Амфотерные гидроксиды

Вещества, которые при диссоциации образуют как ионы водорода, так и гидроксид-ионы, называют амфотерными соединениями.

Некоторые гидроксиды в водных растворах реагируют и как кислоты, и как основания, т.е. проявляют амфотерные свойства. В водных растворах таких веществ существуют вместе два противоположных носителя: кислых свойств - ионы водорода, основных свойств — гидроксид-ионы. Например:

Zn(OH)2

Осадок

↕

2H⁺ + ZnO2²‾ ↔ Zn(OH)2 ↔ Zn²⁺ + 2OН‾ диссоциация по раствор диссоциация по типу кислоты типу основания

СОЛИ

Соли - это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов (или катионы аммония NH4⁺) и анионы кислотных остатков.

В зависимости от состава различают следующие типы солей: средние, кислые, основные.

С р е д н и е соли — продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл или продукты полного замещения гидроксилъных групп основания кислотными остатками. Например, полное замещение в НзРО₄ водорода на металл могут дать соли NазРО₄, Саз(РО₄)₂, AlPO₄. Замещение в Аl(ОН)з гидроксильных групп кислотными остатками могут дать соли АlСlз, Al₂(SO₄)₃, АlРО₄.

К и с л ы е соли (гидро) -продукты неполного замещения атомов водорода многоосновных кислот на металл. Двухосновные кислоты дают одну кислую соль. Например,Н₂SOз—KHSOз -гидросульфит калия; Са(НSOз)₂ - гидросульфит кальция.

Трехосновные кислоты дают две кислые соли. Например, НзРО₄ - Са(Н₂РО₄)₂ дигидрофосфат кальция; СаНРО₄ - гидрофосфат кальция.

О с н о в н ы е соли (гидроксо) — продукты неполного замещения гидроксогрупп многокислотных оснований на кислотные остатки . Например, у Аl(ОН)з последовательно замещаются однадве группы и получаются основные соли: Аl(ОН)2Сl - хлорид дигидроксоалюминия, АlOНСl2 - хлорид гидроксоалюминия.

П о л у ч е н и е солей. Средние соли могут быть получены многими способами, приведем лишь десять основных:

1. металл + неметалл основной оксид 4 кислотный оксид

7 8

2. металл + кислота основание (щелочь) 5 кислота

9 10

3. металл + соль соль 6 соль

Приведенные схемы, по которым могут образовываться средние соли, рассмотрим на конкретных примерах.

1. Взаимодействие металла с неметаллом: 2Na + Сl2 = 2NaCl

2. Взаимодействие кислот с металлами. Все разбавленные кислоты (кроме азотной) взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду стандартных электродных потенциалов до

водорода: ↑

Fe + 2НСl = FeCl2 + Н2↑ Fe + 2Н⁺ = Fe ²⁺ + Н2

3. Взаимодействие металла с солями. Более активный металл вытесняет .менее активный из раствора его соли:

Fe + CuSO₄ = Сu + FeSO₄ Fe + Cu²⁺ = Сu + Fe²⁺

4. Взаимодействие основного и кислотного оксидов:

СаО + СО2 = CaCO3

5. Взаимодействие кислоты и гидроксида:

Н2SО4 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2Н2О 2H⁺ + Zn(OH)2 = Zn²⁺ + 2Н2О

6. Взаимодействие солей между собой. До начала реакции обе соли должны быть растворимы в воде, а после одна из солей должна быть в осадке, т. е. нерастворима:

AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3 Ag⁺ + Cl‾ = AgCl↓

7. Взаимодействие основного оксида с кислотой:

CuO + 2НСl = CuCl2 + Н2О CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H2O

8. Взаимодействие щелочи с кислотным оксидом:

2NaOH + CO2 = Na2CO3+ Н2О 2OН‾ + СО2 = CO3²‾ + Н2О

9. Взаимодействие солей со щелочами:

СuSO4 + 2КОН = K2SO4 + Сu(ОН)2↓ Cu²⁺ + 2OН‾ = Сu(ОН)2↓

10. Взаимодействие солей с кислотами:

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2НСl Ва²⁺+ SO4²‾ = BaSO4↓

К химическим свойствам средних солей относятся реакции 3, 6, 9, 10. Для получения какой-либо определенной соли не все вышеприведенные способы осуществимы на практике. В каждом конкретном случае необходимо учитывать условия реакции и свойства участвующих в ней веществ.

