego w wodzie wodorotlenku. Metodę tę możemy opisać schematem:

$sól rozpuszczalna 1 + wodny roztwór wodorotlenku \to nierozpuszczalny w wodzie wodorotlenek + rozpuszczalna sól 2$

Przykładowo wodorotlenek żelaza(III) można wytrącić w postaci brunatnego osadu z roztworu chlorku żelaza(III) za pomocą wodorotlenku sodu, co obrazuje poniższe równanie:

${FeCl}_{3} + 3 NaOH \to Fe {(OH)}_{3} ↓ + 3 NaCl$

Eksperymentuj1

Laboratorium 1

Przeprowadź eksperyment w laboratorium chemicznym. Sformułuj i zweryfikuj własną hipotezę. W formularzu zanotuj swoje obserwacje i wyniki, a następnie zapisz wnioski.

RWtcH308hT4qO

Wirtualne laboratorium pt. Otrzymywanie wodorotlenków różnymi metodami
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Podpowiedźwhite

Metody otrzymywania wodorotlenków rozpuszczalnych w wodzie:

Reakcja metali aktywnych z wodą:

$metal aktywny + woda \to wodorotlenek + \underset{(w formie gazowej)}{wodór}$

Reakcja tlenków metali z wodą:

$tlenek metalu + woda \to wodorotlenek$

Reakcje wodorków typu soli z wodą:

$\underset{(I i II grupy układu okresowego pierwiastków)}{wodorek typu soli} + woda \to wodorotlenek + \underset{(w formie gazowej)}{wodór}$

Reakcja nadtlenków z wodą:

$nadtlenek + woda \to wodorotlenek + \underset{(w formie gazowej)}{tlen}$

Pamiętaj, że wodorotlenki nierozpuszczalne w wodzie można otrzymać tak zwaną metodą strąceniową. Polega ona na reakcji rozpuszczalnej soli danego metalu z wodnym roztworem wodorotlenku, który jest mocnym elektrolitem (np. wodorotlenku sodu).

$rozpuszczalna sól 1 + wodny roztwór wodorotlenku \to nierozpuszczalny w wodzie wodorotlenek + rozpuszczalna sól 2$

RxRM5tybEpwvn

Zapoznaj się z opisem przeprowadzonego doświadczenia i wykonaj ćwiczenie.

Analiza eksperymentu: Otrzymywanie wodorotlenków różnymi metodami.

Problem badawczy: Czy wszystkie wodorotlenki można otrzymać w wyniku reakcji metali i tlenków metali z wodą?

Hipoteza: Wszystkie wodorotlenki można otrzymać w wyniku reakcji metali i tlenków metali z wodą.

Sprzęt laboratoryjny:

cztery probówki – podłużne naczynia szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;
łyżeczki – długie trzonki wykonane ze szkła, porcelany lub metalu, zakończone z jednej strony łyżeczką. Służą do nabierania sypkich substancji chemicznych;
pipety jednorazowe – wąskie rurki do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki.

Odczynniki chemiczne:

tlenek wapnia;
tlenek cynku;
lit;
żelazo;
fenoloftaleina;
woda destylowana.

Przebieg eksperymentu:

Do wszystkich probówek wprowadzono wodę destylowaną, a następnie kilka kropel fenoloftaleiny.
Następnie za pomocą łyżeczek umieszczono osobno w każdej probówce kolejno tlenek wapnia, tlenek cynku i żelazo, a za pomocą pęsety laboratoryjnej lit.

Obserwacje:

Probówka $1$ : Tlenek wapnia rozpuszcza się, roztwór zmienia zabarwienie na kolor malinowy.
Probówka $2$ : Tlenek cynku opada na dno probówki, brak widocznych zmian.
Probówka $3$ : Żelazo opada na dno probówki, brak widocznych zmian.
Probówka $4$ : Lit pływa po powierzchni i rozpuszcza się, roztwór zmienia zabarwienie na kolor malinowy. Wydziela się bezbarwny gaz.

Wyniki:

W probówkach, w których roztwór zmienił zabarwienie na kolor malinowy, obecne są jony ${OH}^{-}$ , co świadczy o powstaniu wodorotlenków. Wydzielającym się gazem w probówce zawierającej lit jest wodór.

Wnioski:

Nie wszystkie wodorotlenki można otrzymać w wyniku reakcji metali i tlenków metali z wodą, ponieważ niektóre metale lub tlenki metali są nierozpuszczalne w wodzie.

Hipoteza została odrzucona.

R1BvCijCVMRxx

Ćwiczenie 1

Polecenie 3

Zagraj w grę, w której zadaniem jest pomóc Czarodziejowi przygotować mikstury złożone z dwóch reagentów. Zbieraj monety u Mistrza Czarodzieja i zdobądź ich przynajmniej $10$ , aby wygrać grę.

Uwaga!

W przypadku, gdy współczynnik stechiometryczny wynosi $1$ , należy wybrać z listy cyfrę $1$ .

W etapach od $1$ do $7$ przynajmniej jeden związek chemiczny w przedstawionym równaniu reakcji musi być wodorotlenkiem.

