Амфотерные гидроксиды
Диссоциация по кислотному типу усиливается в щелочной среде, а по основному типу — в кислой среде.
Важнейшие представители
Форма основания |
Форма кислоты |
Zn(OH)2 гидроксид цинка |
H2ZnO2 цинковая кислота |
Аl(ОН)3 гидроксид алюминия |
H3AlO3 - ортоалюминиевая к-та HAlO2 - метаалюминиевая к-та |
Cr(ОН)3гидроксид хрома (III) |
H3CrO3 - ортохромистая к-та HCrO2 - метахромистая к-та |
Ве(ОН)2 гидроксид бериллия |
Н2ВеO2 бериллиевая к-та |
Sn(OH)2 гидроксид олова (II) |
H2SnO2 оловяннистая к-та |
Sn(OH)4 гидроксид олова (IV) |
H4SnO4 - ортооловянная к-та Н2SnO3 - метаоловянная к-та |
Pb(ОН)2 гидроксид свинца (II) |
Н2PbO2 - свинцовистая к-та |
Pb(ОН)4 гидроксид свинца (IV) |
Н4PbO4 - ортосвинцовая к-та Н2PbO3 - метасвинцовая к-та |
Физические свойства
Все амфотерные гидроксиды представляют собой твердые вещества, плохо растворимые в воде.
Химические свойства
Проявляя свойства очень слабых оснований и очень слабых кислот, амфотерные гидроксиды взаимодействуют с сильными кислотами и с сильными основаниями (щелочами).
1. Основные свойства
В результате реакций с кислотами в раствор переходят катионы металлов, входящих в состав амфотерных гидроксидов.
Zn(OH)2 + 2HCl ↔ ZnCl2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2H+ ↔ Zn2+ + 2H2O
2Аl(ОН)3 + 3H2SO4 ↔ Al2(SO4)3 + 6H2O
Аl(ОН)3 + 3H+ ↔ Al3+ + 3H2O
2. Кислотные свойства
Co щелочами амфотерные гидроксиды могут взаимодействовать при высокой температуре в расплавах; при этом образуются соли, содержащие кислотные остатки метакислотных форм амфотерных гидроксидов.
Аl(ОН)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
NaAlO2 - метаалюминат натрия
2Сr(ОН)3 + Ba(OH)2 = Ва(СrO2)2 + 4Н2O
Ва(СrO2)2 - метахромит бария
При взаимодействии амфотерных гидроксидов с растворами щелочей образуются гидроксокомплексы с координационным числом, как правило, 4 или 6.
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2(Zn(OH)4]
Na2[Zn(OH)4] - тетрагидроксцинкат натрия
Zn(OH)2 + 2OH- = [Zn(OH)4]2-
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Na[Al(OH)4] - тетрагидроксоалюминат натрия
Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]2-
или
Al(OH)3 + 3NaOH = Na3[Al(OH)6]
Na3[Al(OH)6] - гексагидроксоалюмииат натрия
Al(OH)3 + 3OH- = [Al(OH)6]3-
3. Термическое разложение
Как и нерастворимые основания, амфотерные гидроксиды разлагаются при нагревании (дегидратируются):
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
Способы получения
1. Подобно нерастворимым основаниям, амфотерные гидроксиды можно осаждать щелочами из растворов соответствующих солей, избегая избытка щелочи:
АlСl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl
Al3+ + ЗОН- = Al(OH)3
ZnSO4 + 2КОН = Zn(OH)2↓ + K2SO4
Zn2+ + 2ОН- = Zn(OH)2
2. Амфотерные гидроксиды выделяются также в процессе разрушения гидроксокомплексов при действии кислот:
K3[Cr(OH)6] + 3HCl = Cr(OH)3↓ + 3KCl + 3H2O
[Cr(OH)6]3- + 3Н+ = Cr(OH)3 + 3H2O
или при растворении в растворах кислот цинкатов, метаалюминатов и т. д.
Na2ZnO2 + 2HCl = Zn(OH)2↓ + 2NaCl
ZnO22- + 2H+ = Zn(OH)2
NaAlO2 + HCl + H2O = Al(OH)3↓ + NaCl
Во всех этих реакциях следует брать строго рассчитанное количество кислоты, поскольку в избытке кислоты образующиеся амфотерные гидроксиды растворяются.