Все способы получения гидроксида цинка

** §8.6 Амфотерные основания.

Гидроксид цинка Zn(OH) 2 является малорастворимым основанием. Его можно получить, действуя щелочью на какую-нибудь растворимую соль цинка – при этом Zn(OH) 2 выпадает в осадок:

ZnCl 2 + 2 NaOH = Zn(OH) 2 ↓ + 2 NaCl

Подобно всем другим основаниям, осадок гидроксида цинка легко растворяется при добавлении какой-нибудь кислоты:

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

Если же вместо кислоты к осадку гидроксида цинка добавить избыток щелочи, то он также растворяется , чего не происходит с другими гидроксидами. Почему Zn(OH) 2 растворяется в щелочи?

Это явление объясняется тем, что в присутствии избытка сильного основания гидроксид цинка способен отдавать атомы водорода, подобно кислоте:

Zn(OH) 2 или H 2 ZnO 2

Na 2 ZnO 2

гидроксид цинка

Происходит реакция нейтрализации наподобие той, которая могла бы произойти между NaOH и кислотой. Эта кислота (цинковая кислота H 2 ZnO 2 ) и гидроксид цинка Zn(OH) 2 являются одним и тем же соединением! Сокращенная (но не структурная) формула этого соединения может быть записана двумя способами:

Zn(OH) 2 или H 2 ZnO 2 — это две сокращенные формулы;

H–O–Zn–O–H единственная структурная формула.

Поскольку прочность связей Н–О и O–Zn сравнимы между собой, гидроксид цинка способен быть как основанием в присутствии кислоты, так и кислотой – в присутствии основания:

H 2 SO 4

2H 2 O + ZnSO 4

Zn(OH) 2 = H 2 ZnO 2

Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

реагирует как основание

реагирует как кислота

Данное свойство гидроксидов называется амфотерностью .

Амфотерными называются такие гидроксиды, которые способны отдавать в реакциях с другими соединениями как атомы (ионы) водорода, так и гидрокси-группы (анионы гидроксила).

Помимо гидроксида цинка, амфотерными свойствами обладают гидроксиды некоторых других металлов: Al(OH) 3 , Cr(OH) 3 , Be(OH) 2 , Sn(OH) 4 , Pb(OH) 2 .

Объяснение проявления амфотерности у одних металлов и отсутствие ее у других следует искать в теории химической связи.

Можно заметить, что амфотерные свойства проявляют те металлы, которые в Периодической таблице находятся наиболее близко к неметаллам. Как известно, неметаллы обладают большей электроотрицательностью (по сравнению с металлами), поэтому их связь с кислородом носит ковалентный характер и отличается значительной прочностью.

Связи между металлами и кислородом, как правило, ионные (из-за низкой электроотрицательности металлов). Такие связи часто менее прочны, чем ковалентные (вспомните атомные кристаллы).

Рассмотрим структурные формулы трех разных соединений: гидроксида бора B(OH) 3 , гидроксида алюминия Al(OH) 3 и гидроксида кальция Ca(OH) 2 .

Соединение B(OH) 3 имеет внутри молекулы наиболее «ковалентную» связь бора с кислородом, поскольку бор ближе по электроотрицательности к кислороду, чем Al и Сa. Из-за высокой электроотрицательности бору энергетически выгоднее входить в состав отрицательно заряженной частицы – то есть кислотного остатка. Поэтому формулу B(OH) 3 чаще записывают как H 3 BO 3 :

H 3 BO 3 = 3H + + BO 3 3- (в растворе)

Кальций – наименее электроотрицательный из этих элементов, поэтому в его молекуле связь Са–О носит ионный характер. Из-за низкой электроотрицательности для кальция выгодно существование в виде катиона Ca 2+ :

Ca(OH) 2 = Ca 2+ + 2OH — (в растворе)

В связи с этим в структурных формулах пунктирными линиями отмечены связи, разрыв которых энергетически более выгоден.

Структурные формулы показывают, что соединение B(OH) 3 будет легче отдавать ионы водорода, чем ионы гидроксида, т.е. является кислотой (и по традиции должно быть записано сокращенной формулой H 3 BO 3 ). Напротив, Ca(OH) 2 – типичное основание. Гидроксид алюминия, в котором центральный атом имеет промежуточную электроотрицательность, может проявлять как свойства кислоты, так и основания – в зависимости от партнера по реакции нейтрализации. Это наблюдается в действительности. В первой из приведенных ниже реакций Al(OH) 3 реагирует как обычное основание, а в следующих – как кислота:

2 Al(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 6 H 2 O.

Al(OH) 3 º H 3 AlO 3 + NaOH = NaH 2 AlO 3 + H 2 O , причем если реакцию проводить при нагревании, то соль NaH 2 AlO 3 теряет одну молекулу воды и образуется алюминат натрия NaAlO 2 . В растворе алюминат натрия, наоборот, легко присоединяет воду и существует в виде соли Na[Al(OH) 4 ] . Итак:

Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2 H 2 O ( при сплавлении);

Al(OH) 3 + NaOH = Na[Al(OH) 4 ] (при добавлении раствора NaOH без нагревания).

