Как кислота амфотерный гидроксид взаимодействует с

2.5. Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов.

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

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:

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

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

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 1000 o C:

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

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:

Источник

Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов

Содержание:

Первое знакомство с основаниями состоялось при изучении взаимодействия воды с активными металлами и с оксидами активных металлов. В состав оснований входит одновалентная группа атомов OH (гидроксогруппа). Следовательно, основаниям можно дать следующее определение:

Основания – сложные вещества, в состав которых входят атомы металлов, соединенные с одной или нескольким группами атомов OH.

Общая формула оснований выглядит следующим образом: Ме (ОН)_x, где Ме – металл; x – индекс.

Номенклатура оснований

Название оснований включает в себя слово «гидроксид», названия металла и его валентности. Более того, для элементов с постоянной валентностью она не указывается.

Название основания = «Гидрооксид» + название Me + валентность (в скобках)

Классификация оснований

Все основания можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим это в нижеприведенной таблице.

Из таблицы мы видим, что наблюдается большое различие по некоторым признакам. В зависимости от этого, различные группы оснований, обладают не схожими химическими свойствами.

Химические свойства щелочей (Щ)

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Химические свойства нерастворимых оснований

Химические свойства амфотерных гидроксидов

К амфотерным гидроксидам относятся сложные вещества, способные проявлять свойства кислот либо оснований при определенных условиях.

Формулы данных соединений можно представить в виде оснований и в виде кислот.

Источник

Амфотерные гидроксиды, их химические свойства: взаимодействие с кислотами, щелочами, разложение при нагревании

1. Амфотерные гидроксиды, их химические свойства: взаимодействие с кислотами, щелочами, разложение при нагревании (на примере гидроксида цинка)

Амфотерные гидроксиды — вещества, состоящие из металла (цинка, алюминия и некоторых других) и гидроксогрупп OH.

Могут быть получены действием щелочей на растворы солей цинка:

Способны в зависимости от условий проявлять как основные, так и кислотные свойства. т. е. реагируют как с кислотами, так и со щелочами.

С кислотами амфотерные гидроксиды реагируют так же, как и основания, с образованием соли и воды. Например, гидроксид цинка, нерастворимый в воде, взаимодействует с соляной кислотой и осадок исчезает:

(полученная соль — хлорид цинка)

Чтобы записать реакцию гидроксида цинка со щелочью, его удобно записать, как кислоту — водород в начале.

Осадок растворяется и в избытке щёлочи.

При взаимодействии гидроксида цинка со щелочами образуются соли — цинкаты:

Строго говоря, образование цинката натрия в водном растворе происходит при участии гидроксид-ионов, но обычно для простоты записывают это уравнение.

Нерастворимые гидроксиды разлагаются при нагревании, образуется оксид металла и вода:

2. Опыт. Получение и собирание водорода. Доказательство наличия водорода в пробирке

Водород можно получить взаимодействием цинка с соляной кислотой:

Водород легче воздуха, поэтому его собирают в пробирку, перевернутую дном кверху.

Чтобы доказать наличие водорода в пробирке и проверить его на чистоту, пробирку с водородом подносят к пламени спиртовки (пробирку держим держателем для пробирок!). Чистый водород сгорает со звонким хлопком.

Если водород смешан с воздухом, звук будет визгливый, говорят «сгорает со свистом».

Опыт доказательства наличия водорода не всегда получается, особенно без тренировки — нужно накопить довольно много водорода. При этом не забывайте отверстие пробирки направлять в сторону, где никого нет — «от людей».

Для получения водорода на экзамене вряд ли будет использоваться аппарат Киппа. Скорее, предложат пробирку с газоотводной трубкой или колбу, накрытую перевернутой воронкой. Желательно уточнить этот момент на консультации перед экзаменом и обговорить с учителем меры безопасности.

Водород можно получить и взаимодействием натрия, кальция с водой, но этот опыт не вполне безопасен (если взять слишком большой кусочек натрия, может произойти взрыв).

Источник

Урок «Амфотерные гидроксиды»

Разделы: Химия

Ступень обучения: III (X класс).

Характер ориентации: средний уровень.

Ведущий принцип: деятельностный, коммуникативный.

Содержательный уровень: обучающий, обобщающий, общеразвивающий.

Метод–доминанта: проблемно-поисковый.

Триединая цель урока:

1) Образовательный аспект

2) Развивающий аспект

3) Воспитывающий аспект

Оборудование и реактивы: растворы хлорида цинка, гидроксида натрия, аммиака, хлорида алюминия, соляной кислоты, хлорида магния, хлорида натрия; пробирки.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Повторение пройденного материала

Индивидуальный опрос у доски:

— первый ученик – « Химические свойства кислот»
— второй ученик – « Химические свойства оснований».

