Способ получения амфотерного гидроксида

Важнейшие представители

Zn(OH)₂ гидроксид цинка

Аl(ОН)₃ гидроксид алюминия

H₃AlO₃ — ортоалюминиевая к-та HAlO₂ — метаалюминиевая к-та

Cr(ОН)₃ гидроксид хрома (III)

H₃CrO₃ — ортохромистая к-та HCrO₂ — метахромистая к-та

Ве(ОН)₂ гидроксид бериллия

Sn(OH)₂ гидроксид олова (II)

Sn(OH)₄ гидроксид олова (IV)

H₄SnO₄ — ортооловянная к-та Н₂SnO₃ — метаоловянная к-та

Pb(ОН)₂ гидроксид свинца (II)

Pb(ОН)₄ гидроксид свинца (IV)

Н₄PbO₄ — ортосвинцовая к-та Н₂PbO₃ — метасвинцовая к-та

Физические свойства

Все амфотерные гидроксиды представляют собой твердые вещества, плохо растворимые в воде.

Химические свойства

Проявляя свойства очень слабых оснований и очень слабых кислот, амфотерные гидроксиды взаимодействуют с сильными кислотами и с сильными основаниями (щелочами).

1. Основные свойства

В результате реакций с кислотами в раствор переходят катионы металлов, входящих в состав амфотерных гидроксидов.

2. Кислотные свойства

Co щелочами амфотерные гидроксиды могут взаимодействовать при высокой температуре в расплавах; при этом образуются соли, содержащие кислотные остатки метакислотных форм амфотерных гидроксидов.

NaAlO₂ — метаалюминат натрия

При взаимодействии амфотерных гидроксидов с растворами щелочей образуются гидроксокомплексы с координационным числом, как правило, 4 или 6.

Na₂[Zn(OH)₄] — тетрагидроксцинкат натрия

Na[Al(OH)₄] — тетрагидроксоалюминат натрия

Na₃[Al(OH)₆] — гексагидроксоалюмииат натрия

3. Термическое разложение

Как и нерастворимые основания, амфотерные гидроксиды разлагаются при нагревании (дегидратируются):

Способы получения

1. Подобно нерастворимым основаниям, амфотерные гидроксиды можно осаждать щелочами из растворов соответствующих солей, избегая избытка щелочи:

2. Амфотерные гидроксиды выделяются также в процессе разрушения гидроксокомплексов при действии кислот:

или при растворении в растворах кислот цинкатов, метаалюминатов и т. д.

Во всех этих реакциях следует брать строго рассчитанное количество кислоты, поскольку в избытке кислоты образующиеся амфотерные гидроксиды растворяются.

Источник

Урок №46. Амфотерные оксиды и гидроксиды

Кислотный остаток (А)

со щелочами проявляет кислотные свойства:

H ₂ ZnO ₂ ↔ ZnO ₂ ( II ) кислотный остаток — цинкат

со щелочами проявляет кислотные свойства:

HAlO ₂ ↔ AlO ₂ ( I ) кислотный остаток — метаалюминат

со щелочами проявляет кислотные свойства:

H ₂ BeO ₂ ↔ BeO ₂ ( II ) кислотный остаток — бериллат

со щелочами проявляет кислотные свойства:

HCrO ₂ ↔ CrO ₂ ( I ) кислотный остаток — хромат

» jsaction=»rcuQ6b:WYd;»>

ПОНЯТИЕ ОБ АМФОТЕРНЫХ ОКСИДАХ И ГИДРОКСИДАХ

Первоначальная классификация химических элементов на металлы и неметаллы является неполной. Существуют химические элементы и соответствующие им вещества, которые проявляют двойственную природу – амфотерные свойства , т.е. могут взаимодействовать как с кислотами и кислотными оксидами, так и с основаниями и основными оксидами, например,

2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O

2Al(OH) 3 + Na 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH = t°C = 2NaAlO 2 + H 2 O (при сплавлении)

Если реакция протекает в водном растворе: Al(OH) 3 + NaOH = Na[Al(OH) 4 ]

здесь AlO 2 (I) – одновалентный кислотный остаток метаалюминат

Так, гидроксид и оксид алюминия в реакциях (а) проявляют свойства основных гидроксидов и оксидов, т.е. реагируют с кислотными гидроксидом и оксидом, образуя соответствующую соль — сульфат алюминия Al 2 (SO 4 ) 3 , тогда как в реакциях (б) они же проявляют свойства кислотных гидроксидов и оксидов, т.е. реагируют с основными гидроксидом и оксидом, образуя соль — метаалюминат натрия NaAlO 2 .