Кислые соли могут быть получены при взаимодействии:

1) основания с избытком кислоты

NaOH + Н2SО3 = NaHSO3 + Н2О

2) средней соли с избытком кислоты

Са₃(РO4)₂ + 4Н₃РО₄ = 3Ca(H₂PO₄)2 Са₃(РО₄)₂ + 2Н₂SO₄ = Ca(H₂PO₄) 2 + 2CaSO₄

Для перевода кислой соли в среднюю необходимо добавить щелочи:

NaHSO3 + NaOH = Na₂OH + Н2О Са(Н2РO4)2 + 2Са(ОН)2 ⁼ Са₃(РО4)2 + 4Н2О

Основные соли могут быть получены при взаимодействии:

1) избытка основания с кислотой

Сu(ОН)2 + НСl = CuOHCl + Н2О

2) недостатка щелочи со средней солью

2CoSO4 + 2NaOH = (CoOH) 2 + Na2SO4

Для перевода основной соли в среднюю нужно добавить кислоты:

(CoOH)2SO4 + H2SO4 = 2СоSO4 + 2Н2О

Необходимо отметить, что основные соли обладают меньшей растворимостью, чем средние. Подобно средним солям, они взаимодействуют с кислотами и солями. Кислые же соли обладают большей растворимостью, чем средние: Саз(РО4)2 нерастворима в воде, СаНРО4 малорастворима, Са(Н2РО4)2 растворима.

вопросы

1. Какие соединения называют оксидами?

2. Какие оксиды называют основными, кислотными, амфотерными?

3. Назовите следующие оксиды: Na2O, SO2, Mn2O7, CO, Cr2Oз, Р2О5, В2Оз, SnO2, CuO, OsO4, SеOз.

4. Какие соединения называют гидроксидами?

5. Назовите следующие кислоты: a) HNO2, Н2SO4, НзРO4, НСl; б) HNO3, Н2SO3, НзВОз. HI;

в) СНзСООН, H2S, Н2SO3, НВr.

6. Какие вещества называют солями?

7. Какие виды солей вы знаете?

8. Назовите следующие соли: а) Аl2(SO4)з, FеОН(NОз), KHS; б) FeCl2, NaH2PO4, AlOHSO4;

в) Са(NОз)2, Са(НСОз)2, ВiОН(NОз)2; г) Ва₃(РO4)2. КНSОз;, д) К2SiОз, Рb(НSOз)2, MgOHCl.

УПРАЖНЕНИЯ

1. Составьте уравнения реакций взаимодействия следующих оксидов: а) оксида кремния (IV) с оксидом железа (II); б) оксида меди (II) с оксидом серы (IV); в) оксида азота (V) с оксидом кальция; г) оксида фосфора (V) с оксидом натрия; д) оксида магния с оксидом серы (IV); е) оксида азота (III) с оксидом бария. Назовите тип химической связи в каждом из оксидов.

2. Какие из следующих веществ могут реагировать с оксидом азота (V): Са(ОН)2, H2SO4, MgCl2, H2О, SО2, К2О? Возможные уравнения реакций запишите в ионной форме.

3. Закончите уравнения следующих реакций:

КОН + SOз → . . . Fе2Оз + H2SO4 → . . .

LiOH + Cl2O7 → . . . Са(ОН)2 + CO2 → . . .

Al2O3 + HNOз → . . . CaO + НзРО4 → . . .

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

3. Какие из следующих веществ будут реагировать с гидроксидом калия: Mg(OH)2, Сl2О7, H2SO3, CuCl2, Аl2Оз, ВаО, Zn(OH)2? Напишите возможные уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

4. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между соответствующими кислотами и гидроксидами, приводящими к образованию следующих солей: FeOHSO4, NaHCOз, Mg(NOз)2, Саз(РO4)2, Аl2(SO4)з.

5. Закончите уравнения следующих реакций получения солей в молекулярной и ионной формах:

ZnO + КОН → . . . Sn(ОН)2 + NaOH → . . .

Al2Oз + NaOH → . . . Zn + КОН → . . .

3. Какие из указанных веществ будут реагировать с хлороводородной кислотой: H2SО4, CuO, P2О5, AgNО3, Fе(ОН)з, MgSО4, К2СОз? Возможные реакции запишите в молекулярной и ионной формах.