В это время класс выполняет задание: с какими из перечисленных веществ будет реагировать гидроксид натрия, а с какими соляная кислота?

Написать возможные уравнения реакций.

Затем один ученик выполняет это задание на доске, а остальные проверяют.

2 NaOH + ZnO Na₂ZnO₂ + H₂O
6 NaOH + P₂O₅ = 2Na₃PO₄ + 3H₂O

2.2HCl + CaO = CaCl₂ + H₂O
2HCl + Cu(OH)₂ = CuCl₂ + 2H₂O
2HCl + ZnO = ZnCl₂ + H₂O
HCl + AgNO₃ = AgCl + HNO₃

3. Изучение нового материала

Тема урока: «Амфотерные гидроксиды».

Девиз урока: «Химия – наука полутонов».
Э.Е. Нифантьев.

Актуализация знаний

Учитель: Тема нашего урока «Амфотерные гидроксиды». Наша задача знать, какие соединения называют амфотерными гидроксидами и каковы их химические свойства; понять, в чем причина амфотерности; уметь писать уравнения реакций, отражающих химические свойства амфотерных гидроксидов.

Итак, давайте вспомним, что вы уже знаете об «амфотерности».

Ученик: Амфотерные соединения проявляют одновременно и основные, и кислотные свойства.

Учитель: Мы уже познакомились с амфотерными оксидами. Скажите, пожалуйста, какие элементы образуют эти соединения?

Ученик: Металлы в степени окисления +3 и +4,а также металлы, металлические свойства которых выражены неярко (в периодической системе элементов они находятся между металлами и неметаллами, вдоль диагонали). Например: Be, Zn, Ge и др.

Физические свойства амфотерных гидроксидов

Учитель: Амфотерные гидроксиды – это нерастворимые в воде твердые вещества, как правило, белого цвета.

Получение

Учитель: Предположите способ получения амфотерных гидроксидов, помня, что они не растворимы в воде.

Ученик: Реакцией обмена между растворимой солью соответствующего металла и щелочью. (Демонстрационный эксперимент)

Учитель: Но! Избыток щелочи может растворить образовавшийся осадок, поэтому берут слабое основание – NH₃ * H₂O ( гидроксид аммония или гидрат аммиака).

Химические свойства

Учитель: Известная мудрость гласит: «Опыт- путь к познанию». Поэтому химические свойства амфотерных гидроксидов вы определите, выполняя лабораторный опыт в парах.

Задание: получить гидроксид алюминия и определить его химические свойства. Для этого у Вас на столах есть растворы хлорида алюминия, аммиака, соляной кислоты и гидроксида натрия. Помните о соблюдении правил техники безопасности.Запишите уравнения химических реакций.

Ученики выполняют опыт, записывают в тетрадях уравнения реакций.

Один ученик выходит к доске и записывает все уравнения и объясняет наблюдаемые явления.

Как основание

Как кислота

Образуются соли катионного типа

Образуются соли анионного типа

Вывод: гидроксид алюминия взаимодействует и с кислотами, и с основаниями, т.е. проявляет амфотерные свойства.

Учитель: В чем же причина амфотерности этих соединений?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим их диссоциацию.

В водных растворах амфотерные гидроксиды практически не диссоциируют, но в растворах кислот и щелочей могут диссоциировать двумя способами.

Учитель. Нужно отметить, что соли анионного типа, образующиеся при взаимодействии амфотерного гидроксида со щелочью, устойчивы в щелочной среде, но разрушаются при подкислении растворов.

Амфотерные гидроксиды, как и нерастворимые основания, при нагревании разлагаются:

2Al(OH )₃ Al2O₃ + 3H₂O

4. Закрепление

Экспериментальная задача. Даны три пробирки с растворами хлоридов натрия, магния и алюминия. Как определить, в какой пробирке какое вещество?

Один участник выходит к демонстрационному столу и выполняет опыт.

NaCl₂ + NaOH =/= реакция не идет

2.MgCl₂ + 2NaOH = Mg (OH)₂ + 2NaCl – выпадает белый осадок, нерастворимый в щелочах.3.AlCl₃ + 3NaOH = Al (OH)₃ + 3NaCl – выпадает белый осадок

Al(OH)₃ + NaOH = Na[ Al(OH)₄ ] – осадок растворяется в избытке щелочи.

5. Подведение итогов урока

А это уже один из основных законов природы – закон единства и борьбы противоположностей, который проявляется практически в каждой химической реакции: кислота и основание, окислитель и восстановитель, донор и акцептор и так далее.

Этот закон объективен, его нельзя отменить, можно только воспользоваться им для объяснения явлений.

