9 класс. Химия. Амфотерные оксиды и гидроксиды

Комментарии преподавателя

1. Характеристика амфотерных соединений

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.

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 +2 Na2O → Na2ZnO2 + Н2О     соль называется цинкат натрия.

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

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 + NaOH 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 + 4NaOH + 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.

Al(OH)3  Al2O3 + 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.

Источники

http://www.youtube.com/watch?v=e9upOc8PTtg

http://www.youtube.com/watch?t=14&v=HFbZyaObDJI

 презентации - http://ppt4web.ru/khimija/amfoternye-oksidy-i-gidroksidy.html

заставка http://www.youtube.com/watch?t=29&v=e9upOc8PTtg

Конспект http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/9-klass 

Файлы