Одержання, хімічні формули та номенклатура амфотерних гідроксидів

Амфотерні гідроксиди можна одержувати дією лугів на розчини солей відповідних елементів. Наприклад:

 

Pb(NO₃)₂ + 2NaOH = Pb(OH)₂↓ + 2NaNO₃

AlCl₃ + 3KOH = Al(OH)₃↓ + 3KCl

 

Так як амфотерні гідроксиди здатні взаємодіяти з лугами, при їх одержанні не слід застосовувати надлишок лугу.

Хімічні формули амфотерних гідроксидів та їх структурні формули записують так, як і формули основ, і відповідно утворюють назви. Наприклад:

 

Якщо кислотна функція амфотерного гідроксиду набагато сильніше виражена за основну, то хімічну формулу його звичайно записують так, як це прийнято для кислот і відповідно утворюють назву. Наприклад:

H₃AsО₃ – ортоарсенітна кислота.

Властивості амфотерних гідроксидів

Амфотерні гідроксиди проявляють кислотну функцію при взаємодіїз речовинами основної природи (основами та основними оксидами).

При нагріванні амфотерних гідроксидів зкристалічними основами або основними оксидами утворюються солі відповідних кислот.

 

 

Наприклад:

 

Zn(OH)₂ + CaO = CaZnO₂ + H₂O

Zn(OH)₂ + 2KOH = K₂ZnO₂ + 2H₂O

2Al(OH)₃ + MgO = Mg(AlO₂)₂ + 3H₂O

Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O

 

Для того, щоб навчитись писати рівняння реакцій амфотерних гідроксидів з речовинами основного характеру, слід записувати хімічні формули амфотерних гідроксидів так, як це прийнято для кислот. Наприклад:

 

Zn(OH)₂ = H₂ZnO₂ – цинкатна кислота,

Al(OH)₃ = H₃AlO₃ – ортоалюмінатна кислота,

H₃AlO₃ – H₂O = HAlO₂ – метаалюмінатна кислота.

 

При взаємодії амфотерного гідроксиду елемента зі ступенем окиснення +2 з речовинами основного характеру утворюється сіль відповідної кислоти. Наприклад:

 

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + 2H₂O;

Pb(OH)₂ + CaO = CaPbO₂ + H₂O;

Sn(OH)₂ + MgО = MgSnO₂ + H₂O;

Cu(OH)₂ + K₂O = K₂CuO₂ + H₂O;

Ge(OH)₂ + Ba(OH)₂ = BaGeO₂ + 2H₂O

 

При взаємодії амфотерного гідроксиду елемента зі ступенем окиснення +3 або +4 з речовинами основної природи звичайно утворюються солі відповідних метакислот.

Наприклад:

 

Al(OH)₃ + KOH = KAlO₂ + 2H₂O,

2Sb(OH)₃ + CaO = Ca(SbO₂)₂ + 3H₂O

2Fe(OH)₃ + Na₂O = 2NaFeO₂ + 3H₂O,

Sn(OH)₄ + 2NaOH = Na₂SnO₃ +3H₂O

 

При нагріванні амфотерного гідроксиду або оксиду елемента зі ступенем окиснення +3 з надлишком основи або основного оксиду, можуть утворюватись солі відповідних ортокислот.

Наприклад:

 

3MgO + Al₂O₃ = Mg₃(AlO₃)₂

 

При взаємодії амфотерних гідроксидів та оксидів з речовинами кислотної природи (кислотами та кислотними оксидами) утворюються солі, при цьому амфотерні сполуки проявляють основні властивості. Наприклад:

 

Zn(OH)₂ + Н₂СО₃ = ZnCО₃ + 2Н₂О,

2Al(OH)₃ + 3SO₃ = Al₂(SО₃)₃ + 3Н₂О,

Cr₂O₃ + 6НСl = 2CrCl₃ + 3Н₂О,

BeO + N₂O₅ = Be(NO₃)₂

 

При нагріванні двох амфотерних сполук (оксидів або гідроксидів) вони також взаємодіють з утворенням солі тієї кислоти, яка відповідає амфотерній сполуці з більш яскраво вираженою кислотною функцією.