4. Закончите уравнения реакций получения солей в молекулярной и ионной формах:

Са + НзРО4 → . . . Fe2O3 + Н2SО4 → . . . Mg + H2SО4 → . . .

Аl(ОН)з + НСlО4 → . . . Fe + HCl → . . . Ва(ОН)2 + НзАsО4 → . . .

К2О + Н2SОз → . . . LiOH + H2CrО4 → . . . CaO + HNО3 → . . .

Fе(ОН)2 + H2SeO4 → . . .

3. Напишите уравнения реакций образования средних солей между следующими веществами: а) силикатом натрия и азотной кислотой; б) гидрокарбонатом калия и бромоводородной кислотой; в) гидросульфатом калия и гидроксидом калия; г) гидроксосульфатом алюминия и серной кислотой; д) гидроксоацетатом алюминия и уксусной кислотой; е) гидросульфидом кальция и гидроксидом кальция.

10. Допишите уравнения реакций взаимодействия веществ в молекулярной и ионной формах:

а) Аl2(SO4)з + Ва(NO3)2 → . . . б) FeClз + КОН → . . .

в) Na2CO3 + Ca(OH)2 → . . . г) Na2SiOз + НС1 → . . .

11. Допишите ионные уравнения следующих реакций:

а) CuSO4 + NaOH → . . . б) CuCl2 + K2CO3 → . . .

в) CuO + НNОз → . . . г) Cu(OH)2 + НСl → . . .

12. Допишите уравнения реакций образования основных солей в молекулярной и ионной формах:

а) Аl(ОН)з + НNО3 → . . . Mg(OH)2 + НСl → . . .

б) Fе2(SO4)з + NaOH → . . . Cu(OH) 2 + НNОз → . . .

в) Zn(OH)2 + НзАsO4 → . . . Fе(ОН)з + H2SO4 → . . .

13. Допишите уравнения реакций образования кислых солей в молекулярной и ионной формах:

а) NaOH + Н2СОз → . . . Ва(ОН)2 + НзРO4 → . . .

б) КОН + НзРO4 → . . . NaOH + Н2S → . . .

в) КОН + H2SO4 → . . . Са(ОН)2 + Н2СОз → . . .

14. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между следующими веществами: а) хлоридом железа (III) и фосфатом натрия; б) сульфатом меди (II) и фосфатом натрия; в) сероводородом и нитратом меди (II); г) сульфитом калия и сульфатом цинка; д) сульфитом натрия и нитратом магния; е) карбонатом калия и сульфидом бария; ж) силикатом натрия и бромидом кальция.

15. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между следующими веществами: а) гидроксохлоридом магния и гидроксидом натрия; б) гидроксосульфатом железа (III) и серной кислотой; в) гидрофосфатом кальция и гидроксидом кальция; г) гидросульфидом кальция и гидроксидом калия; д) дигидрофосфатом бария и гидроксидом бария.

16. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) СuО → СuСl2 → Cu(NО3)2 б) СаО → Са(ОН)2 → Са(NО3)2

в) MgO → MgSО4 → MgCl2

16. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) SО2→ Н2SОэ → КНSОз → К2Sоз б) P2O5 → НзРО4 → Са(Н2РО4)2 → Саз(РО4)2

в) СО2 → Са(НСОз)2 → СаСОз → СаCl2

16. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) ZnSО4 → Zn(OH)2 → ZnCl2 → Zn б) АlСlз → Аl(NОз)з → Аl(ОН)з → NaAlO2

в) Рb(NОз)2 → Рb(ОН)2 → РbО → Na2PbO2

16. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) Fе2(SО4)з → FеСlз → Fе(ОН)з → FеОН(NОз)2

б) К → КОН → KHSО4 → K2SО4 → KCl → KNО4

в) Cu(OH)2 → CuOHNОз → Cu(NОз)2 → CuSО4

16. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) Са → Са(ОН)2 → CaCl2 → Са(NОз) 2 → CaSO4

б) Сu→ Сu(NОз)2 → Сu(ОН)2 → CuSO4 → Аl2(SO4)3

в) Mg → MgSO4 → MgCl2 → MgOHCl → Mg(OH)2

16. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) CuSO4 → CuCl2 → ZnCl2 → Na2ZnO2 → Zn(OH)2

