Классы
Предметы

Амфотерные гидроксиды. Опыты

Данный урок посвящен изучению свойств и способов получения амфотерных гидроксидов. Вы узнаете, как получить в лабораторных условиях гидроксид алюминия и экспериментально подтвердить его амфотерные свойства.

Получение гидроксида алюминия

Амфотерные гидроксиды образованы переходными химическими элементами и проявляют двойственные свойства, т. е. являются одновременно и кислотой, и основанием. Получим и подтвердим амфотерный характер гидроксида алюминия.

Получим в пробирке осадок гидроксида алюминия. Для этого к раствору сульфата алюминия прильем небольшое количество раствора щелочи (гидроксида натрия) до появления осадка (Рис. 1). Обратите внимание: на данном этапе щелочь не должна быть в избытке. Полученный осадок белого цвета – это гидроксид алюминия:

Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4

Рис. 1. Осадок Al(OH)3

Доказательство амфотерного характера гидроксида алюминия

Для следующего опыта разделим полученный осадок на две части. Чтобы доказать, что гидроксид алюминия проявляет свойства кислоты, надо провести его реакцию со щелочью. И наоборот, для доказательства основных свойств гидроксида алюминия смешаем его с кислотой. В одну пробирку с осадком гидроксида алюминия приливаем раствор щелочи – гидроксида натрия (на этот раз берется избыток щелочи). Осадок растворяется. В результате реакции образуется комплексная соль – гидроксоалюминат натрия:

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Во вторую пробирку с осадком прильем раствор соляной кислоты. Осадок тоже растворяется. Значит, гидроксид алюминия реагирует не только со щелочью, но и с кислотой, т. е. проявляет амфотерные свойства. В данном случае протекает реакция обмена, образуются хлорид алюминия и вода:

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Разрушение комплексной соли

Опыт № 3. Взаимодействие раствора тетрагидроксоалюминината натрия с соляной кислотой и углекислым газом

К раствору гидроксоалюмината натрия будем добавлять по каплям разбавленный раствор соляной кислоты. Наблюдаем выпадение осадка гидроксида алюминия и его последующее растворение:

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

Al(OH)3+ 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Тетрагидроксоалюминат натрия неустойчив и в кислой среде разрушается. Посмотрим, разрушает ли комплекс слабая угольная кислота.

Через раствор тетрагидроксоалюмината натрия будем пропускать углекислый газ. Углекислый газ, в свою очередь, получаем по реакции между мрамором и соляной кислотой. Через некоторое время образуется взвесь нерастворимого в воде гидроксида алюминия, которая при дальнейшем пропускании углекислого газа не исчезает.

Na[Al(OH)4] + CO2= Al(OH)3 + NaHCO3

Т. е. избыток углекислоты не растворяет гидроксид алюминия.

Подведение итогов урока

Чтобы получить нерастворимый в воде гидроксид алюминия, надо провести реакцию между раствором соли алюминия и небольшим количеством раствора щелочи (т. к. в избытке щелочи гидроксид алюминия растворяется). Полученный гидроксид алюминия прореагировал и со щелочью, и с кислотой, а значит, он проявил амфотерные свойства. При взаимодействии с раствором щелочи гидроксид алюминия образует комплексную соль, которая разрушается в кислой среде.

 

Список литературы

  1. Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Химия. Учебник для 10 класса общеобр. учрежд. Профильный уровень. – М.: ООО «ТИД «Русское слово – РС», 2008. (§ 54)
  2. Кузнецова Н.Е., Литвинова Т.Н., Лёвкин А.Н. Химия: 11 класс: Учебник для учащихся общеобраз. учрежд. (профильный уровень): в 2-х ч. Ч.2. М.: Вентана-Граф, 2008. (с. 110–111)
  3. Радецкий А.М. Химия. Дидактический материал. 10–11 классы. – М.: Просвещение, 2011.
  4. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Алхимик (Источник).
  2. Алхимик (Источник).
  3. Chemport (Источник).
  4. Lidijavk.ucoz.ru (Источник).

 

Домашнее задание

  1. с. 27-29 №№ 5.1, 5.15, 5.25 из сборника задач и упражнений по химии для средней школы (Хомченко И.Д.), 2008.
  2. Запишите уравнение реакции, в результате которой образуется гидроксид хрома (III); проиллюстрируйте уравнениями реакций амфотерный характер данного гидроксида.