Какие из перечисленных гидроксидов обладают амфотерными свойствами

Прежде чем рассуждать о химических свойствах оснований и амфотерных гидроксидов, давайте четко определим, что же это такое?

1) К основаниями или основным гидроксидам относят гидроксиды металлов в степени окисления +1 либо +2, т.е. формулы которых записываются либо как MeOH , либо как Me(OH)2. Однако существуют исключения. Так, гидроксиды Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2 к основаниям не относятся.

2) К амфотерным гидроксидам относят гидроксиды металлов в степени окисления +3,+4, а также в качестве исключений гидроксиды Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2. Гидроксиды металлов в степени окисления +4, в заданиях ЕГЭ не встречаются, поэтому рассмотрены не будут.

Химические свойства оснований

Все основания подразделяют на:

Напомним, что бериллий и магний к щелочноземельным металлам не относятся.

Помимо того, что щелочи растворимы в воде, они также очень хорошо диссоциируют в водных растворах, в то время как нерастворимые основания имеют низкую степень диссоциации.

Такое отличие в растворимости и способности к диссоциации у щелочей и нерастворимых гидроксидов приводит, в свою очередь, к заметным отличиям в их химических свойствах. Так, в частности, щелочи являются более химически активными соединениями и нередко способны вступать в те реакции, в которые не вступают нерастворимые основания.

Взаимодействие оснований с кислотами

Щелочи реагируют абсолютно со всеми кислотами, даже очень слабыми и нерастворимыми. Например:

Нерастворимые основания реагируют практически со всеми растворимыми кислотами, не реагируют с нерастворимой кремниевой кислотой:

Следует отметить, что как сильные, так и слабые основания с общей формулой вида Me(OH)2 могут образовывать основные соли при недостатке кислоты, например:

Взаимодействие с кислотными оксидами

Щелочи реагируют со всеми кислотными оксидами, при этом образуются соли и часто вода:

Нерастворимые основания способны реагировать со всеми высшими кислотными оксидами, соответствующими устойчивым кислотам, например, P2O5, SO3, N2O5, с образованием средних солей:

<.p>

Нерастворимые основания вида Me(OH)2 реагируют в присутствии воды с углекислым газом исключительно с образованием основных солей. Например:

Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O

С диоксидом кремния, ввиду его исключительной инертности, реагируют только самые сильные основания — щелочи. При этом образуются нормальные соли. С нерастворимыми основаниями реакция не идет. Например:

Взаимодействие оснований с амфотерными оксидами и гидроксидами

Все щелочи реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами. Если реакцию проводят, сплавляя амфотерный оксид либо гидроксид с твердой щелочью, такая реакция приводит к образованию безводородных солей:

Если же используют водные растворы щелочей, то образуются гидроксокомплексные соли:

В случае алюминия при действии избытка концентрированной щелочи вместо соли Na[Al(OH)4] образуется соль Na3[Al(OH)6]:

Взаимодействие оснований с солями

Какое-либо основание реагирует с какой-либо солью только при соблюдении одновременно двух условий:

1) растворимость исходных соединений;

2) наличие осадка или газа среди продуктов реакции

Например:

Термическая устойчивость оснований

Все щелочи, кроме Ca(OH)2, устойчивы к нагреванию и плавятся без разложения.

Все нерастворимые основания, а также малорастворимый Ca(OH)2 при нагревании разлагаются. Наиболее высокая температура разложения у гидроксида кальция – около 1000oC:

Нерастворимые гидроксиды имеют намного более низкие температуры разложения. Так, например, гидроксид меди (II) разлагается уже при температуре выше 70 oC:

Химические свойства амфотерных гидроксидов

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотами

Амфотерные гидроксиды реагируют с кислотами:

Амфотерные гидроксиды металлов в степени окисления +3, т.е. вида Me(OH)3, не реагируют с такими кислотами, как H2S, H2SO3 и H2СO3 ввиду того, что соли, которые могли бы образоваться в результате таких реакций, подвержены необратимому гидролизу до исходного амфотерного гидроксида и соответствующей кислоты:

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотными оксидами

Амфотерные гидроксиды реагируют с высшими оксидами, которым соответствуют устойчивые кислоты (SO3, P2O5, N2O5):

Амфотерные гидроксиды металлов в степени окисления +3, т.е. вида Me(OH)3, не реагируют с кислотными оксидами SO2 и СO2.

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с основаниями

Из оснований амфотерные гидроксиды реагируют только с щелочами. При этом, если используется водный раствор щелочи, то образуются гидроксокомплексные соли:

А при сплавлении амфотерных гидроксидов с твердыми щелочами получаются их безводные аналоги:

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с основными оксидами

Амфотерные гидроксиды реагируют при сплавлении с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов:

Термическое разложение амфотерных гидроксидов

Все амфотерные гидроксиды не растворимы в воде и, как любые нерастворимые гидроксиды, разлагаются при нагревании на соответствующий оксид и воду:

6.3. 
Амфотерные гидроксиды, их свойства

Амфотерные гидроксиды – электролиты,
образующие при диссоциации одновременно катионы Н+и анионы ОН–:

X+ + OH– ⇌ ХOH = HXO ⇌ H++ XO–.

Амфотерные гидроксиды в кислой среде ведут
себя как основания, а в щелочной – как кислоты.

