Главная / Теория для подготовки к ЕГЭ / 2.5. Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов.

2.5. Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов.

Прежде чем рассуждать о химических свойствах оснований и амфотерных гидроксидов, давайте четко определим, что же это такое?

1) К основаниями или основным гидроксидам относят гидроксиды металлов в степени окисления +1 либо +2, т.е. формулы которых записываются либо как MeOH , либо как Me(OH)2. Однако существуют исключения. Так, гидроксиды Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2 к основаниям не относятся.

2) К амфотерным гидроксидам относят гидроксиды металлов в степени окисления +3,+4, а также в качестве исключений гидроксиды Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2. Гидроксиды металлов в степени окисления +4, в заданиях ЕГЭ не встречаются, поэтому рассмотрены не будут.

Химические свойства оснований

Все основания подразделяют на:

щелочи и нерастворимые основания

Напомним, что бериллий и магний к щелочноземельным металлам не относятся.

Помимо того, что щелочи растворимы в воде, они также очень хорошо диссоциируют в водных растворах, в то время как нерастворимые основания имеют низкую степень диссоциации.

Такое отличие в растворимости и способности к диссоциации у щелочей и нерастворимых гидроксидов приводит, в свою очередь, к заметным отличиям в их химических свойствах. Так, в частности, щелочи являются более химически активными соединениями и нередко способны вступать в те реакции, в которые не вступают нерастворимые основания.

Взаимодействие оснований с кислотами

Щелочи реагируют абсолютно со всеми кислотами, даже очень слабыми и нерастворимыми. Например:

примеры реакций нейтрализации

Нерастворимые основания реагируют практически со всеми растворимыми кислотами, не реагируют с нерастворимой кремниевой кислотой:

взаимодействие гидроксида железа серной и кремниевой кислотами

Следует отметить, что как сильные, так и слабые основания с общей формулой вида Me(OH)2 могут образовывать основные соли при недостатке кислоты, например:

образование основных солей

Взаимодействие с кислотными оксидами

Щелочи реагируют со всеми кислотными оксидами, при этом образуются соли и часто вода:

взаимодействие щелочей с кислотными оксидами

Нерастворимые основания способны реагировать со всеми высшими кислотными оксидами, соответствующими устойчивым кислотам, например, P2O5, SO3, N2O5, с образованием средних соле1:

Cu(OH)2 + SO3

Нерастворимые основания вида Me(OH)2 реагируют в присутствии воды с углекислым газом исключительно с образованием основных солей. Например:

Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O

С диоксидом кремния, ввиду его исключительной инертности, реагируют только самые сильные основания — щелочи. При этом образуются нормальные соли. С нерастворимыми основаниями реакция не идет. Например:

гидроксид железа и диоксид кремния не реагируют

Взаимодействие оснований с амфотерными оксидами и гидроксидами

Все щелочи реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами. Если реакцию проводят, сплавляя амфотерный оксид либо гидроксид с твердой щелочью, такая реакция приводит к образованию безводородных солей:

NaOH взаимодействие с Al2O3 Al(OH)3 ZnO Zn(OH)2 при сплавлении

Если же используют водные растворы щелочей, то образуются гидроксокомплексные соли:

взаимодействие водных растворов щелочей с амфотерными оксидами и нидроксидами гидроксокомплексы

В случае алюминия при действии избытка концентрированной щелочи вместо соли Na[Al(OH)4] образуется соль Na3[Al(OH)6]:

образвание гексагидроксоалюмината натрия

Взаимодействие оснований с солями

Какое-либо основание реагирует с какой-либо солью только при соблюдении одновременно двух условий:

1) растворимость исходных соединений;

2) наличие осадка или газа среди продуктов реакции

Например:

взаимодействие оснований с солями необходимые требования

Термическая устойчивость оснований

Все щелочи, кроме Ca(OH)2, устойчивы к нагреванию и плавятся без разложения.

Все нерастворимые основания, а также малорастворимый Ca(OH)2 при нагревании разлагаются. Наиболее высокая температура разложения у гидроксида кальция – около 1000oC:

разложение гидроксида кальция

Нерастворимые гидроксиды имеют намного более низкие температуры разложения. Так, например, гидроксид меди (II) разлагается уже при температуре выше 70 oC:

разложение гидроксида меди температура

Химические свойства амфотерных гидроксидов

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотами

Амфотерные гидроксиды реагируют с сильными кислотами:

Взаимодействие гидроксида цинка с серной кислотой

Амфотерные гидроксиды металлов в степени окисления +3, т.е. вида Me(OH)3, не реагируют с такими кислотами, как H2S, H2SO3 и H2СO3 ввиду того, что соли, которые могли бы образоваться в результате таких реакций, подвержены необратимому гидролизу до исходного амфотерного гидроксида и соответствующей кислоты:

гидроксиды трехвалентных металлов не реагируют с сернистой угольной и сероводородной кислотами

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотными оксидами

Амфотерные гидроксиды реагируют с высшими оксидами, которым соответствуют устойчивые кислоты (SO3, P2O5, N2O5):
Al(OH)3 SO3 реакция
Амфотерные гидроксиды металлов в степени окисления +3, т.е. вида Me(OH)3, не реагируют с кислотными оксидами SO2 и СO2.

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с основаниями

Из оснований амфотерные гидроксиды реагируют только с щелочами. При этом, если используется водный раствор щелочи, то образуются гидроксокомплексные соли:
NaOH водный раствор реакция с Al(OH)3

А при сплавлении амфотерных гидроксидов с твердыми щелочами получаются их безводные аналоги:

твердый NaOH реакция с Al(OH)3 при сплавлении

Взаимодействие амфотерных гидроксидов с основными оксидами

Амфотерные гидроксиды реагируют при сплавлении с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов:

Na2O + Al(OH)3 взаимодействие

Термическое разложение амфотерных гидроксидов

Все амфотерные гидроксиды не растворимы в воде и, как любые нерастворимые гидроксиды, разлагаются при нагревании на соответствующий оксид и воду:

Al(OH)3 реакция разложения

комментариев 8
  1. Ася

    Здравствуйте! Большое спасибо за подробный и качественный материал.
    P.S. В пункте про взаимодействие амфотерных гидроксидов с кислотами дважды написана реакция гидроксида алюминия с сернистой кислотой:).

    • Сергей Широкопояс

      Спасибо, Ася. Исправлено

  2. Лилия

    В пункте «с кислотными оксидами» в реакции слабых оснований есть исключение в самом конце.
    Там подразумевалась не кремниевая кислота, а диоксид кремния?

    • Сергей Широкопояс

      Да, верно. Спасибо, подправил.

  3. Галина

    В пункте про термическую устойчивость оснований, разве гидроксид лития не способен тоже разлагаться до оксида и воды при температуре 600 градусов?

    • Сергей Широкопояс

      Плавится без разложения при 460 град, при нагревании расплава выше 930 град разлагается на оксид лития и воду. Но эти знания избыточны сдающему ЕГЭ. Можно считать, что он не разлагается.

  4. Амина

    Спасибо Вам большое за ваш труд и за такой прекрасный контент!!!

  5. Илья

    а вот cuo+naoh это как исключение реакция идет и Cr(oh)2+bao реакция не идет ?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.