Мы часто в жизни сталкиваемся с проявлениями этого закона: в технике – противоположно заряженные частицы притягиваются; в человеческих отношениях – часто очень разные люди сближаются, они как будто дополняют друг друга. В жизни всегда борются добро и зло, в каждом человеке обязательно присутствуют плохие и хорошие черты. Поэтому не бывает человека идеального, только хорошего, а в самом падшем, плохом человеке всегда можно найти что-то доброе, светлое. Об этом надо всегда помнить и относиться к окружающим нас людям с пониманием, терпимостью к чужим недостаткам.

Тема нашего сегодняшнего урока является еще одним подтверждением связи химии с нашей жизнью. И теперь давайте вернемся к девизу этого урока: « Химия – это наука полутонов ». Как вы можете объяснить это выражение?

Ученик: Это значит, что нельзя провести четкую границу между простыми веществами металлами и неметаллами, разными классами соединений, органическими и неорганическими веществами. Все подчиняется единству материального мира.

6. Домашнее задание

Параграф 28.3, задания: 1,2,3 (учебник «Химия 10 класс» авторы: И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская)

Дополнительное задание к уроку (если останется время)

2. Al₂O₃ + Na₂O 2NaAlO₂

4. 2Al(OH)₃ Al₂O₃ +3H₂O

Источник

Задания 9. Свойства оснований, амфотерных гидроксидов и кислот.

B5CC46

С раствором серной кислоты взаимодействует каждое из двух веществ:

1) хлорид бария и оксид углерода (IV)

2) магний и хлорид бария

3) хлорид натрия и фосфорная кислота

4) медь и гидроксид калия

Ответ: 2

Пояснение:

Хлорид бария BaCl₂ реагирует с раствором серной кислоты с образованием не растворимого в воде и кислотах сульфата бария BaSO₄:

Углекислый газ с раствором серной кислоты не взаимодействует, поскольку углерод находится в максимально окисленной форме со степенью окисления +4 и сера его уже не окисляет.

Реакция замещения магния водородом серной кислоты протекает следующим образом:

Водород в кислоте способен заместить магний, поскольку в электрохимическом ряду напряжений металлов магний стоит левее водорода и, следовательно, более активен.

Серная кислота также не взаимодействует с фосфорной кислотой (нет кислотно-основного взаимодействия), обе кислоты свободно сосуществуют в растворе в виде ионов.

Медь, стоящая в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода, способна взаимодействовать только с концентрированной серной кислотой за счет окислительной способности серы. Реакция протекает за счет окисления меди до степени окисления +2 и выделения сернистого газа SO₂:

07AB0D

Концентрированная азотная кислота в обычных условиях не взаимодействует с

2) гидроксидом натрия

Ответ: 3

Пояснение:

Водные растворы с массовой долей азотной кислоты HNO₃ более 60% называют концентрированной азотной кислотой. Концентрированная азотная кислота реагирует с металлами, находящимися в ряду напряжений левее водорода следующим образом (на примере магния):

С гидроксидом натрия NaOH азотная кислота независимости от концентрации вступает в кислотно-основное взаимодействие (реакция нейтрализации):

В оксидом металла (основным оксидом) MgO азотная кислота также независимо от концентрации вступает в кислотно−основное взаимодействие (реакция обмена):

Железо, алюминий, хром холодной концентрированной азотной кислотой пассивируются. С разбавленной азотной кислотой железо взаимодействует, причем в зависимости от концентрации кислоты образуются не только различные продукты восстановления азота, но и различные продукты окисления железа:

3AC240

В схеме превращений: веществом «X» является

Ответ: 1

Пояснение:

Гидроксид меди (II) Cu(OH)₂ – голубое нерастворимое в воде соединение. При нагревании до 70-90 o C порошка Cu(ОН)₂ или его водных суспензий разлагается до CuО и Н₂О.

Далее полученный оксид меди (II) восстанавливается водородом до меди. Реакция сопровождается изменением цвета: от черного у CuO до красного у Cu:

Медь при температурах порядка 400-600 o C окисляется до оксида меди (II):

270FB6

Раствор гидроксида натрия не взаимодействует с

Ответ:4

Пояснение:

Гидроксид натрия NaOH (щелочь) обладает основными свойствами, поэтому взаимодействует с кислотными оксидами, кислотами и солями с образованием осадка или газа (за счет аммонийных катионов в солях). Из предложенных вариантов ответов NaOH не взаимодействует только с MgO, поскольку оксид является основным. В зависимости от избытка и недостатка реагентов получаются следующие продукты:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

FE7DE4

Гидроксид натрия не реагирует с

Ответ: 4

Пояснение:

Щелочи взаимодействуют с кислотами, кислотными оксидами, амфотерными оксидами и гидроксидами, переходными металлами и растворами солей с образованием осадка или выделением газа (аммиака). Следовательно, из предложенного списка щелочь NaOH взаимодействует с амфотерным гидроксидом Al(OH)₃, амфотерным оксидом ZnO и кислотой H₂SO₄:

(в зависимости от избытка или недостатка реагентов)

ZnO + 2NaOH(раствор) + H2O = Na₂[Zn(OH)₄]

Ba(OH)₂ также является щелочью, реакция с NaOH не идет.