Zn(OH) 2 + SO 3 = ZnSO 4 + H 2 O

ZnO + H 2 SO 4 = H 2 O + ZnSO 4

Zn(OH) 2 + Na 2 O = Na 2 ZnO 2 + H 2 O

Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 [Zn(OH) 4 ]

ZnO + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O

здесь ZnO 2 (II) – двухвалентный кислотный остаток цинкат.

Оксиды и гидроксиды, которые способны реагировать и с кислотами, и со щелочами, называют амфотерными.

Химические элементы, которым соответствуют амфотерные оксиды и гидроксиды, обладают переходными химическими свойствами, не относящимися ни к металлам, ни к неметаллам, их называют амфотерными.

Амфотерность (от греч. Аmphoteros – и тот, и другой) – способность химических соединений проявлять и кислотные, и основные свойства в зависимости от природы реагента, с которым амфотерное вещество вступает в кислотно-основное взаимодействие. Амфотерные оксиды и гидроксиды – оксиды и гидроксиды, проявляющие как основные, так и кислотные свойства. Они реагируют как с кислотами, так и с основаниями. Амфотерным оксидам соответствуют амфотерные гидроксиды, например,

Амфотерные гидроксиды практически нерастворимы в воде. Они являются слабыми кислотами и слабыми основаниями.

Амфотерными оксидами и гидроксидами являются, как правило, оксиды и гидроксиды металлов, в которых валентность металла III, IV иногда II.

Среди оксидов элементов главных подгрупп амфотерными являются: BeO, Al 2 O 3 , SnO, SnO 2 , PbO, Sb 2 O 3 .

Амфотерными гидроксидами являются следующие гидроксиды элементов главных подгрупп: Ве(ОН) 2 , Al(ОН) 3 , Рb(ОН) 2 и некоторые другие.

Оксиды и гидроксиды, в которых валентность металла III, IV, являются, как правило, амфотерными: Сг 2 O 3 и Cr(OH) 3 , Fe 2 O 3 и Fe(OH) 3 . Однако последние элементы в декадах d–элементов (например, Zn) образуют амфотерные оксиды и гидроксиды даже в низких степенях окисления, например, ZnO и Zn(OH) 2 .

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМФОТЕРНЫХ ГИДРОКСИДОВ

(нерастворимы в воде)

1.Реагируют с кислотами: Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O

2.Реагируют со щелочами: Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 [Zn(OH) 4 ]

ПРИМЕНЕНИЕ

Из всех амфотерных гидроксидов наибольшее применение находит гидроксид алюминия:

· лекарственные препараты, приготовленные на основе гидроксида алюминия, врач назначает при нарушении кислотно-щелочного баланса в пищеварительном тракте;

· в качестве антипирена (средства для подавления способности гореть) вещество вводят в состав пластмасс и красок;

· путём разложения гидроксида алюминия в металлургии получают оксид алюминия (глинозём) — сырьё для получения металлического алюминия.

Товары, в производстве которых используется гидроксид алюминия: лекарственный препарат «Алмагель» и металлургический глинозём

Гидроксид цинка в промышленности служит сырьём для получения различных соединений этого металла, в основном — солей.

Источник

Важнейшие представители

Zn(OH)₂ гидроксид цинка

Аl(ОН)₃ гидроксид алюминия

H₃AlO₃ — ортоалюминиевая к-та HAlO₂ — метаалюминиевая к-та

Cr(ОН)₃ гидроксид хрома (III)

H₃CrO₃ — ортохромистая к-та HCrO₂ — метахромистая к-та

Ве(ОН)₂ гидроксид бериллия

Sn(OH)₂ гидроксид олова (II)

Sn(OH)₄ гидроксид олова (IV)

H₄SnO₄ — ортооловянная к-та Н₂SnO₃ — метаоловянная к-та

Pb(ОН)₂ гидроксид свинца (II)

Pb(ОН)₄ гидроксид свинца (IV)

Н₄PbO₄ — ортосвинцовая к-та Н₂PbO₃ — метасвинцовая к-та

Физические свойства

Все амфотерные гидроксиды представляют собой твердые вещества, плохо растворимые в воде.

