Нерастворимые в воде основания и амфотерные гидроксиды
К нерастворимым в воде основаниям относятся гидроксиды Cr (II), Mn (II), Y (III), Lu (III), Bi (III) и всех 14 лантаноидов, например, La(OH)3, Eu(OH)3, Ce(OH)3.
Гидроксиды тяжелых металлов – d-элементов, а также гидроксиды двухвалентных олова и свинца и даже магния являются амфотерными гидроксидами. Например, Ni(OH)2, Fe(OH)2, Cu(OH)2 и Mg(OH)2 вопреки мнению некоторых авторов и составителей заданий ЕГЭ, охотно реагируют с концентрированными щелочами, давая комплексные соединения:
Fe(OH)2 + 2 NaOH → Na2[Fe(OH)4]↓ Cu(OH)2 + 2 NaOH → Na2[Cu(OH)4]
Mg(OH)2 + 2 KOH → K2[Mg(OH)4]↓
Способы получения нерастворимых в воде оснований и амфотерных гидроксидов.
Те и другие получаются путём взаимодействия растворимых в воде солей со щелочами, например;
CuSO4 + 2 KOH → Cu(OH)2 + K2SO4
Eu(NO3)3 + 3 NaOH → Eu(OH)3↓ + 3 NaNO3
Одни нерастворимые в воде амфотерные гидроксиды могут быть превращены в другие путём медленного окисления в водной суспензии:
2
Fe(OH)2
+ H2O
+ O2
2 Fe(OH)3
или быстро действием перекиси водорода:
2 Fe(OH)2 + Н2O2 → 2 Fe(OH)3
Некоторые амфотерные гидроксиды могут также получаться в окислительно-восстановительных реакциях:
Некоторые
нерастворимые в воде гидроксиды могут
быть получены при необратимом гидролизе
арсенидов:
Mg3As2 + 6 H2O → 3 Mg(OH)2↓ + 2 AsH3↑ (арсин),
силицидов:
Mg2Si + 4 H2O → 2 Mg(OH)2↓ + SiH4↑(силан),
карбидов:
Al4C3 + 12 H2O → 3 CH4↑ + 4 Al(OH)3 ,
Mg2C3 + 4 H2O → 2 Mg(OH)2↓ + CH3 – C ≡ C − H↑
Некоторые амфотерные гидроксиды могут быть получены путём разбавления водой гидроксилсодержащих комплексных солей:
.
Na[Al(OH)4]
NaOH + Al(OH)3↓
Или путём действия стехиометрического (1 моль : 2 моль) количества кислоты:
K2[Zn(OH)4] + 2 HCl → 2 KCl + Zn(OH)2↓ + H2O
Или действием газообразных кислотных оксидов:
Na2[Pb(OH)4] + CO2 → Na2CO3 + Pb(OH)2↓ + H2O
Нерастворимые в воде основания и амфотерные гидроксиды можно получить действием щелочей на основные соли:
La(OH)SO4(тв) + 2 KOH → La(OH)3↓ + K2SO4
или Mg(OH)Cl (тв) + NaOH → Mg(OH)2↓ + NaCl
Не многие амфотерные гидроксиды могут быть получены путём взаимодействия соответствующих оксидов с водой:
BeO
+ H2O
Be(OH)2↓
MgO + H2O
Mg(OH)2↓
Аналогично могут быть получены нерастворимые в воде основания из оксидов всех 14 лантаноидов, а также из оксидов лютеция и иттрия:
Ce2O3 + 3 H2O 2 Ce(OH)3↓
Оксиды тяжелых металлов – d-элементов с водой не реагируют за исключением оксидов лютеция и иттрия.
Физические свойства нерастворимых в воде оснований и амфотерных гидроксидов.
Все нерастворимые в воде основания и амфотерные гидроксиды являются твёрдыми веществами, часть из них бесцветна: Mg(OH)2, Al(OH)3, Sn(OH)2, Be(OH)2.
Другие окрашены: Cu(OH)2 – зеленовато-синий, CuOH – желтый, Fe(OH)2 – зеленоватый, Fe(OH)3 – коричневый, Cr(OH)3 – зеленый, Ni(OH)2 – светлозеленый, Со(OH)2 – фиолетовый.
Нерастворимые в воде по определению эти гидроксиды нерастворимы также и в спиртах и других растворителях, но некоторые из них растворимы в жидком аммиаке
CuOH
+ 2 NH3
[Cu(NH3)2]OH
Полученный комплекс в отличие от исходного гидроксида меди (I) растворим в воде. Он может быть получен также при добавлении концентрированного раствора гидрата аммиака:
+1
CuOH + 2 (NH3 • Н2О) → [Cu(NH3)2]OH + Н2О
Желт. конц. бесцветный
В аналогичную реакцию вступает и Cu(OH)2, давая яркоокрашенный сине-фиолетовый комплекс:
+2
Cu(OH)2 + 4 (NH3 • Н2О) → [Cu(NH3)4](OH)2 + 2 Н2О
Чистые нерастворимые в воде основания и амфотерные гидроксиды не пахнут.