Амфотерные оксиды

Способы получения амфотерных оксидов аналогичны способам получения кислотных и основных оксидов.

Амфотерные оксиды обладают двойственной природой – они одновременно способны к реакциям, в которые вступают как основные, так и кислотные оксиды:

• основный характер они проявляют при взаимодействии с кислотными оксидами и кислотами –

ZnO + SO₃ = ZnSO₄

ZnO + 2 HCl = ZnCl₂ + H₂O

• кислотные свойства проявляют при взаимодействии с основными оксидами и щелочами –

Al₂O₃ + Na₂O = 2 NaAlO₂

Al₂O₃ + 2 NaOH = 2 NaAlO₂ + H₂O.

2.2. Гидроксиды

Гидроксиды в зависимости от их химических свойств делят на основные (основания), кислотные (кислородсодержащие кислоты) и амфотерные. В состав гидроксида независимо от его свойств входят гидроксогруппы.

Основания

Основания – сложные соединения, состоящие из иона металла (или аммония) и одной или нескольких гидроксогрупп.

Гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов хорошо растворимы в воде, их называют щелочами.

Способы получения:

• щелочи получают взаимодействием щелочных и щелочноземельных металлов или их оксидов с водой –

2 Li + 2 H₂O = 2 LiOH + H₂

SrO + H₂O = Sr(OH)₂

• промышленным способом получения щелочей является электролиз водных растворов хлоридов –

2 NaCl + 2 H₂O = 2 NaOH + H₂ + Cl₂

• основания могут быть получены в ходе реакции ионного обмена между солью и щелочью –

K₂CO₃ + Ba(OH)₂ = 2 KOH + BaCO₃

Основания взаимодействуют:

• с кислотами и кислотными оксидами –

Сu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

2 NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

• с амфотерными оксидами и гидроксидами с образованием соли и воды –

2NaOH + Zn(OH)₂ = Na₂ZnO₂ + 2H₂O

2NaOH + ZnO = Na₂ZnO₂ + H₂O

• с солями, если в результате реакции образуется труднорастворимое соединение (см. табл. П.2) или слабый электролит –

2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

NaOH + NH₄Cl = NaCl + NH₄OH

(слабый электролит)

• нерастворимые в воде основания при нагревании разлагаются с образованием оксидов –

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O.

Кислоты

Кислоты – сложные химические соединения, состоящие из ионов водорода и кислотных остатков (анионов). Кислотные остатки в реакциях обмена переходят в состав другого соединения без изменения.

Чтобы написать формулу кислоты по ее оксиду, следует к оксиду добавить одну (две) молекулы воды. Например, по оксидам CrO₃, Mn₂O₇ cоставим формулы кислот:

CrO₃ + H₂O = H₂CrO₄

Mn₂O₇ + H₂O = (H₂Mn₂O₈) = 2 HMnO₄

Способы получения кислот:

• растворение в воде кислотных оксидов –

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃

• слабые или летучие кислоты образуются при взаимодействии их солей с более сильными кислотами –

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃↓

• бескислородные кислоты получают растворением в воде водородных соединений, которые можно получить прямым взаимодействием неметаллов и водорода –

H₂ + CI₂ = 2 HCl.

Кислоты взаимодействуют:

• с металлами –

Mg + 2 HCl = MgCl₂ + H₂

• основными и амфотерными оксидами –

2 HNO₃ + BaO = Ba(NO₃)₂ + H₂O

2 HCl + ZnO = ZnCl₂ + H₂O

• основаниями и амфотерными гидроксидами –

HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O

3 HCl + Al(OH)₃ = AlCl₃ + 3 H₂O

• солями, если в результате реакции образуются более слабая кислота, малорастворимое или летучее соединение –

HCl + CH₃COONa = NaCl + CH₃COOH (слабая кислота)

H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓ + 2 HNO₃

2 HCl + K₂CO₃ = 2 KCl + H₂CO₃ (H₂O + CO₂↑).