570AD8

Как гидроксид алюминия, так и соляная кислота могут взаимодействовать с

Ответ: 4

Пояснение:

Гидроксид алюминия Al(OH)₃ является амфотерным гидроксидом, т.е. веществом, в зависимости от условий проявляющим либо кислотные, либо основные свойства.

Из предложенных вариантов как основание Al(OH)₃ реагирует с серной кислотой H₂SO₄:

Al(OH)₃ + H₂SO₄ = [AlOH]SO₄ + H₂O – образование основной соли гидроксосульфата алюминия.

Кроме того, как кислота Al(OH)₃ реагирует с щелочами, поэтому с NaOH реакция протекает:

С оксидом переходного металла CuO и оксидом слабой угольной кислоты CO₂ гидроксид алюминия Al(OH)₃ не взаимодействует.

Соляная кислота HCl реагирует с оксидами металлов, основаниям, металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений металлов до водорода и солями металлов, образованных более слабыми кислотами, или с образованием осадка. Таким образом, HCl реагирует с CuO и NaOH, но не реагирует с серной кислотой и углекислым газом – кислотным оксидом:

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O (реакция обмена)

NaOH + HCl = NaCl + H₂O (реакция нейтрализации: кислота + щелочь = соль + вода).

3B93A0

Гидроксид железа (III) взаимодействует с каждым из двух веществ:

Ответ: 1

Пояснение:

Гидроксид железа (III) Fe(OH)₃ является нерастворимым амфотерным гидроксидом, поэтому как амфотерный гидроксид Fe(OH)₃ взаимодействует с сильными кислотами и щелочами. Взаимодействие с серной кислоты (в зависимости от соотношений основания и кислоты):

Fe(OH)₃ + H₂SO₄ = Fe(OH)SO₄ + 2H₂O – образование гидроксосульфата железа (III)

Взаимодействие со щелочью:

Также Fe(OH)₃ реагирует с HCl и HNO₃:

Fe(OH)₃ + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O – образование хлорида железа (III)

Fe(OH)₃ + HCl = [Fe(OH)₂]Cl + H₂O – образование дигидроксохлорида железа (III)

Fe(OH)₃ + 2HCl = [FeOH]Cl₂ + 2H₂O – образование гидроксохлорида железа (III)

Fe(OH)₃ + HNO₃ = [Fe(OH)₂]NO₃ + H₂O – образование дигидроксонитрата железа (III)

Fe(OH)₃ + 2HNO₃ = [FeOH](NO₃)₂ + 2H₂O – образование гидроксонитрата железа (III)

Не растворимое в воде основание Fe(OH)₃ не взаимодействует с солями, поскольку осадки уже образоваться не могут, и с нерастворимыми основаниями такими, как Cu(OH)₂.

E693DA

Концентрированная азотная кислота реагирует с каждым из двух веществ::

Ответ: 2

Пояснение:

Золото – инертный металл, стоящий в ряду активностей металлов правее всех других металлов. При нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством кислот и не образует оксидов. Концентрированная азотная кислота не способная его растворить.

Кислоты-окислители взаимодействуют с медью, хотя она находится правее водорода в ряду активностей металлов. Протекает окислительно-восстановительная реакция за счет окислительной способности N +5 с выделение бурого газа NO₂ и окисления меди до +2:

Азотная кислота HNO₃, обладающая кислотными свойствами, не взаимодействует с серной кислотой (H₂SO₄) и не вступает в реакцию с нитратом серебра (AgNO₃; ввиду наличия одинаковых анионов невозможен обмен составными частями).

Азотная кислота HNO₃, обладающая кислотными свойствами, не взаимодействует с кислотными оксидами (SiO₂).

Холодная концентрированная азотная кислота пассивирует железо (т.е. поверхность металла переходит в неактивное состояние, связанное с образованием тонких поверхностных слоев соединений, препятствующих окислению металла).

740C08

Разбавленная соляная кислота взаимодействует с

Ответ: 4

Пояснение:

Соляная кислота реагирует с металлами, стоящими в ряду активностей до водорода, основными и амфотерными оксидами, основаниями и солями с образованием нерастворимого вещества.

Из предложенных вариантов HCl взаимодействует только с нитратом серебра с образованием «белого творожистого» осадка AgCl:

Источник