Знаємо, розуміємо
1. Дайте визначення амфотерних оксидів й амфотерних гідроксидів. Оксиди, наділені здатністю проявляти як основні, так і кислотні властивості, називаються амфотерними. Гідрати оксидів, які утворюють сіль під час взаємодії як із кислотою, так і з лугом, називають амфотерними гідроксидами.
2. Назвіть приклади амфотерних оксидів й амфотерних гідроксидів. Берилій оксид ВеО, цинк оксид ZnO, алюміній оксид Al2O3, плюмбум (ІІ) оксид РbO, хром (ІІІ) оксид Cr2О3 й берилій гідроксид Ве(ОH)2, цинк гідроксид Zn(OН)2, алюміній гідроксид Al(OH)3, плюмбум (ІІ) гідроксид Рb(OH)2, хром (ІІІ) гідроксид Cr(ОH)3.
У чому проявляються амфотерні властивості цих сполук? У здатності цих сполук проявляти подвійні хімічні властивості: основні у реакціях з кислотами та кислотні у реакціях з основами (лугами).
3. Порівняйте склад солей, утворених амфотерними сполуками під час взаємодії з кислотою та лугом, зазначте відмінності. У формулах солей, утворених взаємодією амфотерної сполуки з кислотою, їх металічний елемент — це елемент амфотерного гідроксиду (ZnSO4, ZnCl2), а у формулах солей, утворених взаємодією амфотерної сполуки з лугом, її металічний елемент входить до складу кислотного залишку (Na2[Zn(OH)4] або Na2ZnO2).
Застосовуємо
Вправа 140. Із переліку формул оксидів: СаО, РbO, СО — виберіть формулу амфотерного оксиду. Обчисліть масову частку Оксигену в ньому.
Mr(PbO)=Ar(Pb)+Ar(O)=207+16=223
w(O)=Ar(O)/Mr(PbO)=16/223=0,072 або,
помноживши це число на 100%, одержимо 7,2%.
Вправа 141. Берилій гідроксид належить до амфотерних гідроксидів. За аналогією із цинк гідроксидом запишіть рівняння реакцій, що підтверджують його амфотерні властивості.
Be(OH)2 + 2HNO3 = Be(NO3)2 + 2H2O
Be(OH)2 + 2NaOH (розч.)= Na2[Be(OH)4] - натрій тетрагідроксоберилат.
Скласти формулу сполуки Na2Be(OH)4 можна, замінюючи у формулі берилату Na2BeO2 кожний атом Оксигену (двовалентний елемент) на дві ОН-групи (одновалентні).
Be(OH)2 + 2NaOH (сплавл.)= Na2BeO2 + 2H2O - натрій берилат та вода.
Вправа 142. Проаналізуйте твердження 1 і 2 та оберіть правильний варіант відповіді.
Твердження 1. Цинк оксид взаємодіє з хлоридною кислотою і не взаємодіє з калій гідроксидом.
Твердження 2. Прикладами амфотерних гідроксидів є магній гідроксид і барій гідроксид.
А Правильне лише твердження 1
Б Правильне лише твердження 2
В Правильні обидва твердження
Г Неправильні обидва твердження
Вправа 143. Зазначте рядок із формулами лише амфотерних сполук.
А ВаО, Al2O3
Б МnO, Zn(OH)2
В SO3, Pb(OH)2
Г ZnO, Al(OH)3
Аргументуйте свій вибір. Взаємодіють як з кислотами, так і з основами (лугами).
Вправа 144. Зазначте речовини, з якими реагує алюміній гідроксид.
А кисень
Б вода
В калій гідроксид
Вправа 145. На яку речовину необхідно подіяти розчином лугу, щоб добути алюміній гідроксид?
А алюміній оксид
Б алюміній ортофосфат
В алюміній нітрат
3NaOH + Al(NO3)3 = 3NaNO3 + Al(OH)3↓
Вправа 146. Яку масу цинк гідроксиду можна добути із цинк хлориду масою 27,2 г? Обчисліть масу розчину натрій гідроксиду з масовою часткою розчиненої речовини 32%, що знадобиться для повного розчинення добутого амфотерного цинк гідроксиду.
Відомо: m(ZnCl2)=27,2 г, Знайти: m(Zn(OH)2)-?
Розв'язування:
1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(ZnCl2)=Ar(Zn)+2•Ar(Cl)=65+2•35,5=136, тому M(ZnCl2)=136 г/моль.
v(ZnCl2)=m(ZnCl2):M(ZnCl2)=27,2 г : 136 г/моль = 0,2 моль.
2. Напишемо рівняння реакції:
ZnCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Zn(OH)2↓
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння. За рівнянням реакції кількості речовини цинк хлориду (1 моль) та цинк гідроксиду (1 моль) однакові, тому
v(Zn(OH)2)=v(ZnCl2)=0,2 моль.
3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(Zn(OH)2)=Ar(Zn)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=65+2•16+2•1=99, тому
M(Zn(OH)2)=99 г/моль.
m(Zn(OH)2)=v(Zn(OH)2)•M(Zn(OH)2)=0,2 моль•99 г/моль = 19,8 г.
Відомо: m(Zn(ОН)2)=19,8 г, ω(NaOH)=32%. Знайти: m(розчину)-?
1. Напишемо рівняння реакції:
Zn(ОН)2 + 2NaOH (розч.)= Na2[Zn(OH)4]↓
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння. За рівнянням реакції кількість речовини натрій гідроксиду (2 моль) удвічі більша, ніж кількість речовини цинк гідроксиду (1 моль)і, тому
v(NaOH)=2•v(Zn(OH)2)=2•0,2 моль=0,4 моль.
2. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, тому M(NaOH)=40 г/моль.
m(NaOH)=v(NaOH)•M(NaOH)=0,4 моль • 40 г/моль = 16 г.
3. З формули обчислення масової частки ω(р.р.)=(m(р.р.)/m(розчину))•100% знаходимо масу розчину m(розчину)=(m(р.р.)/ω(р.р.))•100%.
m(розчину)=(m(NaOH)/ω(NaOH))•100%=(16 г: 32%)•100%=50 г.
Відповідь: 19,8 г цинк гідроксиду, 50 г розчину.