Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ - [6]

В отличие от бескислородных кислот кислотные гидроксиды называют кислородсодержащими кислотами или оксокислотами.

Амфотерные гидроксиды образованы элементами с амфотерными свойствами. Типичные амфотерные гидроксиды:

Be(OH)₂ Sn(OH)₂ Al(OH)₃ AlO(OH)

Zn(OH)₂ Pb(OH)₂ Cr(OH)₃ CrO(OH)

He образуются из амфотерных оксидов и воды, но подвергаются реальной дегидратации и образуют амфотерные оксиды:

Исключение: для железа(III) известен только метагидроксид FeO(OH), «гидроксид железа(III) Fe(OH)₃» не существует (не получен).

Амфотерные гидроксиды проявляют свойства основных и кислотных гидроксидов; образуют два вида солей, в которых амфотерный элемент входит в состав либо катионов солей, либо их анионов.

Для элементов, имеющих несколько степеней окисления, действует правило: чем выше степень окисления, тем более выражены кислотные свойства гидроксидов (и/или соответствующих оксидов).

Соли – соединения, состоящие из катионов основных или амфотерных (в роли основных) гидроксидов и анионов (остатков) кислотных или амфотерных (в роли кислотных) гидроксидов. В отличие от бескислородных солей, соли, рассматриваемые здесь, называются кислородсодержащими солями или оксосолями. Делятся по составу катионов и анионов:

Средние соли содержат средние кислотные остатки СО₃^2-, NO₃^-, РО₄^3-, SO₄^2- и др.; например: К₂СO₃, Mg(NO₃)₂, Cr₂(SO₄)₃, Zn₃(PO₄)₂.

Если средние соли получают по реакциям с участием гидроксидов, то реагенты берут в эквивалентных количествах. Например, соль К₂СO₃ можно получить, если взять реагенты в соотношениях:

2КОН и 1Н₂СO₃, 1К₂O и 1Н₂СO₃, 2КОН и 1СO₂.

Реакции образования средних солей:

1)

Основание + Кислота → Соль + Вода

1а) основный гидроксид + кислотный гидроксид →…

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2Н₂O

Cu(OH)₂ + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2H₂O

1б) амфотерный гидроксид + кислотный гидроксид →…

2Al(ОН)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 6Н₂O

Zn(OH)₂ + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + 2Н₂O

1в) основный гидроксид + амфотерный гидроксид →…

NaOH + Al(ОН)₃ = NaAlO₂ + 2Н₂O (в расплаве)

2NaOH + Zn(OH)₂ = Na₂ZnO₂ + 2Н₂O (в расплаве)

2)

Основной оксид + Кислота = Соль + Вода

2а) основный оксид + кислотный гидроксид →…

Na₂O + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + Н₂O

CuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O

2б) амфотерный оксид + кислотный гидроксид →…

Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

2в) основный оксид + амфотерный гидроксид →…

Na₂O + 2Al(ОН)₃ = 2NaAlO₂ + ЗН₂O (в расплаве)

Na₂O + Zn(OH)₂ = Na₂ZnO₂ + Н₂O (в расплаве)

3)

Основание + Кислотный оксид → Соль + Вода

За) основный гидроксид + кислотный оксид →…

2NaOH + SO₃ = Na₂SO₄ + Н₂O

Ва(ОН)₂ + СO₂ = ВаСO₃ + Н₂O

3б) амфотерный гидроксид + кислотный оксид →…

2Al(ОН)₃ + 3SO₃ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Zn(OH)₂ + N₂O₅ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

Зв) основный гидроксид + амфотерный оксид →…

2NaOH + Al₂O₃ = 2NaAlO₂ + Н₂O (в расплаве)

2NaOH + ZnO = Na₂ZnO₂ + Н₂O (в расплаве)

4)

Основной оксид + Кислотный оксид → Соль

4а) основный оксид + кислотный оксид →…

Na₂O + SO₃ = Na₂SO₄, BaO + СO₂ = ВаСO₃

4б) амфотерный оксид + кислотный оксид →…

Al₂O₃ + 3SO₃ = Al₂(SO₄)₃, ZnO + N₂O₅ = Zn(NO₃)₂

4в) основный оксид + амфотерный оксид →…

Na₂O + Al₂O₃ = 2NaAlO₂, Na₂O + ZnO = Na₂ZnO₂

Реакции 1в, если они протекают в растворе, сопровождаются образованием других продуктов — комплексных солей:

NaOH (конц.) + Al(OН)₃ = Na[Al(OH)₄]

КОН (конц.) + Cr(OH)₃ = К₃[Cr(ОН)₆]

2NaOH (конц.) + M(OH)₂ = Na₂[M(OH)₄] (М = Be, Zn)

КОН (конц.) + M(OH)₂ = K[M(OH)₃] (М = Sn, Pb)

Все средние соли в растворе – сильные электролиты (диссоциируют нацело).

Кислые соли содержат кислые кислотные остатки (с водородом) HCO₃^-, Н₂РO₄^2-, HPO₄^2- и др., образуются при действии на основные и амфотерные гидроксиды или средние соли избытка кислотных гидроксидов, содержащих не менее двух атомов водорода в молекуле; аналогично действуют соответствующие кислотные оксиды:

NaOH + H₂SO₄ (конц.) = NaHSO₄ + H₂O

Ва(ОН)₂ + 2Н₃РO₄ (конц.) = Ва(Н₂РO₄)₂ + 2Н₂O

Zn(OH)₂ + Н₃РO₄ (конц.) = ZnHPO₄↓ + 2Н₂O

PbSO₄ + H₂SO₄ (конц.) = Pb(HSO₄)₂

K₂HPO₄ + Н₃РO₄ (конц.) = 2КН₂РO₄

Са(ОН)₂ + 2ЕO₂ = Са(НЕO₃)₂ (Е = С, S)

Na₂EO₃ + ЕO₂ + H₂O = 2NaHEO₃ (Е = С, S)

При добавлении гидроксида соответствующего металла или амфигена кислые соли переводятся в средние:

NaHSO₄ + NaOH = Na₂SO₄ + Н₂O

Pb(HSO₄)₂ + Pb(OH)₂ = 2PbSO₄↓ + 2H₂O

Почти все кислые соли хорошо растворимы в воде, диссоциируют нацело (КНСO₃ = К⁺ + HCO₃^-).

Оснóвные соли содержат гидроксогруппы ОН, рассматриваемые как отдельные анионы, например FeNO₃(OH), Ca₂SO₄(OH)₂, Cu₂CO₃(OH)₂, образуются при действии на кислотные гидроксиды избытка основного гидроксида, содержащего не менее двух гидроксогрупп в формульной единице:

Со(ОН)₂ + HNO₃ = CoNO₃(OH)↓ + Н₂O

2Ni(OH)₂ + H₂SO₄ = Ni₂SO₄(OH)₂↓ + 2H₂O

2Cu(OH)₂ + H₂CO₃ = Cu₂CO₃(OH)₂↓ + 2H₂O

Основные соли, образованные сильными кислотами, при добавлении соответствующего кислотного гидроксида переходят в средние:

CoNO₃(OH) + HNO₃ = Co(NO₃)₂ + Н₂O

Ni₂SO₄(OH)₂ + H₂SO₄ = 2NiSO₄ + 2H₂O

Большинство основных солей малорастворимы в воде; они осаждаются при совместном гидролизе, если образованы слабыми кислотами:

2MgCl₂ + Н₂O + 2Na₂CO₃ = Mg₂CO₃(OH)₂↓ + СO₂↑ + 4NaCl

Двойные соли содержат два химически разных катиона; например: CaMg(CO