У цинка электроотрицательность практически такая же, как у алюминия (1,65), поэтому гидроксид цинка Zn(OH) 2 проявляет похожие свойства. Таким образом, амфотерные гидроксиды взаимодействуют как с растворами кислот, так и с растворами щелочей.

8.18. Закончите уравнения реакций:

8.19 (ФМШ). Напишите уравнения реакций, описывающие следующие химические превращения:

а) ZnCl 2 + KOH (избыток) → осадок → растворение осадка;

б) Cr(NO 3 ) 2 + NaOH (избыток) → осадок → растворение осадка;

в) Be(NO 3 ) 2 + LiOH (избыток) → осадок → растворение осадка;

г) Al 2 (SO 4 ) 3 + KOH (избыток) → осадок → растворение осадка;

8.20 (НГУ). Осуществите следующие превращения:

Al 2 O 3 → Al → Al 2 O 3 → NaAlO 2 → AlCl 3

8.21 (НГУ). Из порошкообразной смеси, содержащей Na 2 CO 3 , Fe, Al и BaSO 4 , выделите химическим путем все соединения в чистом виде. Напишите уравнения реакций и последовательность их проведения (опишите технологию всей работы).

8.22 (НГУ). В трех разных пробирках без этикеток находятся растворы NH 4 Cl, ZnCl 2 , MgCl 2 . С помощью только одного химического реагента установите, какое соединение находится в каждой пробирке.

Источник

Гидроксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Гидроксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Гидроксид цинка – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Zn(OH)₂.

Краткая характеристика гидроксида цинка:

Гидроксид цинка – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула гидроксида цинка Zn(OH)₂.

Практически нерастворим в воде.

Является аморфным веществом.

В природе встречается в виде редких минералов, например, ашоверита и суитита.

Физические свойства гидроксида цинка:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	Zn(OH)₂
Синонимы и названия иностранном языке	zinc hydroxide (англ.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветные тригональные кристаллы
Цвет	белый, бесцветный
Вкус	—*
Запах	—
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3	3053
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3	3,053
Температура разложения, °C	125
Молярная масса, г/моль	99,38474
Растворимость в воде, г/100 мл	0,000199

Получение гидроксида цинка:

Гидроксид цинка получают в результате следующих химических реакций:

1. взаимодействия растворимых солей цинка с щелочью:

При этом гидроксид цинка выпадает в виде осадка.

2. взаимодействия цинка, воды и кислорода:

Реакция протекает медленно при комнатной температуре.

Химические свойства гидроксида цинка. Химические реакции гидроксида цинка:

Гидроксид цинка является амфотерным основанием, т. е. обладает как основными, так и кислотными свойствами.

Гидроксид цинка – слабое нерастворимое основание.

Химические свойства гидроксида цинка аналогичны свойствам гидроксидов других амфотерных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция гидроксида цинка и гидроксида натрия:

В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат натрия . В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия .

2. реакция гидроксида цинка и гидроксида калия :

В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат натрия .

3. реакция гидроксида цинка и ортофосфорной кислоты:

В результате реакции образуются ортофосфат цинка и вода.

4. реакция гидроксида цинка и азотной кислоты:

В результате реакции образуются нитрат цинка и вода .

Аналогично проходят реакции гидроксида цинка и с другими кислотами.

5. реакция гидроксида цинка и йодоводорода:

В результате реакции образуются йодид цинка и вода .

6. реакция гидроксида цинка и оксида углерода:

В результате реакции образуется дигидроксид-карбонат цинка и вода . В ходе реакции гидроксид цинка используется в виде суспензии.

7. реакция термического разложения гидроксида цинка:

В результате реакции образуются оксид цинка и вода .

Применение и использование гидроксида цинка:

Гидроксид цинка используется для синтеза различных соединений цинка , в основном, солей.

гидроксид цинка реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения реакции масса взаимодействие гидроксида цинка

Мировая экономика

Справочники

Востребованные технологии

Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (106 539)
Экономика Второй индустриализации России (102 548)
Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (27 757)
Метан, получение, свойства, химические реакции (24 194)
Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (23 939)
Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (21 568)
Крахмал, свойства, получение и применение (20 884)
Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (19 989)
Целлюлоза, свойства, получение и применение (19 738)
Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (18 998)

Поиск технологий

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

О Второй индустриализации

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Источник

Все способы получения гидроксида цинка

Гидроксид цинка

Гидроксид цинка

Способы получения

Химические свойства