Наприклад:

 

ZnO + 2Al(OH)₃ = Zn(AlO₂)₂ + 3H₂O

 

Контрольні питання

 

1 Визначте ступінь окиснення елементів у сполуках: K₂Cr₂O₇, H₂B₄O₇, Fe₂(SO₄)₃, HNO₃, Mg(HS)₂, [Cr(OH)₂]₂SO₄.

2 За періодичною системою вкажіть, оксиди яких елементів є кислотними, яких – основними, яких – амфотерними.

3 Назвіть несолетворні оксиди.

4 Вкажіть, за яких умов проходять реакції кислотно-основної взаємодії?

5 Закінчіть рівняння реакцій, які відбуваються. Назвіть одержані сполуки.

KOH + Cr₂O₃ → N₂O + CoO →

Na₂O + H₂SO₄ → Fe(OH)₃ + CaO →

6 Дайте визначення „кислоти“. Способи їх одержання.

7 Дайте визначення „основи“. Їх хімічні властивості.

8 Як взаємодіють амфотерні гідроксиди з речовинами кислотного та основного характеру. Навести приклади.

9 Назвіть кислоти: H₂Se, HBr, H₂CO₃, H₂B₄O₇, H₂SO₃, H₂SO₄, HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄, HMnO₄.

10 Назвіть солі: K₂Cr₂O₇, K₂MnO₄, [Al(OH)₂]₂SO₄, (AlOH)SO₄, (CoOH)Cl, Fe(HSO₄)₂, Fe(HSO₄)₃.

ЛЕКЦІЯ 4
ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК. СОЛІ. КИСЛОТНО-ОСНОВНІ ВЗАЄМОДІЇ

Програмні питання:

 

4.1 Солі

4.1.1 Середні солі

4.1.2 Структурні формули середніх солей

4.1.3 Номенклатура середніх солей

4.1.4 Властивості середніх солей

4.1.5 Одержання середніх солей

4.1.6 Кислі солі

4.1.7 Структурні формули кислих солей

4.1.8 Номенклатура кислих солей

4.1.9 Властивості кислих солей

4.1.10 Одержання кислих солей

4.1.11 Основні солі

4.1.12 Структурні формули основних солей

4.1.13 Номенклатура основних солей

4.1.14 Властивості основних солей

4.1.15 Одержання основних солей

4.2 Кислотно-основні взаємодії

Контрольні питання

Солі

 

Середні солі

Середні солі можна розглядати як продукти повного заміщення Гідроген-катіонів в кислоті на катіони металу або як продукти повного заміщення гідроксид-йонів в основі на кислотні залишки.

Наприклад, сіль СuSО₄ можна розглядати як продукт заміщення двох Гідроген-йонів у сульфатній кислоті H₂SО₄ наодин Сu²⁺, або як продукт заміщення двох гідроксид-йонів ОН^– в купрум (ІІ) гідроксиді Сu(ОН)₂ на один сульфат-йон SO₄^2–.

Для написання хімічних формул середніх солей потрібно катіони та аніони сполучати в молекулу згідно з їх валентностями, врахувавши, що молекули солей, як і інших сполук, електронейтральні. На першому місці в формулі молекули солі записують катіон, на другому – аніон.

 

 

Наприклад:

катіон	аніон	сіль
Na^+	NO3^–	NaNO3
Ca^2+	NO3^–	Ca(NO3)2
Fe^3+	NO3^–	Fe(NO3)3
Na^+	SO4^2–	Na2SO4
Ca^2+	SO4^2–	CaSO4
Fe^3+	SO4^2–	Fe2(SO4)3
Na^+	PO4^3–	Na3PO4
Ca^2+	PO4^3–	Ca3(PO4)2
Fe^3+	PO4^3–	FePO4