б) Нg(NОз)2 → Аl(NОз)з → NaAlO2 → Аl(ОН)з → AlОHCl2

в) ZnSO4 → Zn(OH)2 → ZnCl2 → АlСlз → Аl(ОН)з

16. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) CuCl2 → Cu(OH)2 → CuSO4 → ZnSO4 → Na2ZnO2

б) Fе(NОз)з → FeOH(NОз) 2 → Fе(ОН)з → FеСlз → Fе(NОз)з

в) Al2Oз → АlСlз → Аl(ОН)з → NaAlO2 → NaNOз

r) Mg(OH)2 → MgSO4 → MgCl2 → Mg(NOз)2 → Мg(ОН)2

16. Напишите эмпирические и графические формулы оксидов: а) рубидия; б) цезия; в) галлия; г) ртути (II); д) таллия (I); е) таллия (III); ж) углерода (II); з) мышьяка (III); и) мышьяка (V); к) сурьмы (V); л) висмута (III); м) сурьмы (III); н) серы (IV); о) серы (VI); п) селена (IV); р) селена (VI); с) теллура (IV); т) теллура (VI); у) хлора (I); ф) хлора (VII); х) хрома (III); ц) хрома (VI);ч) марганца (II); ш) марганца (IV); щ) марганца (VI); э) .марганца (VII); ю) железа (И); я) железа (III).

17. Назовите следующие оксиды: а) К₂О; б) Rb₂O; в):ВеО; г) MgO; д) SrO; e) CdO; ж) В2Оз; з) Ga₂O₃; и) Тl₂О₃; к) Тl₂О; л) СО; м) СО₂; н) SiO₂; о) GeO; п) GeO₂; р) SnO; с) SnO₂; т) РbО; у) РbО₂; ф) N₂O; х) NO; ц) N₂O₃; ч) NO₂; ш) N₂O₅; щ) Р₂О₃; з) P₂O₅; ю) СlO₂.

18. Напишите эмпирические и графические формулы следующих гидроксидов: а) гидроксида лития; б) гидроксида натрия; в) гидроксида калия; г) гидроксида рубидия; д) гидроксида меди (I); е) гидроксида меди (II); ж) гидроксида серебра (I); з) гидроксида бериллия; и) гидроксида магния; к) гидроксида кальция; л) гидроксида цинка; м) гидроксида стронция; н) гидроксида кадмия; о) гидроксида бария; п) гидроксида ртути (II); р) гидроксида ртути (I); с) ортогидроксида алюминия; т) метагидроксида алюминия; у) ортогидроксида галлия; ф) ортогидроксида индия; х) ортогидроксида таллия (III); ц) гидроксида таллия (I); ч) дигидроксида олова; ш) дигидроксида свинца; щ) тригидроксида висмута; э) тригидроксида железа; ю) дигидроксида железа.

19. Напишите графические формулы молекул следующих кислот: а) хлорной; б) бромноватой; в) хлорноватистой; г) марганцовой; д) марганцовистой; е) серной; ж) сернистой; з) дисерной; и) хромовой; к) дихромовой; л) ортотеллуровой; м) ортоиодной; н) ортомышьяковой; о) метамышьяковой; п) метамышьяковистой; р) азотной; с) угольной; т) ортоборной.

20. Составьте эмпирические формулы солей, которые можно получить из: а) гидроксида магния и азотной кислоты; б) гидроксида натрия и угольной кислоты; в) гидроксида алюминия и иодоводородной кислоты; г) гидроксида калия и борной кислоты; д) гидроксида кальция и фосфорной кислоты; е) тригидроксида железа и азотной кислоты; ж) гидроксида стронция и угольной кислоты; з) гидроксида марганца (II) и мышьяковой кислоты; и) гидроксида натрия и гидроксида алюминия; к) гидроксида лития и серной кислоты.

21. Напишите эмпирическую формулу: а) карбоната лития; б) ортофосфата натрия; в) ортофосфата алюминия; г) сульфата кальция; д) дихромата аммония; е) манганата бария; и) нитрата железа (III); к) сульфата меди (II); л) сульфита стронция; м) нитрита серебра; о) гидрофосфата натрия; п) гидрокарбоната бария; р) гидросульфита калия; с) хлорида гидроксожелеза (III); т) бромида дигидроксоалюминия; у) хлорида гидроксомагния; ф) сульфида железа (III).

