Амфотерность. Амфотерные соединения

1.

Презентация учителя школы №383
Красносельского района
города Санкт-Петербурга
Виноградовой Натальи Васильевны
по теме:
«Амфотерность»

2.

Все оксиды и гидроксиды по их химическим
свойствам можно разделить на три вида:
•основные
•амфотерные
•кислотные
Принадлежность сложного вещества к одному из
этих трех видов определяется по реакции с
противоположным по характеру гидроксидом с
образованием соли и воды.

3.

Если соединение реагирует с кислотой с
образованием соли и воды, то оно обладает
основными свойствами.
Например:
CaO+H2SO4=CaSO4+H2O
Основный оксид кальция в реакции с кислотным
гидроксидом серы(VI) – серной кислотой –
образовал соль сульфат кальция и воду.
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
Основный гидроксид кальция в реакции с
кислотным гидроксидом серы(VI) – серной
кислотой – образовал соль сульфат кальция и
воду.

4.

Если соединение реагирует со щелочью с
образованием соли и воды, то оно обладает
кислотными свойствами.
Например:
SO3+2KOH=K2SO4+H2O
Кислотный оксид серы(VI) в реакции с основным
гидроксидом– щелочью гидроксид калия –
образовал соль сульфат калия и воду.
H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O
Кислотный гидроксид серы(VI) – серная кислота в реакции с основным гидроксидом– щелочью
гидроксид калия – образовал соль сульфат калия
и воду.

5.

Но есть и вещества - «хамелеоны».
При добавлении к таким веществам кислоты,
они проявляют основные свойства,
а при добавлении к ним щелочи –
кислотные свойства.
Такая кислотно-основная двойственность
химических свойств получила название
«Амфотерность».

6.

К амфотерным соединениям относят
оксиды и гидроксиды некоторых
металлов
(в них металл чаще всего имеет степень
окисления +3, чуть реже +2).
Рассмотрим амфотерность на примере оксида
и гидроксида цинка.
При реакции с соляной кислотой оксида цинка
образуются соль хлорид цинка и вода:
ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O

7.

Точно так же и при реакции гидроксида цинка
с соляной кислотой образуются соль хлорид
цинка и вода:
Zn(OH)2+2HCl=ZnCl2+2H2O
Но стоит к этим же соединениям цинка добавить
раствор щелочи, и произойдет противоположный
процесс.
Получится соль и вода, но вместо катионов
цинка в состав соли войдут анионы кислотного
остатка цинковой кислоты H2ZnO2 (которая есть
не что иное, как гидроксид цинка Zn(OH)2,
формула которого записана так, чтобы
подчеркнуть кислотность химических свойств) анион ZnO22-

8.

Рассмотрим уравнения этих реакций.
ZnO+2KOH=K2ZnO2+H2O
Амфотерный оксид цинка в реакции со щелочью
гидроксид калия образовал
соль цинкат калия и воду.
Zn(OH)2+2KOH=K2ZnO2+2H2O
Амфотерный гидроксид цинка
в реакции со щелочью гидроксид калия
образовал соль цинкат калия и воду.
На самом деле чаще образуются более сложные по
строению комплексные соединения.

9.

Таким образом классификацию оксидов и
гидроксидов можно представить следующей
схемой:
Оксиды и гидроксиды
кислотные
основные
амфотерные

10.

Так как кислотность, основность или
амфотерность химических свойств
определяют экспериментальным образом,
рассмотрим опыт, позволяющий доказать,
что гидроксид алюминия –амфотерный
гидроксид.
Для начала его требуется получить.
Нерастворимые гидроксиды металлов
получают реакцией ионного обмена между
раствором соли, содержащей катион этого
металла и раствором щелочи.

11.

Внимание! Если для нерастворимого
основания не имел значения порядок
смешивания растворов, для амфотерного
гидроксида он принципиально важен.
Если налить в раствор соли избыток раствора
щелочи, то пойдет следующая реакция –
между щелочью и амфотерным гидроксидом,
и мы можем не успеть увидеть осадок.
Итак, нужно взять раствор щелочи и
добавлять раствор соли алюминия до
получения неисчезающего осадка.

12.

Полученный осадок амфотерного гидроксида
алюминия нужно разделить пополам.

13.

При добавлении к первому образцу
гидроксида алюминия избытка кислоты
исчезновение осадка доказывает наличие у
него основных свойств.

14.

А растворение второй порции осадка в
избытке раствора щелочи доказывает
наличие у гидроксида алюминия и кислотных
свойств.

15.

Таким образом это исследование доказало
кислотно-основную
двойственность
химических свойств гидроксида алюминия,
то есть его амфотерность.
Уравнениями реакций, проделанных в
опыте мы и закончим знакомство с
амфотерностью:
получение гидроксида алюминия
3KOH+AlCl3=Al(OH)3 +3KCl

16.

Реакция гидроксида алюминия с раствором
кислоты:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Реакция гидроксида алюминия с избытком
раствора щелочи:
Al(OH)3+KOH=K[Al(OH)4]
Полученный тетрагидроксоалюминат калия
K[Al(OH)4] – это и есть уже упоминавшееся
ранее комплексное соединение.

17.

Спасибо за внимание!
Успехов Вам в изучении химии!