Чи амфотерний гідроксид сіль

[CuOH]Cl + KOH = Cu(OH)₂ + KCl

основна сіль + середня сіль ® середня сіль + основна сіль

одна з солей менш розчинна,

ніж вихідна основна сіль

[Fe(OH)]Cl₂ + K₂CrO₄ = [Fe(OH)]CrO₄ ¯ + KCl

[Al(OH)]SO₄ + Pb(NO₃)₂ = PbSO₄ ¯ + [Al(OH)](NO₃)₂

Подібно до основ, основні солі реагують з кислотами, утворюючи середні солі і воду:

3 [Al(OH)]SO₄ +3 HBr = AlBr₃ + Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂O

Оксиди та їх класифікація

До оксидів відносять сполуки елементів з оксигеном, в яких атоми Оксигену мають ступінь окиснення -2. У формульних одиницях оксидів на першому місці розміщується символ елементу, що утворює оксид, а потім атоми Оксигену . Сума ступенів окиснення всіх атомів Оксигену у формулі оксиду має дорівнювати добутку числа атомів іншого елементу на його валентність, тобто: .

Оскільки ступені окиснення елементів можуть приймати значення від +1 до +8, то склад оксидів можна представити такими формулами:

, , , , , , , .

Назви оксидів можна побудувати, вказуючи катіон за елементом, що утворив оксид, зазначивши в дужках його валентність; потім додають назву аніона – «оксид»:

N₂O₅ – нітроген (V) оксид;

Bi₂O₃ – бісмут (III) оксид;

SnO₂ – станум (IV) оксид.

Якщо елемент утворює єдиний оксид (стала валентність), то назва його може складатися лише з назви елемента та слова «оксид».

K₂O – калій оксид;

MgO – магній оксид;

Al₂O₃ – алюміній оксид.

Хімічний характер оксидів визначають за їх відношенням до кислот і основ. Виявлення здатності утворювати солі при реакціях з кислотами є характерними для основних оксидів. Кислотні оксиди утворюють солі при реакціях з основами. Деякі оксиди утворюють солі при взаємодії як з основами, так і з кислотами – такі оксиди мають амфотерний (двоїстий) характер, тобто для амфотерних оксидів характерним є виявлення властивостей як кислотних, так і основних оксидів.

Основні, кислотні, амфотерні оксиди відносяться до солетворних оксидів. Солетворні оксиди утворюють елементи-метали і елементи-неметали. Хімічний характер солетворного оксиду визначає природа та валентний стану елемента, що утворює оксид.

СолетворНі оксиди
Основні оксиди	Амфотерні оксиди	Кислотні оксиди
Оксиди металів із ступенем окиснення +1 та +2: Ме2О, МеО, а також La2O3, Tl2O3.	Оксиди металів із ступенем окиснення +3 та +4: Ме2О3, МеО2; Оксиди деяких металів із ступенем окиснення +2: BeO, ZnO, SnO, PbO.	Оксиди металів із ступенем окиснення +5, +6, +7: Ме2О5, МеО3, Ме2О7; Оксиди неметалів з будь-яким ступенем окиснення за виключенням несолетворних: ExOy.

Несолетворні оксиди – це оксиди неметалів, які не виявляють здатності утворювати солі при взаємодії з основами. До несолетворних належать оксиди CO, NO, N₂O, SiO.

Гідрати оксидів

Виникнення формульних одиниць кислот, основ і амфотерних гідроксидів можна пояснити, виходячи з гідратації оксидів(приєднання води до оксидів). Зі змісту терміну «гідроксид», як продукт приєднання води до оксиду, стає зрозумілим відповідне походження назв:

1) кислота – продукт приєднання води до кислотного оксиду.

Наприклад, приєднання молекули води до кислотного оксиду N₂O₅ завершується утворенням формульної одиниці кислоти. Складаючи формульну одиницю кислоти, на перше місце ставлять атоми Гідрогену, потім – кислотоутворюючий елемент Нітроген, потім Оксиген. Якщо можливо, з індексів виносять загальний множник:

N₂O₅ × H₂O = H₂N₂O₆ = 2 HNO₃ (нітратна кислота)

2) основа – продукт приєднання води до основних оксидів.

