Амфотерность
Амфотерные соединения — это химические вещества, которые могут проявлять как кислотные, так и основные свойства в зависимости от условий реакции. Они способны взаимодействовать как с кислотами, так и с основаниями, образуя соли.
Амфотерными могут быть оксиды, гидроксиды и некоторые другие соединения. В этой статье мы рассмотрим амфотерность на примере соединений алюминия.
Алюминий — один из самых распространённых металлов в земной коре. Он используется в различных областях промышленности, таких как авиастроение, производство электроники, строительство и т. д. Алюминий обладает рядом уникальных свойств, одним из которых является амфотерность.
Оксид алюминия (Al₂O₃) — это твёрдое вещество белого цвета, которое не растворяется в воде. Оксид алюминия является амфотерным соединением, что означает, что он может реагировать как с кислотными, так и основными веществами.
Например, при взаимодействии оксида алюминия с кислотой образуется соль и вода:
Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O
При взаимодействии с основанием оксид алюминия образует алюминат и воду:
Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O
Гидроксид алюминия (Al(OH)₃) — это белое студенистое вещество, которое также является амфотерным. Гидроксид алюминия может взаимодействовать с кислотами и щелочами, образуя различные соли. Например, при взаимодействии с соляной кислотой гидроксид алюминия образует хлорид алюминия и воду:
Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O
А при взаимодействии со щёлочью — тетрагидроксоалюминат натрия и воду:
Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]
В природе алюминий встречается в виде соединений, содержащих катионы Al³⁺. Амфотерный характер этих соединений проявляется в том, что они реагируют как с кислотами, так и со щелочами.
Так, например, при действии на них растворов кислот образуется соответствующая соль алюминия и водород:Al₂S₃ + HCl = 2AlCl₃ + H₂S↑
При действии же на эти соединения растворов щелочей образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат (или просто алюминат) и выделяется водород:
NaOH + Al(OH)₃ = Na[Al(OH)₄] + H₂↑
Таким образом, амфотерные свойства соединений алюминия проявляются в их способности взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами с образованием солей.
Вопросы для закрепления материала:
Пример задания:
Напишите уравнения реакций, подтверждающих амфотерный характер оксида и гидроксида алюминия.
Решение:
Оксид алюминия реагирует с кислотами:
Al₂O₃ + 6HNO₃ → 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O
и с основаниями:
Al₂O₃ + 2KOH → 2KAlO₂ + H₂O
Гидроксид алюминия реагирует с кислотами:
Al(OH)₃ + 3HBr → AlBr₃ + 3H₂O
и со щелочами:
Al(OH)₃ + KOH → K[Al(OH)₄]