Amfoteryczność brzmi jak coś abstrakcyjnego, a to po prostu związek, który dogada się i z mocnym kwasem, i z mocną zasadą. Na maturze grają cztery klasyki: glin, cynk, chrom(III) i beryl. Otóż gdy raz zrozumiesz schemat reakcji z NaOH (powstaje związek kompleksowy z ligandami OH), reszta idzie z górki. Bierzemy cztery prawdziwe zadania, w tym dwa obliczeniowe. Lecimy.
Raz kwas, raz zasada, zależnie od partnera
Wodorotlenek amfoteryczny reagujący z kwasem zachowuje się jak normalna zasada (powstaje sól i woda). Ten sam wodorotlenek wrzucony do nadmiaru mocnej zasady tworzy związek kompleksowy z grupami OH−, na przykład Na2[Zn(OH)4]. Tlenki amfoteryczne zachowują się tak samo, tylko bilans wody wychodzi trochę inaczej. To co, sprawdzamy na zadaniach?
Wodorotlenek berylu reaguje zarówno z kwasem siarkowym(VI), jak i z nadmiarem stężonego wodorotlenku potasu (w drugim przypadku tworzy związek analogiczny do produktu reakcji Zn(OH)2 z KOH). Podaj charakter chemiczny Be(OH)2 i napisz w formie cząsteczkowej obie reakcje.
Pokaż rozwiązanie
Skoro reaguje i z kwasem, i z zasadą, to Be(OH)2 jest amfoteryczny. Z kwasem daje zwykłą sól i wodę, z nadmiarem zasady tworzy kompleks tetrahydroksoberylanowy:
Z roztworu jonów cynku wodorotlenek sodu strąca biały osad Zn(OH)2 (reakcja I). Osad rozpuszcza się w nadmiarze NaOH, tworząc tetrahydroksocynkan sodu (reakcja II). Roztwory kwasów, np. kwas solny, strącają z powrotem wodorotlenek cynku z tego kompleksu (reakcja III). Napisz równania I–III w formie cząsteczkowej.
Pokaż rozwiązanie
Reakcja I to strącanie osadu z chlorku cynku, reakcja II to jego roztwarzanie w nadmiarze zasady, a reakcja III to ponowne strącenie kwasem:
Uwaga na współczynnik w reakcji I: na jeden ZnCl2 trzeba 2NaOH (dwa chlorki, dwa jony OH−). Zapis z pojedynczym NaOH, który czasem trafia się w rozwiązaniach, nie bilansuje się po sodzie.
Podaj wzór sumaryczny związku kompleksowego, w którym anion ma budowę oktaedryczną, a zawartości procentowe (masowe) wynoszą 32,86% Na, 12,86% Al, resztę stanowi fluor.
Pokaż rozwiązanie
Reszta to fluor: 100 − 32,86 − 12,86 = 54,28%. Przeliczam procenty na mole i szukam stosunku atomów:
Dzielę przez najmniejszą (0,476):
Oktaedryczny anion to [AlF6]3−, a całość to Na3[AlF6], czyli kriolit.
Oblicz najmniejszą masę wodorotlenku potasu, jaką należy dodać do 10 g chlorku chromu(III), aby otrzymać maksymalną masę osadu.
Pokaż rozwiązanie
Maksymalny osad Cr(OH)3 dostaniemy przy dokładnie stechiometrycznej ilości zasady. Nadmiar KOH tylko zaszkodzi, bo Cr(OH)3 jest amfoteryczny i zacząłby się rozpuszczać. Reakcja:
Masa molowa CrCl3 to 52 + 3·35,5 = 158,5 g/mol:
Na 1 mol soli przypadają 3 mole KOH, a M(KOH) = 56 g/mol:
m(KOH) = 0,189 · 56 = 10,6 g
Amfoteryczność to maturalny pewniak
Glin, cynk, chrom, beryl. Cztery związki, jeden schemat i spokojna głowa na egzaminie.
W kursie mam wszystkie reakcje amfoteryczności zebrane w jednym miejscu, z kompleksami i obliczeniami: teoria po ludzku, filmy i zestaw zadań z pełnymi rozwiązaniami. Krok po kroku, aż po maturę.
To wycinek z lekcji o amfoteryczności. W kursie jest tego więcej: reakcje tlenków i wodorotlenków z kwasami i zasadami, roztwarzanie glinu i cynku w zasadzie oraz pełen zestaw zadań maturalnych z tego działu.
Rozkładam maturę z chemii na czynniki pierwsze, krok po kroku
Cała teoria i zadania wytłumaczone po ludzku, z filmami do wielu z nich, tak żeby chemia w końcu miała sens. Zobacz kurs maturalny, albo zacznij od darmowego kursu i sprawdź, jak tłumaczę, zanim cokolwiek wydasz.