При утворенні формульних одиниць основ потрібно використати таку кількість молекул води, щоб число одновалентних груп ОН відповідало валентності металу. Наприклад, у перетвореннях оксид ® основа для оксидів одно- і двовалентних металів достатньо однієї молекули H₂O:

K₂O × H₂O ® 2 KOH (калій гідроксид)

BaO × H₂O ® Ba(OH)₂ (барій гідроксид)

3) амфотерний гідроксид- продукт гідратації амфотерного оксиду.

При написанні формульної одиниці амфотерного гідроксиду застосовують формулу основи :

Cr₂O₃ × H₂O ® 2Cr(OH)₃ (гідроксид хрому)

Для перетворення гідроксиду у форму кислоти здійснюють перегрупування атомів з переміщенням атомів гідрогену на перше місце:

Cr(OH)₃ º Н₃CrO₃

Можливим є утворення ще однієї форми гідроксиду як кислоти при приєднанні однієї молекули води до амфотерного оксиду:

Cr₂O₃ × 3H₂O = Н₂Cr₂O₄ = 2 НCrO₂

Більшість солетворних оксидів мають відповідні гідроксиди. Не одержано сполук з водою для оксидів Ag₂O, Hg₂O, Cu₂O.

Реакції за участю оксидів

Характерним типом реакції для оксидів є реакції солеутворення. Під час таких реакцій оксиди реагують з речовинами (оксидами, гідроксидами тощо), які виявляють порівняно з ними протилежну хімічну природу.

1. Основні оксиди вступають у реакції з речовинами кислотного характеру (кислотними оксидами, кислотами, кислими солями).

основний оксид + кислота = середня сіль + H₂O

MgO + H₂SO₄ = Mg⁺² SO₄² + H₂O

катіон металу аніон-

з основного оксиду залишок кислоти

основний оксид + кисла сіль = дві середні солі + H₂O

Na₂O + 2KHSO₄ = Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

основний оксид + кислотний оксид = середня сіль

BaO + Cl₂O₇ ® Ba⁺²(ClO₄)^-1₂

H₂O × Cl₂O₇ = H₂Cl₂O₈ ® 2 HClO₄ ® (ClO₄)^-

уявне утворення позбавлення кратності кислота, що відповідає аніон

гідроксиду – до числа 2 в індексах кислотному оксиду кислоти

гідратація оксиду

При написанні реакції за участю кислотного оксиду потрібно скласти формулу кислоти, що йому відповідає (до кислотного оксиду в уяві додають воду). За кількістю іонів гідрогену у формульній одиниці кислоти визначають заряд іону кислотного залишку. Цей аніон вводять до складу солі, що утворюється під час реакції з основними оксидами.

2. Кислотні оксиди утворюють середні солі під час реакції з основами та основними солями. Під час здійснення таких реакцій елемент кислотного оксиду буде утворювати аніон солі (аналогічно схемі, що наведена у попередньому прикладі).

кислотний оксид + основа ® середня сіль + H₂O

SeO₃ + 2 KOH ® K⁺¹₂(SeO₄)^-2 + H₂O

SeO₃ × H₂O = H₂SeO₄ ® (SeO₄)^2-

уявне утворення кислота, як гідроксид, аніон кислоти,

гідроксиду - що відповідає що входить до

гідратація оксиду кислотному оксиду складу солі

кислотний оксид + основна сіль ® середні солі + H₂O

B₂O₃ + 2 (NiOH)Cl ® Ni⁺²Cl₂ + Ni(BO₂)₂ + H₂O

B₂O₃ × H₂O ® H₂B₂O₄ ® HBO₂ ® BO₂ ^–

гідратація оксиду кислотний залишок

3. Амфотерні оксиди здатні до реакцій як з речовинами кислотної, так і з речовинами основної природи. Амфотерні оксиди виявляють основний характер у реакціях з кислотами та кислотними оксидами. Під час такої взаємодії метал амфотерного оксиду утворює катіон солі – продукту реакції (електропозитивну складову частинку формули ).

амфотерний оксид + кислота = середня сіль + H₂O

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

Sb₂O₃ + 3CrO₃ = Sb₂(CrO₄)₃

Амфотерні оксиди здатні виявляти властивості кислотних під час взаємодії з речовинами основного хімічного характеру (основними оксидами, основами). Метал амфотерного оксиду буде входити до складу аніону солі , утвореної під час взаємодії. Найпростіші за складом солі утворюються при сплавлянні амфотерних оксидів з відповідними основами чи основними оксидами.

KOH + Al₂O₃ KAlO₂ + H₂O

BaO + TiO₂ BaTiO₃

7. Завдання для самостійної роботи

1. Вкажіть хімічний характер наведених оксидів. Складіть формули гідратів кожного з наведених оксидів та назвіть гідроксиди за систематичною номенклатурою.

BaO, Ga₂O₃, As₂O₃, Cr₂O₃, TeO₂, VO₂, CO₂, N₂O₃, Re₂O₇, WO₃, Tl₂O₃, Br₂O.

2. Складіть:

а) формули оксидів з вищою валентністю атомів зазначених елементів та вкажіть їх хімічний характер;

б) формули гідроксидів, що відповідають оксидам;

в) рівняння реакцій, які доводять хімічний характер кожного оксиду.

Плюмбум, Ванадій, Силіцій, Фосфор, Індій, Нітроген, Хром, Магній.

3. Визначте ступені окиснення атомів кислотоутворюючих елементів у кислотних залишках солей:

CaCrO4	Zr3(PO4)4	Ca(NO2)2
NaBrO	Ba(ReO4)2	Th(SO4)2
La(IO3)3	Ca(PO3)2

Запропонуйте, як можна одержати ці солі взаємодією відповідних основ і кислотних оксидів.

4. Наведіть реакції солеутворення при взаємодії основних оксидів з кислотами:

Na2O + H3PO4® Rb2O + HBr® Cu2O + HCl® Ag2O + H2S®

BaO + HNO3® CdO + H2SeO4® FeO + H2SO4® NiO + HClO4®

5. Закінчіть наведені рівняння реакцій та вкажіть кислотні чи основні властивості виявляють зазначені амфотерні оксиди:

PbO + HNO3 ® PbO + NaOH ®   Sb2 O3 + B2O3 ® Sb2 O3 + K2O®

SnO + Ba(OH)2 ® SnO + H2SO4 ®   ZrO2 + CaO ® ZrO2+ SO3®

6. Добути наведені сполуки за реакціями іонного обміну:

а) середні солі: Cd₃(PO₄)₂, Ag₂S, PbBr₂

б) гідроксиди металів: Ni(OH)₂, Bi(OH)₃, Ti(OH)₄

в) кислоти: HNO₂, H₂S, H₃AsO₄

г) основні солі: [Zr(OH)₂]Cl₂, [Al(OH)]Br₂, [Pb(OH)]NO₃

7. Добути нижченаведені кислі солі:

KHS, Ca(HSO₄)₂, Ba(HCO₃)₂, Fe(H₂PO₄)₃, Na₂HVO₄

а) за реакцією взаємодії надлишку багатоосновних кислот з основами;

б) за реакцією взаємодії середньої солі та надлишку кислоти.

8. Закінчіть рівняння реакцій, які практично можливі між такими речовинами:

а)	г)
K2SO4 + Ba(OH)2® MnO + P2O5® CuSO4 + Ba(HCO3)2® Cr2O3 + KHSO4® [Cu(OH)]2SO4 + HCl®	PbO + H2SO4® Pb(OH)2 + KOH® PbO + MoO3® Pb(HSO4)2 + KOH® [Pb(OH)]Cl + Pb(HSO4)2®
	б)	д)
	Al2(SO4)3 + BaCl2® [Al(OH)2]Cl + H3PO4® NaH2PO4 + HClO4® Sr(OH)2 + Cr2O3® B2O3 + CuO®	Ca(HSO3)2 + H2SO4® Li2O + I2O5® Th(OH)4 + B2O3® [Fe(OH)]SO4 + HNO3® Ca(ClO)2 + Na3PO4®
	в)	е)
	Ca(H2PO4)2 + CaO® Ca(H2PO4)2 + [Cr(OH)2]Cl® Mg(OH)2 + As2O5® [Cr(OH)2]Cl+KOH(надл.) ®	CuHAsO4 + K2O® Sb2O5 + Ba(OH)2® [CuOH]Cl + CuHAsO4® FeCl3 + Pb(NO3)2® Zn(OH)Cl + Ba(OH)2 (надл.) ®