Химические свойства

Проявляя свойства очень слабых оснований и очень слабых кислот, амфотерные гидроксиды взаимодействуют с сильными кислотами и с сильными основаниями (щелочами).

1. Основные свойства

В результате реакций с кислотами в раствор переходят катионы металлов, входящих в состав амфотерных гидроксидов.

2. Кислотные свойства

Co щелочами амфотерные гидроксиды могут взаимодействовать при высокой температуре в расплавах; при этом образуются соли, содержащие кислотные остатки метакислотных форм амфотерных гидроксидов.

NaAlO₂ — метаалюминат натрия

При взаимодействии амфотерных гидроксидов с растворами щелочей образуются гидроксокомплексы с координационным числом, как правило, 4 или 6.

Na₂[Zn(OH)₄] — тетрагидроксцинкат натрия

Na[Al(OH)₄] — тетрагидроксоалюминат натрия

Na₃[Al(OH)₆] — гексагидроксоалюмииат натрия

3. Термическое разложение

Как и нерастворимые основания, амфотерные гидроксиды разлагаются при нагревании (дегидратируются):

Способы получения

1. Подобно нерастворимым основаниям, амфотерные гидроксиды можно осаждать щелочами из растворов соответствующих солей, избегая избытка щелочи:

2. Амфотерные гидроксиды выделяются также в процессе разрушения гидроксокомплексов при действии кислот:

или при растворении в растворах кислот цинкатов, метаалюминатов и т. д.

Во всех этих реакциях следует брать строго рассчитанное количество кислоты, поскольку в избытке кислоты образующиеся амфотерные гидроксиды растворяются.

Источник

Способ получения амфотерного гидроксида

Гидроксиды – это неорганические соединения, образованные тем или иным элементом, кислородом и водородом. В гидроксидах обязательно имеется водород, связанный с кислородом (связь О–Н). В некоторых гидроксидах водород может непосредственно соединяться с атомами элемента. Например, в H₃РO₃ два атома водорода связаны с атомами кислорода, а один – с атомом фосфора.

В ряде случаев гидроксиды являются продуктами гидратации (соединения с водой) соответствующих оксидов, хотя многие оксиды непосредственно с водой не взаимодействуют. В результате дегидратации гидроксидов образуются соответствующие оксиды.

Гидроксиды могут быть основными (основания), кислотными (кислородсодержащие кислоты) и амфотерными. Примерами основных гидроксидов являются NaOH, Ва(ОН)₂, Mg(OH)₂. Примерами кислотных гидроксидов являются НСlO₄ (хлорная кислота, высший гидроксид хлора), H₃РO₄ (ортофосфорная кислота, высший гидроксид фосфора), H₂SO₄ (серная кислота, высший гидроксид серы).

Графические формулы перечисленных гидроксидов приведены ниже. Во всех гидроксидах имеется связь О–Н:

ПОНЯТИЕ ОБ АМФОТЕРНЫХ ОКСИДАХ И ГИДРОКСИДАХ

Амфотерность (от греч. amphoteros – и тот, и другой) – способность химических соединений проявлять и кислотные, и основные свойства в зависимости от природы реагента, с которым амфотерное вещество вступает в кислотно-основное взаимодействие.

Амфотерные оксиды и гидроксиды – оксиды и гидроксиды, проявляющие как основные, так и кислотные свойства. Они реагируют как с кислотами, так и с основаниями. Амфотерным оксидам соответствуют амфотерные гидроксиды, например: ВeО – Вe(ОН)₂, Сr₂O₃ – Сr(ОН)₃.

Амфотерные гидроксиды практически нерастворимы в воде. Их основные и кислотные свойства выражены слабо, они являются слабыми кислотами и слабыми основаниями.

Амфотерными оксидами и гидроксидами являются, как правило, оксиды и гидроксиды металлов, в которых степень окисления металла +3, +4, иногда +2.

