Осадок появляется и снова исчезает
Выбирай состояние. Модель объясняет, почему одна и та же частица реагирует с кислотой и с избытком щёлочи.
Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.
Амфотерность — двойственное поведение
Амфотерный гидроксид способен реагировать и с кислотой, и со щёлочью. Примеры — Al(OH)₃ и Zn(OH)₂. В первом взаимодействии он проявляет основные свойства, во втором — кислотные.
Это не смесь кислоты и основания и не способность реагировать с любым веществом. Речь идёт о свойствах одного соединения в разных условиях. Для сравнения берут отдельные порции осадка и разных реагентов.
Кислота как партнёр
Амфотерный гидроксид проявляет основные свойства.
Щёлочь как партнёр
Проявляет кислотные свойства и образует растворимые комплексы.
Амфотерность объединяет кислотные и основные свойства одного вещества. Проявление свойства зависит от партнёра реакции.
Кислота растворяет амфотерный гидроксид
Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O. Эта реакция похожа на нейтрализацию обычного основания: образуются соль и вода, а осадок при достаточном количестве кислоты исчезает.
Для Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O нужны две молекулы HCl на формульную единицу гидроксида. Разница коэффициентов связана с числом групп OH, а не с размером частиц осадка. Если кислоты недостаточно, часть осадка останется: исчезновение зависит не только от класса реагента, но и от его количества.
Al(OH)₃ + 3HCl
AlCl₃ + 3H₂O
Zn(OH)₂ + 2HCl
ZnCl₂ + 2H₂O
С кислотой амфотерный гидроксид образует соль и воду. Число групп OH определяет расход одноосновной кислоты.
Лабораторная стеклянная посуда
Лабораторная посуда помогает наблюдать вещества и их превращения в контролируемых условиях.
Diane A. Reid / National Cancer Institute · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Окраска фенолфталеина в щелочной среде
Фенолфталеин делает щелочную среду заметной благодаря малиновой окраске.
Andyman1125 · Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Избыток щёлочи тоже может растворить осадок
При добавлении щёлочи к раствору соли алюминия сначала возникает Al(OH)₃. В избытке щёлочи осадок растворяется с образованием гидроксокомплекса; для водного раствора используют запись Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄].
Скобки в формуле обозначают сложный комплексный ион. На этом этапе важнее увидеть последовательность «раствор → осадок → раствор» и понять причину исчезновения осадка. Это новая реакция, а не доказательство, что осадка не было.
Мало NaOH
Из соли осаждается Al(OH)₃.
Достаточно для осаждения
Наблюдается твёрдый гидроксид.
Избыток NaOH
Образуется растворимый гидроксокомплекс.
Избыток щёлочи растворяет некоторые амфотерные гидроксиды. Растворение связано с образованием нового соединения.
Уточнение состава комплекса в водном растворе: University of Colorado Boulder.
Амфотерные оксиды и положение элементов
ZnO и Al₂O₃ также амфотерны: они взаимодействуют с кислотами и со щелочами при подходящих условиях. Их поведение промежуточно между типично основными и типично кислотными оксидами.
Амфотерность помогает связать свойства соединений с положением элементов в периодической системе. Однако её не определяют только внешним видом или растворимостью. Нужны химические реакции с обеими группами партнёров.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Основный оксид CuO | Реагирует с кислотой | Не проявляет типичную амфотерность |
| Амфотерный ZnO | Реагирует с кислотой и щёлочью | Условия учитывают отдельно |
| Кислотный CO₂ | Реагирует со щёлочью | Соответствует кислоте |
Амфотерность встречается у оксидов и гидроксидов. Её устанавливают по химическому поведению вещества.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 29. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 29. Понятие об амфотерности.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах