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 солей:

Cu(OH)2 + SO3 <.p>

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 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 18
  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 ?

  6. Светлана

    Хорошая статья: полная и понятная для учащихся.

  7. Валентина

    Спасибо, большое, очень Вам благодарна за понятную теорию!

  8. Нина

    спасибо за хороший разбор материала

  9. маринет

    Спасибо огромное. статья очень интересная!!!

  10. Дарья

    Здравствуйте! Будет ли взаимодействие между амфотерными и кислотными оксидами?

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Да, оно возможно. Однако считаем в рамках ЕГЭ, что амфотерные оксиды будут реагировать только с веществами с наиболее выраженными кислотными свойствами. Из оксидов, скажем, с SO3 или N2O5.

  11. Елена

    Добрый вечер,как можно ваш материал скопировать , очень полезный , спасибо!

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Скопировать нельзя, однако можно распечатать с помощью клавиш Ctrl + P.

  12. Надежда

    Добрый вечер,а реакция между гидроксидом бария и сероводородной кислотой будет идти с образованием средней соли в растворе .В таблице растворимости соль сульфид бария разлагается в водной среде.В примере у вас приведена эта реакция.

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Гидролиз действительно имеет место, как и в случае любой соли, образованной слабой кислотой. Необратимым, тем не менее, он не будет и вполне можно утверждать о существовании данного вещества в растворе с более-менее серьезной концентрацией. Про сильно разбавленные растворы с долей процента растворенного вещества судить не стану, там степень гидролиза действительно может быть велика.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.