K амфотерным гидроксидам относятся Be(OH)2,
Zn(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Al(OH)3,
Fe(OH)3,
Cr(OH)3 и некоторые
другие, им соответствуют амфотерные оксиды. Практически все они нерастворимы в
воде, являются слабыми электролитами и диссоциируют ступенчато.

Химические свойства
амфотерных гидроксидов

Например:

2Al(OH)3 + Na2O  2NaAlO2 + 3H2O↑.

Некоторые
амфотерные гидроксиды (Be(OH)2, Zn(OH)2, Pb(OH)2)
реагируют с кислотным оксидом СО2 с образованием осадков
основных солей и воды. Например:

2Be(OH)2 +
CO2 = (BeOH)2CO3 +
H2O.

Например:

Zn(OH)2 +
2KOH (тв.)  K2ZnO2 + 2H2O↑,

Zn(OH)2 + 2KOH = K2[Zn(OH)4].

Например:

Al(OH)3 +
3HCl = AlCl3 + 3H2O.

Все
амфотерные гидроксиды (как и большинство оснований) разлагаются при нагревании
на оксид и воду. Например:

2Al(OH)3  Al2O3 +
3H2O.

В связи с
этим нужно учитывать, что фактически в процессе сплавления их со щелочами и
оксидами участвует не сам амфотерный гидроксид, а соответствующий ему оксид.

УПРАЖНЕНИЯ

1) СО2 и
HCl 2) Н2 и NaOH 3) NО
и NaNO3 4) H2SO4 и NaOH

 Решение:  Гидроксид хрома –
амфотерный гидроксид. Амфотерные гидроксиды реагируют с кислотами и щелочами, с
кислотыми и основными оксидами. Поэтому нам подходит вариант 4 –серная кислота
и гидроксид натрия (щелочь):

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O

Cr(OH)3 + NaOH
= Na[Cr(OH)4]

Ответ: 4

________________________________________________________________

1) нит­ра­том на­трия и нит­ра­том се­реб­ра

2) гид­рок­си­дом алю­ми­ния и нит­ра­том се­реб­ра

3) гид­рок­си­дом цинка и ок­си­дом меди(I)

4) хло­ри­дом бария и ок­си­дом фос­фо­ра(V)

Решение: 

Гид­рок­сид калия это ще­лочь. она вза­и­мо­дей­ству­ет
с кис­ло­та­ми,кис­лот­ны­ми ок­си­да­ми, ам­фо­тер­ны­ми ок­си­да­ми и гид­рок­си­да­ми,рас­тво­ра­ми
солей при усло­вии, если есть при­знак не­об­ра­ти­мо­сти ре­ак­ции (оса­док,
газ, сла­бый элек­тро­лит). Дан­но­му усло­вию со­от­вет­ству­ет набор ве­ществ
в ва­ри­ан­те 2 — ам­фо­тер­ный гид­рок­сид и соль.

________________________________________________________________

1. 4Al + 3O2  = 2Al2O3

2. Al2O3 + Na2O  2NaAlO2

3. NaAlO2 + HCl + H2O = NaCl + Al(OH)3

4. 2Al(OH)3  Al2O3 +3H2O

________________________________________________________________

1. AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)3 |

2. Al(OH)3 + NaOH = Na[ Al(OH)4 ]

3. Na[ Al(OH)4 ]+ 4HCl = NaCl + AlCl3 + 4H2O

________________________________________________________________

ЗАДАНИЯ  ДЛЯ  САМОСТОЯТЕЛЬНОГО
РЕШЕНИЯ

Cr(OH)3 +
6HCl = ?

Cr(OH)3 +
NaOH = ?

а)
ZnCl2 + KOH(избыток) → осадок → растворение осадка;

б)
Cr(NO3)2 +
NaOH(избыток) → осадок
→ растворение осадка.

     3.
Закончи уравнения реакций:

 4. В предложенных рядах исключи (вычеркни) одну лишнюю
формулу – такую, которая не образует с остальными однородную группу. Объясни
свой выбор.

а)
HClO4, H2SO3, HNO3, H3PO4;
б) KOH, Mg(OH)2, Al(OH)3;

в)
HBr, HCl, HF; г) Mg(OH)2, Ca(OH)2, Zn(OH)2,
Ba(OH)2;

д) H2CO3,
H2SO3, HNO3; е) ZnO, BeO, MgO.

5.  Составь уравнения реакций, соответствующие схемам:

1) Zn  Na2→ZnO2 → ZnSO4 → Zn(OH)2 → ZnO;

2) Al2O3 → X → Al(OH)3 → Y → AlCl3;

6.  Предложи cпособ разделения смеси KOH,
Mg(OH)2, Fe(OH)3. Напиши уравнения реакций.

………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………

7.
Осуществите следующие превращения:

Al2O3 → Al → Al2O3 → NaAlO2 → AlCl3

8. Из порошкообразной смеси, содержащей
Na2CO3, Fe,  Al и
BaSO4, выделите химическим путем все соединения в чистом виде.
Напишите уравнения реакций и последовательность их проведения (опишите
технологию всей работы).

9. Напишите схему диссоциации
гидроксида хрома (III), а также молекулярное и ионное уравнения реакций
растворения его в:

а) азотной кислоте;

б) растворе гидроксида натрия.

10. Заполни таблицу по химическим свойствам амфотерных гидроксидов
(укажи продукты реакций). Напиши уравнения реакций на примере Zn(OH)2.