Амфотерные свойства оксида и гидроксида

Научиться распознавать амфотерные соединения и предсказывать, с чем и как они реагируют.

Амфотерность лежит в основе многих промышленных процессов (получение алюминия, очистка воды) и объясняет поведение веществ в природе и быту.

• Амфотерные соединения — это вещества, которые могут проявлять и кислотные, и основные свойства в зависимости от условий реакции.
• Амфотерные оксиды и гидроксиды реагируют с кислотами как основания, а со щелочами — как кислоты.
• Амфотерность характерна для оксидов и гидроксидов металлов с переменной валентностью (например, Zn, Al, Cr, Pb, Sn).
• Гидроксиды амфотерных металлов в воде практически нерастворимы, но растворяются в кислотах и щелочах.
• При сплавлении с щелочами амфотерные гидроксиды образуют соли без воды, а в растворе — комплексные соли.
• Амфотерные оксиды — это, как правило, оксиды металлов со степенью окисления +3 или +4 (например, Al₂O₃, ZnO, PbO₂).

Амфотерность

Способность вещества проявлять и кислотные, и основные свойства в зависимости от того, с чем оно реагирует.

Амфотерные оксиды

Оксиды, которые реагируют и с кислотами, и с щелочами, образуя соли.

Амфотерные гидроксиды

Нерастворимые в воде гидроксиды, которые растворяются в кислотах и щелочах, проявляя двойственные свойства.

Комплексные соли

Соли, в состав которых входит сложный ион (комплекс), например, [Al(OH)₄]⁻ или [Zn(OH)₄]²⁻.

• Амфотерные оксиды и гидроксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды: ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O.
• При реакции с щелочами в растворе образуются комплексные соли: Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄] (тетрагидроксоцинкат натрия).
• При сплавлении с щелочами амфотерные гидроксиды образуют соли без воды: Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + 2H₂O (цинкат натрия).
• Амфотерные оксиды реагируют с щелочами при сплавлении: Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O (алюминат натрия).
• Амфотерные гидроксиды нерастворимы в воде, но растворяются в кислотах и щелочах.
• Классические примеры амфотерных соединений: оксид цинка ZnO, гидроксид цинка Zn(OH)₂, оксид алюминия Al₂O₃, гидроксид алюминия Al(OH)₃.

1. Пример 1случай

   Если на алюминиевую ложку капнуть уксус (кислоту), она начнёт растворяться

   Пояснение

   • это реакция с кислотой, где Al₂O₃ ведёт себя как основание
2. Пример 2случай
   • Если ту же ложку опустить в раствор щёлочи (например, в средство для прочистки труб), оксид алюминия растворится, но уже как кислота, образуя алюминат
3. Пример 3случай

   Гидроксид цинка Zn(OH)₂

   Пояснение

   • белый осадок, который исчезает при добавлении и соляной кислоты, и раствора гидроксида натрия, что демонстрирует его амфотерность

• Оксид цинка ZnO — это белый порошок, который используют в солнцезащитных кремах: он отражает ультрафиолет, а его амфотерность позволяет создавать устойчивые эмульсии.
• Алюминий не ржавеет, потому что его поверхность покрыта тонкой плёнкой амфотерного оксида Al₂O₃, которая защищает металл и растворяется и в кислотах, и в щелочах.
• Гидроксид алюминия Al(OH)₃ используют в медицине как антацид — он нейтрализует избыток кислоты в желудке, проявляя основные свойства.

• Щёлочи (например, NaOH) — едкие вещества, при работе с ними нужно использовать перчатки и очки, избегать попадания на кожу и в глаза.
• Кислоты (например, HCl) также опасны: при попадании на кожу промой большим количеством воды и сообщи учителю.
• При нагревании растворов щелочей выделяются едкие пары, поэтому опыты проводи только в вытяжном шкафу или при открытых окнах.

• Оксиды и гидроксиды (классификация)
• Химические свойства кислот и оснований
• Соли (образование, классификация)
• Электролитическая диссоциация
• Алюминий и его соединения