9. Поясніть, між якими з наведених речовин може відбуватись взаємодія. Складіть рівняння можливих реакцій, вкажіть, до якого класу відносяться реагенти та продукти реакції.

а) K₂O, Zn(OH)₂, BaCl₂, KH₂AsO₄, H₂SO₄, [ZnOH]₂CO₃, K₃AsO₄;

б) NaHS, Ba(OH)₂, K₃PO₄, Cl₂O₇, [Fe(OH)]NO₃, HClO₄, K₃AlO₃;

в) [Ga(OH)₂]NO₃, CrO₃, KOH, K₂C₂O₄, Pb(NO₃)₂, K₂HPO₄, N₂O;

г) TeO₂, Ba(HSO₃)₂, [Bi(OH)]Cl₂, KOH, AgNO₃, HI, CO;

д) [Be(OH)]₂SO₄, KH₂AsO₄, V₂O₅, NO, H₂SeO₄, Na₃AsO₄, KOH;

е) Mn(HCO₃)₂, HClO₃, Na₃PO₄, [Mg(OH)]₂SO₄, WO₃, KOH, SiO;

є)Ca(H₂PO₄)₂, Cr(OH)₃, TeO₃, [Cu(OH)]Cl, Na₃PO₄, CaO, HCl.

10. Проведіть перетворення та запишіть відповідні рівняння реакцій.

а) CaSO₄ ® [Cu(OH)]₂SO₄ ® CuCl₂ ® Cu(NO₃)₂ ® Cu(OH)₂

¯

[Cu(OH)]₂CrO₄

б) Fe₂(SO₄)₃ ® FeCl₃ ® Fe(NO₃)₃ ® Fe(OH)₃ ® Fe₂(SO₄)₃ ®PbSO₄

в) Al₂(SO₄)₃ ® Al(OH)₃ ® K₃AlO₃ ® AlCl₃ ® [Al(OH)₂]CH₃COO ® [Al(OH)₂]₂CrO₄

г) Co(NO₃)₂ ® [Co(OH)]NO₃ ® [Co(OH)]₂CO₃ ® CoSO₄ ® BaSO₄

¯

Co(OH)₂

д) Ca(OH)₂ ® NaOH ® Cr(OH)₃ ® Cr(NO₃)₃ ® CrPO₄

є) MnSO₄ ®MnCl₂ ® Mn(OH)₂ ®Mn(NO₃)₂ ® Mn₃(PO₄)₂

¯

MnS

е) ZnSO₄ ® ZnCl₂ ® Zn(NO₃)₂ ® Zn₃(PO₄)₂

¯

Zn(OH)₂ ® K₂ZnO₂

ж) Na₂CO₃ ® CaCO₃ ® Ca(HSO₄)₂ ® Ca₃(PO₄)₂

­

Ca(OH)₂ Na₂CO₃

з) AgNO₃ ® Ag₂O ® Ag(CH₃COO) ® Ag₂CrO₄

¯

Ba(NO₃)₂ ® BaCrO₄

11. Скласти наведені рівняння реакцій та вказати кислотні чи основні властивості виявляють амфотерні гідроксиди:

а)	в)
Be(OH)2 + HNO3® Be(OH)2 + NaOH®	Al(OH)3 + Ba(OH)2® Al(OH)3 + H2SO4®
б)	г)
Cr(OH)3 + I2O5® Cr(OH)3 +K2O®	Ti(OH)4 + CaO® Ti(OH)4 + SO3®

Додаток 1.