Химические свойства амфотерных соединений
Правило 1. Амфотерными соединениями являются оксиды и гидроксиды, имеющие в своем составе металл в степени окисления +3 или +4, а также оксиды и гидроксиды Zn, Be и Pb, например:
| ZnO | BeO | Al2O3 | Fe2O3* | Cr2O3* |
| Zn(OH)2 | Be(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Cr(OH)3 |
| PbO | PbO2 | SnO | SnO2 | MnO2 |
*Оксиды железа и хрома реагируют с щелочами только при сплавлении.
Знание свойств соединений свинца и олова на ЕГЭ не проверяется.
Правило 2. В реакциях с растворами щелочей образуются комплексные соединения:
ZnO + 2NaOH + H2O -> Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия)
Zn(OH)2 + NaOH -> Na2[Zn(OH)4]
BeO + 2NaOH + H2O -> Na2[Be(OH)4] (тетрагидроксобериллат натрия)
Be(OH)2 + NaOH -> Na2[Be(OH)4]
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O -> 2Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)
Al(OH)3 + NaOH -> Na[Al(OH)4]
Fe2O3 + NaOH -> в растворе реакция не идет
Fe(OH)3 + 3KOH -> в обычных условиях в разб. растворах щелочей реакция не идет.
Cr2O3 + NaOH -> в растворе реакция не идет
Cr(OH)3 + 3NaOH -> Na3[Cr(OH)6] (гексагидроксохромат натрия)
Правило 3. В реакциях сплавления с твердыми щелочами образуются соли соответствующих кислот (H2ZnO2, HAlO2 и др.):
ZnO + 2NaOH -> Na2ZnO2 + H2O (цинкат натрия)
Zn(OH)2 + 2NaOH -> Na2ZnO2 + 2H2O (условно, кислота: H2ZnO2)
BeO + 2NaOH -> Na2BeO2 + H2O (бериллат натрия)
Be(OH)2 + 2NaOH -> Na2BeO2 + 2H2O (условно, кислота: H2BeO2)
Al2O3 + 2NaOH -> 2NaAlO2 + H2O (алюминат натрия)
Al(OH)3 + NaOH -> NaAlO2 + 2H2O (условно, кислота: HAlO2)
Cr2O3 + 2NaOH -> 2NaCrO2 + H2O (хромит натрия)
Cr(OH)3 + NaOH -> NaCrO2 + 2H2O (условно, кислота HCrO2)
Fe2O3 + 2KOH -> 2KFeO2 + H2O (феррит калия)
Fe(OH)3 + KOH -> KFeO2 + 2H2O(условно, кислота HFeO2)
Правило 4. Реакции с кислотами:
Zn(OH)2 + H2SO4 -> ZnSO4 + 2H2O
Al(OH)3 + HCl -> AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H3PO4 -> Al(H2PO4)3 + 3H2O и др.
С некоторыми слабыми кислотами:
Al(OH)3 + 3HF → AlF3 + 3H2O (задание 7 ФИПИ №42020E).
Реакция также протекает с CH3COOH (задания 7 ФИПИ №A41459, №249E19).
Al2O3 + 6H3PO4 -> 2Al(H2PO4)3 + 3H2O.
Al2O3 + 6HF -> 2AlF3 + 3H2O (температура красного каления).
ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O.
Правило 5. При сплавлении амфотерные оксиды взаимодействуют с оснóвными и некоторыми кислотными оксидами:
Al2O3 + K2O t 2KAlO2
Al2O3 + MgO t Mg(AlO2)2
ZnO + Na2O t Na2ZnO
Al2O3 + 3SO3 -> Al2(SO4)3
3ZnO + P2O5 t Zn3(PO4)2.
С SiO2 реакция также возможна (задание 7 ФИПИ №DF4296):
ZnO + SiO2 t ZnSiO3.
Правило 6. При сплавлении амфотерные оксиды взаимодействуют с карбонатами и сульфитами Na и K с выделением более летучего оксида:
Al2O3 + Na2CO3 -> 2NaAlO2 + CO2↑
Cr2O3 + Na2CO3 -> 2NaCrO2 + CO2↑
Fe2O3 + Na2CO3 -> 2NaFeO2 + CO2↑
ZnO + Na2SO3 -> Na2ZnO2 + SO2↑
Правило 7. При сплавлении амфотерных гидроксидов с карбонатами выделяется CO2:
2Al(OH)3 + Na2CO3 -> 2NaAlO2 + 3H2O + CO2↑
2Al(OH)3 + CaCO3 -> Ca(AlO2)2 + 3H2O + CO2↑
Правило 8. Амфотерные гидроксиды реагируют с основными и кислотными оксидами при сплавлении:
2Al(OH)3 + K2O -> 2KAlO2 + 3H2O
Zn(OH)2 + BaO -> BaZnO2 + H2O
2Al(OH)3 + 3SO3 -> Al2(SO4)3 + 3H2O
3Zn(OH)2 + P2O5 -> Zn3(PO4)2 + 3H2O.
Правило 9. Соли соединений Zn, Be и Al разлагаются водой, кислотами, хлоридом аммония:
NaAlO2 + 2H2O -> Na[Al(OH)4]
NaAlO2 + 4HCl -> AlCl3 + NaCl + 2H2O (в избытке HCl)
NaAlO2 + HCl + H2O -> NaCl + Al(OH)3 (в недостатке HCl)
NaAlO2 + NH4Cl + H2O -> Al(OH)3 + NaCl + NH3
NaFeO2 + 4HCl -> FeCl3 + NaCl + 2H2O.