Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 8 клас>>Хімія: Поняття про амфотерні гідроксиди

Тобі треба
розуміти: зміст поняття «амфотерність»; знати: типові амфотерні гідроксиди й оксиди;

вміти: складати рівняння реакцій, що доводять амфотерність Zn(OH)₂ і ZnO.

Тобі вже відомо, що метали і неметали утворюють оксиди, яким відповідають певні основи або кислоти, наприклад:
  C    →    CO₂   →  H₂CO_{3
Типовий  Кислотний      Кислота
неметал    оксид}

Хімічні елементи-неметали, оксиди й гідрати оксидів яких виявляють тільки кислотні властивості, називають типовими неметалами. Наприклад, S, N, Р, СІ тощо.
Са    →    СаО   →   Са(ОН)_{2
Типовий    Основний        Основа
метал         оксид}
Хімічні елементи-метали, оксиди й гідроксиди яких виявляють тільки основні властивості, називають типовими металами. Наприклад, Na, К, Ва, Са, Mg тощо.

Є ще й такі елементи, оксиди й гідроксиди яких здатні виявляти подвійні властивості — як кислотні, так і основні. До них належить Цинк. Його гідроксид, реагуючи з кислотою, виявляє основні властивості, а реагуючи з лугом, — кислотні.
Здатність речовини виявляти кислотні або основні властивості залежно від природи сполуки, з якою вона взаємодіє, називається амфотерністю.
Аби переконатися в цьому, виконай лабораторні досліди.

Дослід 1. У пробірку з розчином цинк хлориду ZnCI₂ додавай краплями розчин лугу NaOH. Після додавання кожної краплі розчину лугу злегка струшуй пробірку. Незабаром вона заповниться білим осадом цинк гідроксиду Zn(OH)₂ у вигляді драглистої маси або пластівців:
ZnCl₂ + 2NaOH = Zn(OH)₂ + 2NaCl

Дослід 2. Розділи вміст пробірки разом з утвореним осадом на дві порції, переливши половину в іншу пробірку. До однієї порції додай трохи розбавленої хлоридної кислоти, а до другої — розчин лугу. Що спостерігаєш? Чому осад зник, розчинився? Що це засвідчує? Напиши рівняння відповідних реакцій і зроби висновок про властивості (основні чи кислотні), що їх виявляє цинк гідроксид під час взаємодії з кислотою таз лугом.

Амфотерна речовина, реагуючи з сильною кислотою, виявляє основні властивості, а реагуючи з сильною основою (лугом), — кислотні

Алюміній виявляє подвійні властивості. Він реагує з виділенням водню як з кислотами, так і з лугами (у водному розчині та в розплаві)

Як було помітно, осад цинк гідроксиду розчинився в обох пробірках. Отже, цинк гідроксид Zn(OH)₂ прореагував і з кислотою, і з лугом. Якщо Zn(OH)₂ реагує з кислотою, то він поводить себе як основа, утворюючи сіль і воду:
Zn(OH)₂ + 2НСl = ZnCl₂ + 2Н₂O

                               ^{Цинк хлорид}

Якщо ж цинк гідроксид Zn(OH)₂ реагує з лугом, то він поводить себе як кислота H₂Zn0₂. Так, під час сплавляння з типовим лугом цинк гідроксид виявляє кислотні властивості, утворюючи також сіль і воду:
Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + 2Н₂O (H₂ZnO₂)

                            ^{Натрій цинкат}
У розчинах процес зв'язаний не тільки із заміщенням атомів Гідрогену в Zn(OH)₂ на метал, а переважно з приєднанням гідроксид-іонів до молекул гідроксиду. Тому утворюються гідроксоцинкати (гідроксосолі слабких кислот):
Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]
                                  ^{Натрій тетрагідроксоцинкат}

Отже, цинк гідроксид Zn(OH)₂ легко взаємодіє і з кислотами з утворенням солей цинку, і з надлишком лугу з утворенням цинкатів. Це означає, що цинк гідроксид — амфотерна сполука.
Такі ж подвійні властивості виявляє й цинк оксид:
ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + Н₂O

                       ^{Цинк нітрат}
ZnO + 2КОН = K₂ZnO₂ + Н₂O

                           ^{Калій цинкат}
У реакції з кислотою цинк оксид виявляє властивості основного оксиду, а в реакції з лугом — кислотного оксиду. Отже, ZnO — амфотерний оксид.

Багато хімічних елементів утворюють амфотерні оксиди, наприклад ВеО, Аl₂0₃, Сr₂0₃, і відповідні їм амфотерні гідроксиди Ве(ОН)₂, Аl(ОН)₃, Сr(ОН)₃.
Для Алюмінію, на відміну від інших елементів, характерно, що не тільки його оксид Аl₂0₃ і гідроксид АІ(ОН)₃ — амфотерні сполуки, а й сам алюміній може виявляти подвійні властивості. Він реагує з виділенням водню як з кислотами, так і з лугами (у водному розчині і в розплаві):
2Аl + 6НСl =  2АlСlз  +  ЗН₂ 
                ^{Алюміній хлорид}
2Аl + 6Н₂O + 2NaOH =     2Na[Al(OH)₄]     + ЗН₂
                                           ^{Натрій тетрагідроксоалюмінат}
2Аl + 6NaOH (розплав) = 2Na₃AlO₃ + ЗН₂
                                           ^{Натрій ортоалюмінат}


ВИСНОВКИ
Під амфотерністю розуміють здатність хімічної сполуки виявляти кислотні або основні властивості залежно від природи іншої сполуки, яка бере участь у кислотно-основній взаємодії.
Амфотерна речовина, реагуючи з сильною кислотою, виявляє основні властивості, а реагуючи з сильною основою (лугом) — кислотні.
Типовими амфотерними гідроксидами є Zn(OH)₂, Ве(ОН)₂, Аl(ОН)₃, Сr(ОН)₃ тощо.


Завдання для самоконтролю
1. У чому полягає суть амфотерності? Поясни на конкретному прикладі.
2. Як здійснити такі перетворення:  Zn → ZnO → Zn(N0₃)₂ → Zn(OH)₂ → Na₂Zn0₂? Напиши відповідні рівняння реакцій і зазнач назви продуктів реакції.
3. Для добування цинк гідроксиду можна використати реакцію, що відбувається за схемою
(а) ZnO + Н₂0
(в) ZnCl₂ + NaOH
                нестача

(б) ZnCl₂ + NaOH
              надлишок

(г) ZnO + NaOH
             розчин

Додаткові завдання
4*. На сплавляння берилій гідроксиду з лугом витрачено калій гідроксид масою 28 г. Кількість речовини калій берилату, що утворився при цьому, становить
(а) 1 моль;    (б) 0,5 моль;      (в) 0,25 моль;     (г) 0,125 моль.
5*. Змішали розчин, що містить цинк нітрат кількістю речовини 2 моль, з розчином, що містить натрій гідроксид кількістю речовини 8 моль. Маса утвореної при цьому солі дорівнює
(а) 340 г; (б) 349 г; (в) 179 г; (г) 698 г.
6*. Визнач масову частку алюмінію і магнію в їхньому сплаві з міддю, якщо відомо, що внаслідок дії на сплав масою 2,6 г розчином лугу виділився водень об'ємом 1,12 л (н. у.), а при дії на таку саму масу сплаву хлоридної кислоти виділяється водень об'ємом 2,24 л (н. у.).

Н.М. Буринська, Хімія, 8 клас
Вислано читачами інтернет-сайту

_{Завдання та відповіді з хімії по класам, планування уроків для вчителів, конспекти та реферати для школярів}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.