22. Напишите графическую формулу: а) нитрита магния; б) сульфата бериллия; в) нитрата натрия; г) сульфита кальция; д) бромида алюминия; е) перхлората лития; ж) селената алюминия; з) бромида стронция; и) дихромата калия; к) манганата натрия; л) перманганата лития; м) алюмината калия; н) фосфата калия; о) фторида кальция; п) нитрата гидроксомагния.

23. Приведите примеры уравнений реакций получения гидроксида цинка, а также доказывающие его химические свойства.

24. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Са → СаО → Са(ОН)2 → СаСО3 → Са(НСОз)2 → СаСОз → CaCl2

16. Дайте определение и классификацию оснований. Укажите 3 способа получения щелочей.

17. Назовите следующие соединения и изобразите их структурные формулы: Сr2Оз, МnО, МnзО4, СаО, СаО2, PbO2, Pb2Oз.

18. Какие вещества называются кислотами? Приведите по 3 примера оксокислот и бескислородных кислот. Напишите по 3 уравнения реакции кислот с металлами, оксидами металлов, солями. Дайте названия всем веществам, участвующим в уравнениях реакций.

19. Назовите соединения: Li2COз, Sr(HS)2, RaSOз, Rb2Se, Ca(H2PO4)2, Na2HPO4, Fr2H2P2O7, Na2SnO2, AlOHSO4, Li2SnOз, (CuOH)2SO4, Na2S2O8, RbCO₃.

20. Напишите возможные уравнения реакций для переходов:

Cr₂S₃ → Сr₂(SО₄)₃ → Сr(ОН)₃ → Nа₃[Сr(ОН)₆] → NaCrO₂ → CrCl₃

16. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Сu → СuО → CuSO₄ → (CuOH)₂SO₄ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

16. Приведите примеры 6 кислотных оксидов и уравнения реакций их получения из простых и сложных веществ.

17. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Al2Sз → Аl(NОз)з → Аl(ОН)з → Kз[Al(OH)6] → Al2Oз → Al(NOз)з

16. Приведите примеры 6 основных оксидов и уравнения реакций их получения из простых и сложных веществ.

41. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Са → СаО → Са(ОН)2 → CaCOз → Са(НСОз)2 → СаСОз → CaCl2

42. Приведите примеры 4 амфотерных гидроксидов и реакции их получения различными методами. Дайте названия всем веществам.

43. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Na → NaOH → NaCOз → (CuOH)2COз → CuO → CuSO4

44. Дайте определение и классификацию оксидов, приведите по 3 примера. Напишите уравнения реакций получения оксидов несколькими способами.

45. Приведите примеры уравнений реакций получения гидроксида хрома (111), а также доказывающие его химические свойства.

46. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Мg → МgО → Мg(NОз)2 → Мg(ОН)2 → МgО → МgSO4

47. Дайте определение и классификацию оснований. Укажите 3 способа получения оснований.

48. Назовите следующие соединения и изобразите их структурные формулы:

Cr2Oз, MnO, MnO2, CaO, СаО2 РbО2 FeзO4

47. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Аg → АgNОз →АgВr → Na3[Ag(S2Оз)2]→ AgCN

47. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

К → КОН → Сr(ОН)з → K[Cr(OH)6] → Сr(ОН)з → CrClз

51. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

С → CO2 →Na2COз → (СuОН)2СОз → [Сu(NНз)4](ОН)2

52. Приведите примеры 6 кислотных оксидов и уравнения реакций их получения из простых и сложных веществ.

53. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

NO2 → НNОз → Аl(NОз)з → Аl(ОН)з → Kз[Al(OH) 6] → AlClз

54. Напишите формулы соединений: хромит калия, карбонат гидроксожелеза (II), метаплюмбат свинца (II), хромат алюминия, дифосфат кальция, тиосульфат калия, метаванадат натрия.

55. Приведите примеры 6 оксидов и уравнения реакций, доказывающие их свойства. Назовите все вещества, используемые в уравнениях реакций.

56. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

К → КОН → Са(ОН)2→ Са(НСОз)2 → СаСОз → СаО

57. Приведите примеры 4 амфотерных гидроксидов и реакции их получения различными методами. Дайте названия всем веществам.

58. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Са → СаО → Са(ОН)2 → СаСОз →Са(СlО4)2