Среди оксидов элементов главных подгрупп амфотерными являются: BeO, Al₂O₃, SnO, SnO₂, PbO, Sb₂O₃.

Амфотерными гидроксидами являются следующие гидроксиды элементов главных подгрупп: Ве(ОН)₂, Al(ОН)₃, Рb(ОН)₂ и некоторые другие.

Оксиды и гидроксиды элементов побочных подгрупп, соответствующие высоким степеням окисления, как правило, являются кислотными, например: СrO₃ (ему соответствует H₂СrO₄), Мn₂O₇ (ему соответствует НМnO₄).

Для низших оксидов и гидроксидов характерно преобладание основных свойств, например: СrO и Сr(ОН)₂, МnО и Мn(ОН)₂.

Оксиды и гидроксиды, в которых степени окисления элементов +3 и +4, являются, как правило, амфотерными: Сг2O₃ и Cr(OH)₃, Fe2O₃ и Fe(OH)₃. Однако последние элементы в декадах d–элементов (например, Zn) образуют амфотерные оксиды и гидроксиды даже в низких степенях окисления, например ZnO и Zn(OH)₂.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМФОТЕРНЫХ ОКСИДОВ И ГИДРОКСИДОВ

Рассмотрим амфотерные свойства оксида и гидроксида цинка – ZnO и Zn(OH)₂. Оба вещества реагируют с кислотами:

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O
Zn(OH)₂ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2H₂O

Оксид и гидроксид цинка реагируют также и со щелочами:

В результате реакций со щелочами в растворах образуются комплексные ионы – тетрагидроксоцинкаты (например, Na₂[Zn(OH)4]), а при сплавлении – цинкаты (например, Na₂ZnO₂). Чтобы составить формулы цинкатов, запишите формулу гидроксида цинка Zn(OH)₂ как формулу кислоты – H₂ZnO₂. Кислотным остатком такой кислоты является ион ZnO₂ 2– .

При диссоциации этих солей в растворах образуются ионы, в которых цинк входит в состав анионов, поэтому говорят, что в этих соединениях «цинк в анионной форме».

Докажем амфотерность оксида и гидроксида алюминия Al(ОН)₃. Он растворяется в кислотах с образованием солей, где алюминий находится в катионной форме:

Al(ОН)₃ + 3Н + = Al 3+ + 3H₂O

Но гидроксид алюминия взаимодействует и со щелочами. При сплавлении со щелочами образуются алюминаты (метаалюминаты):

Al(ОН)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O

Чтобы составить формулы алюминатов, запишите формулу гидроксида алюминия Al(ОН)₃ как H₃AlO₃. Теперь представьте, что от 1 моль этого соединения отщепляется 1 моль воды. Образуется соединение НАlO₂, в котором кислотным остатком будет ион AlO₂ – .

В образовавшейся соли алюминий образует анион AlO₂ – (алюминий в анионной форме). В растворах в результате реакции со щёлочью образуется комплексный тетрагидроксоалюминат-ион [Al(ОН)₄] – :

Al(ОН)₃ + NaOH = Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)

Некоторые амфотерные оксиды и гидроксиды не проявляют амфотерность в обычных условиях и в растворах ведут себя как основные. Амфотерность таких соединений проявляется в более жёстких условиях. Например, гидроксид железа (III) Fe(OH)₃ легко реагирует с кислотами:

Fe(OH)₃ + 3НCl = FeCl₃ + 3H₂O
Fe(OH)₃ + NaOH = NaFeO₂ + 2H₂O

Признаком этой реакции будет растворение бурого осадка. А вот при добавлении раствора щёлочи гидроксид железа (III) не растворяется. Тогда, может быть, считать его основанием, не растворимым в воде? Дело в том, что в данном случае соль образуется при плавлении со щёлочью.

Естественно, что в ходе плавления происходит разложение гидроксида на оксид и воду, и в действительности реакция идёт между оксидом и щёлочью:

Fe₂O₃ + 2NaOH = 2NaFeO₂ + H₂O

Таким образом, гидроксид железа (III) можно отнести к амфотерным гидроксидам, хотя основные свойства у него преобладают.

Конспект урока по химии для 8 класса «Амфотерные оксиды и гидроксиды». Выберите дальнейшее действие:

Источник