R1AGLBggMn0vE

Gra edukacyjna pt. Magiczne laboratorium
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wykonaj poniższe ćwiczenia dotyczące reakcji, w których wodorotlenki pełnią rolę substratów lub są produktami reakcji.

RtpdxOjMqBHGD

RVoJ9X4H7bup1

RwCWg5AJUZzHZ

Ćwiczenie 1

RltsH85wuwRsQ

Ćwiczenie 2

RcwYqF0LDLezq

Ćwiczenie 3

RkHXOZHCEFuM1

Ćwiczenie 1

Zapisz cząsteczkowe równania reakcji przedstawiające dwie metody otrzymywania wodorotlenku magnezu.

ReoujT0wwufUu

R1LvoqqMeoxUd

$Mg + 2 H_{2} O \overset{T}{\to} Mg {(OH)}_{2} + H_{2 (g)}$
$MgO + H_{2} O \overset{T}{\to} Mg {(OH)}_{2}$

Ćwiczenie 2

R1RSutBZ7CcTw

W ramach podsumowania1

Polecenie 4

Dodając sód do wody, można otrzymać wodorotlenek sodu. Czy dodając srebro do wody, można otrzymać wodorotlenek srebra? Zapoznaj się z samouczkiem, a następnie rozwiąż ćwiczenia pod filmem.

RuU9Ovq67j8Gp

Film samouczek pt. Otrzymywanie wodorotlenków
Źródło: Michał Mytnik, licencja: CC BY-SA 3.0.

RX4onef7sNmG4

Ćwiczenie 3

RS0y9gmXZ8sbX

Ćwiczenie 4

Otrzymywanie wodorotlenków10860Świetnie!Musisz jeszcze trochę potrenować, spróbuj jeszcze raz :)

Test

Otrzymywanie wodorotlenków

Liczba pytań:

Limit czasu:

8 min

Pozostało prób:

1/1

Twój ostatni wynik:

Otrzymywanie wodorotlenków

Pytanie 1/10

Twój ostatni wynik -

R1R34L8oRHUav

R1Dd8Ww0i2eu0

R1M9FfQnjOdHl

Uzupełnij równania reakcji otrzymywania wodorotlenku potasu, wodorotlenku litu i wodorotlenku glinu. Dopasuj reagenty i odpowiednie współczynniki reakcji. 1. dwa L i, plus, dwa1. A l nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 2. dwa, 3. A l C l indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 4. K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 5. K O H, 6. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 7. trzy, 8. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego strzałka w prawo, dwa L i O H, plus1. A l nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 2. dwa, 3. A l C l indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 4. K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 5. K O H, 6. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 7. trzy, 8. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego

2.1. A l nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 2. dwa, 3. A l C l indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 4. K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 5. K O H, 6. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 7. trzy, 8. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego plus1. A l nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 2. dwa, 3. A l C l indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 4. K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 5. K O H, 6. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 7. trzy, 8. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnegoN a O H, strzałka w prawo1. A l nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 2. dwa, 3. A l C l indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 4. K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 5. K O H, 6. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 7. trzy, 8. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnegoN a C l

3. 1. A l nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 2. dwa, 3. A l C l indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 4. K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 5. K O H, 6. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 7. trzy, 8. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo1. A l nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 2. dwa, 3. A l C l indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 4. K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 5. K O H, 6. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 7. trzy, 8. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego1. A l nawias, O H, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 2. dwa, 3. A l C l indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 4. K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 5. K O H, 6. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 7. trzy, 8. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego

R1JfXdi5Zo2EL

RoVEdAJrHJag6

Schemat doświadczenia

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R18Q2dDVvN34w

RExcV1nj8APQq

RXjabiLeo4kvH

RQVNQXmfnzwtw

Rl1RshB7pbO7u

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1Nf2dEmQEZsn

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1RGQEfIN6slj

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Rb4lu06iAoKOc

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1NXEWcdRRYIz

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wodorotlenki – budowa i nazewnictwo

Wodorotlenki – właściwości fizyczne i chemiczne

Wodorotlenki – otrzymywanie

W wyniku jakich reakcji powstają wodorotlenki?

Reakcja aktywnego metalu z wodą

Reakcja tlenku metalu z wodą

Reakcja wodorków typu soli ( $I$ i $II$ grupy układu okresowego pierwiastków) z wodą

Reakcja nadtlenków z wodą

Wytrącanie wodorotlenków z roztworów soli

Eksperymentuj1

W ramach podsumowania1

Otrzymywanie wodorotlenków

Notatnik

Wodorotlenki – budowa i nazewnictwo

Wodorotlenki – właściwości fizyczne i chemiczne

Wodorotlenki – otrzymywanie

W wyniku jakich reakcji powstają wodorotlenki?

Reakcja aktywnego metalu z wodą

Reakcja tlenku metalu z wodą

Reakcja wodorków typu soli (I i II grupy układu okresowego pierwiastków) z wodą

Reakcja nadtlenków z wodą

Wytrącanie wodorotlenków z roztworów soli

Eksperymentuj1

W ramach podsumowania1

Otrzymywanie wodorotlenków

Notatnik

Reakcja wodorków typu soli ( $I$ i $II$ grupy układu okresowego pierwiastków) z wodą