Амфотерные гидроксиды. Гидроксид аммония. Недостаток и избыток

12 заданий

Амфотерность — способность вещества проявлять и основные, и кислотные свойства в зависимости от партнёра. Её объясняет промежуточная прочность связей в гидроксиде: связь металл — кислород и связь кислород — водород сопоставимы по прочности, и в зависимости от среды рвётся то одна, то другая.

Свойства амфотерных гидроксидов

Амфотерные гидроксиды — \(\ce{Zn(OH)2}\), \(\ce{Al(OH)3}\), \(\ce{Be(OH)2}\), \(\ce{Cr(OH)3}\), \(\ce{Sn(OH)2}\), \(\ce{Pb(OH)2}\) — нерастворимы в воде. С кислотами они дают соли, со щелочами в растворе — гидроксокомплексы, а при сплавлении со щелочами — безводные соли и воду. При нагревании разлагаются на оксид и воду:

\[ \ce{Al(OH)3 + 3HCl -> AlCl3 + 3H2O}; \qquad \ce{Al(OH)3 + NaOH -> Na[Al(OH)4]} \]

\[ \ce{Zn(OH)2 + 2NaOH -> Na2[Zn(OH)4]}; \qquad \ce{Cr(OH)3 + 3NaOH -> Na3[Cr(OH)6]} \]

\[ \ce{Al(OH)3 + NaOH ->[t^\circ] NaAlO2 + 2H2O}; \qquad \ce{2Al(OH)3 ->[t^\circ] Al2O3 + 3H2O} \]

Получение и разрушение гидроксокомплексов

Амфотерный гидроксид получают, приливая к раствору соли щёлочь понемногу (в недостатке) или раствор аммиака. Гидроксокомплекс разрушают недостатком кислоты или углекислым газом — выпадает тот же гидроксид, а избыток сильной кислоты растворяет его до соли:

\[ \ce{Na[Al(OH)4] + CO2 -> Al(OH)3 v + NaHCO3}; \qquad \ce{Na[Al(OH)4] + HCl -> Al(OH)3 v + NaCl + H2O} \]

\[ \ce{Na[Al(OH)4] + 4HCl -> AlCl3 + NaCl + 4H2O} \]

Недостаток и избыток реагента

Продукт реакции часто зависит от того, какого реагента больше. Это важно в заданиях 31 и 34.

Реагенты	Второй реагент в недостатке	Второй реагент в избытке
соль алюминия и щёлочь	\(\ce{AlCl3 + 3NaOH -> Al(OH)3 v + 3NaCl}\)	\(\ce{AlCl3 + 4NaOH -> Na[Al(OH)4] + 3NaCl}\)
соль цинка и щёлочь	\(\ce{ZnSO4 + 2NaOH -> Zn(OH)2 v + Na2SO4}\)	\(\ce{ZnSO4 + 4NaOH -> Na2[Zn(OH)4] + Na2SO4}\)
щёлочь и углекислый газ	\(\ce{2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O}\)	\(\ce{NaOH + CO2 -> NaHCO3}\)
известковая вода и углекислый газ	\(\ce{Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 v + H2O}\)	\(\ce{Ca(OH)2 + 2CO2 -> Ca(HCO3)2}\)
карбонат и соляная кислота	\(\ce{Na2CO3 + HCl -> NaHCO3 + NaCl}\)	\(\ce{Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + CO2 ^ + H2O}\)
фосфорная кислота и щёлочь (1 : 1, 1 : 2, 1 : 3)	\(\ce{H3PO4 + NaOH -> NaH2PO4 + H2O}\)	\(\ce{H3PO4 + 3NaOH -> Na3PO4 + 3H2O}\)

Гидрат аммиака

Водный раствор аммиака содержит гидрат аммиака \(\ce{NH3.H2O}\) — слабое растворимое основание. Он осаждает нерастворимые гидроксиды из солей, но амфотерные гидроксиды в нём не растворяются (\(\ce{Al(OH)3}\) удобно получать именно так). Гидроксиды меди, цинка и серебра, наоборот, растворяются в избытке аммиака, образуя аммиакаты: тёмно-синий \(\ce{[Cu(NH3)4](OH)2}\), бесцветные \(\ce{[Zn(NH3)4](OH)2}\) и \(\ce{[Ag(NH3)2]OH}\).

\[ \ce{AlCl3 + 3NH3.H2O -> Al(OH)3 v + 3NH4Cl}; \qquad \ce{Cu(OH)2 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4](OH)2} \]

Лайфхак. Если в условии сказано, что осадок образовался, а затем растворился в избытке щёлочи, — это амфотерный гидроксид (алюминия, цинка, хрома(III)). Если растворился в избытке аммиака — гидроксид меди, цинка или серебра.

Ловушка ЕГЭ. \(\ce{Fe(OH)3}\) проявляет амфотерность очень слабо — только при сплавлении со щелочами; в растворе щёлочи он не растворяется. Гидроксид алюминия в избытке раствора аммиака не растворяется.

Закрепите теорию: 12 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward