Амфотерные оксиды и гидроксиды

Этот видеоурок доступен по абонементу

Подробнее об абонементе, платных и бесплатных уроках

У вас уже есть абонемент? Войти

Это занятие мы посвятим изучению амфотерных оксидов и гидроксидов. На нем мы поговорим о веществах, имеющих амфотерные (двойственные) свойства, и особенностях химических реакций, которые протекают с ними. Но сначала повторим, с чем реагируют кислотные и основные оксиды. После рассмотрим примеры амфотерных оксидов и гидроксидов.

Тема: Введение

Урок: Амфотерные оксиды и гидроксиды

1. Характеристика амфотерных соединений

Вещества, проявляющие амфотерные свойства

Рис. 1. Вещества, проявляющие амфотерные свойства

Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами, а кислотные оксиды – с основаниями. Но существуют вещества, оксиды и гидроксиды которых в зависимости от условий, будут реагировать и с кислотами и с основаниями. Такие свойства называются амфотерными.

Вещества, обладающие амфотерными свойствами приведены Рис.1.. Это соединения, образованные бериллием, цинком, хромом, мышьяком, алюминием, германием, свинцом, марганцем, железом, оловом.

Примеры их амфотерных оксидов приведены в таблице 1.

Амфотерные оксиды
Формула	Названия
BeO	Оксид берилия (II)
ZnO	Оксид цинка
Al₂O₃	Оксид алюминия
Cr₂O₃	Оксид хрома III)
As₂O₃	Оксид мышьяка (III)
GeO	Оксид германия (II)
PbO₂	Оксид свинца (IV)
MnO₂	Оксид марганца (IV)
Fe₂O₃	Оксид железа (III)
SnO	Оксид олова (II)

2. Химические свойства амфотерных оксидов цинка и алюминия

Рассмотрим амфотерные свойства оксидов цинка и алюминия. На примере их взаимодействия с основными и кислотными оксидами, с кислотой и щелочью.

- Взаимодействие с основными оксидами и основаниями:

ZnO + Na₂O → Na₂ZnO₂(цинкат натрия). Оксид цинка ведет себя как кислотный.

ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂+ H₂O

- Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. Проявляет свойства основного оксида.

3ZnO + P₂O₅ → Zn₃(PO₄)₂(фосфат цинка)

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

Аналогично оксиду цинка ведет себя и оксид алюминия:

- Взаимодействие с основными оксидами и основаниями:

Al₂O₃ + Na₂O → 2NaAlO₂(метаалюминат натрия). Оксид алюминия ведет себя как кислотный.

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂+ H₂O

- Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. Проявляет свойства основного оксида.

Al₂O₃ + P₂O₅ → 2AlPO₄(фосфат алюминия)

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

Рассмотренные реакции происходят при нагревании, при сплавлении. Если взять растворы веществ, то реакции пойдут несколько иначе.

3. Химические свойства амфотерных оксидов цинка и алюминия в растворах

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] (тетрагидроксоцинкат натрия) Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄] (тетрагидроксоалюминат натрия)

В результате этих реакций получаются соли, которые относятся к комплексным.

Минералы на основе оксида алюминия

Рис. 2. Минералы на основе оксида алюминия

Оксид алюминия.

Оксид алюминия чрезвычайно распространенное на Земле вещество. Он составляет основу глины, бокситов, корунда и других минералов. Рис.2.

В результате взаимодействия этих веществ с серной кислотой, получается сульфат цинка или сульфат алюминия.

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

Al₂O₃ + 3H₂SO₄→ Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

4. Химические свойства амфотерных гидроксидов цинка и алюминия

Реакции гидроксидов цинка и алюминия с оксидом натрия происходят при сплавлении, потому что эти гидроксиды твердые и не входят в состав растворов.

Zn(OН)₂ + Na₂O → Na₂ZnO₂+ Н₂О соль называется цинкат натрия.

2Al(OН)₃ + Na₂O → 2NaAlO₂+ 3Н₂О соль называется метаалюминат натрия.

Гидроксид алюминия

Рис. 3. Гидроксид алюминия

Реакции амфотерных оснований со щелочами характеризует их кислотные свойства. Данные реакции можно проводить как при сплавлении твердых веществ, так и в растворах. Но при этом получатся разные вещества, т.е. продукты реакции зависят от условий проведения реакции: в расплаве или в растворе.

Zn(OH)₂ + 2NaOH _тв. Na₂ZnO₂+ 2Н₂О

Al(OH)₃ + NaOH _тв. NaAlO₂+ 2H₂O

Zn(OH)₂ + 2NaOH _{раствор} → Na₂[Zn(OH)₄] Al(OH)₃ + NaOH _{раствор} → Na[Al(OH)₄] тетрагидроксоалюминат натрия Al(OH)₃ + 3NaOH _{раствор}→ Na₃[Al(OH)₆] гексагидроксоалюминат натрия.

Получается тетрагидроксоалюминат натрия или гексагидроксоалюминат натрия зависит от того, сколько щелочи мы взяли. В последней реакции щелочи взято много и образуется гексагидроксоалюминат натрия.

5. Химические свойства амфотерных цинка и алюминия

Элементы, которые образуют амфотерные соединения, могут сами проявлять амфотерные свойства.

Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + Н₂↑(тетрагидроксоцинкат натрия)

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3Н₂↑( (тетрагидроксоалюминат натрия)

Zn + H₂SO₄₍_разб_.)→ZnSO₄ + H₂↑

2Al + 3H₂SO₄₍_разб_.)→ Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

Напомним о том, что амфотерные гидроксиды являются нерастворимыми основаниями. И при нагревании разлагаются , образуя оксид и воду.

Разложение амфотерных оснований при нагревании.

2Al(OH)₃Al₂O₃ + 3H₂O

Zn(OH)₂ ZnO + H₂O

Подведение итога урока.

Вы узнали свойства амфотерных оксидов и гидроксидов. Эти вещества, имеют амфотерные (двойственные) свойства. Химические реакции, которые протекают с ними, имеют особенности. Вы рассмотрели примеры амфотерных оксидов и гидроксидов.

Список рекомендованной литературы

1. Рудзитис Г.Е. Неорганическая и органическая химия. 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман.М.: Просвещение. 2011 г.176с.:ил.

2. Попель П.П.Химия:8 кл.: учебник для общеобразовательных учебных заведений/П.П. Попель, Л.С.Кривля. -К.: ИЦ «Академия»,2008.-240 с.: ил.

3. Габриелян О.С. Химия. 9 класс. Учебник. Издательство: Дрофа.:2001. 224с .

Рекомендованные ссылки на ресурсы интернет

1. Chemport.ru (Источник).

1. Химик (Источник).

Рекомендованное домашнее задание

1. №№ 6,10 (с.130) Рудзитис Г.Е. Неорганическая и органическая химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман.М.: Просвещение. 2008 г.170с.: ил.

2. Напишите формулу гексагидроксоалюмината натрия. Как получают это вещество?

3. К раствору сульфата алюминия понемногу приливали раствор гидроксида натрия до избытка. Что наблюдали? Напишите уравнения реакций.