Grupa 2	Reakcje chemiczne – reakcje wytrącania osadów
Temat ćwiczenia: Reakcje wytrącania wodorotlenków amfoterycznych.
21.10.2011	Agnieszka Pajka Ewa Papież Barbara Cygal

Cel ćwiczenia: Wytrącenie osadów wodorotlenków amfoterycznych.

Wykonanie: Na początku przeprowadzono reakcję wytrącania wodorotlenków pomiędzy solami wskazanymi w ćwiczeniu, a wodorotlenkiem sodu, biorąc po ok. 1 cm³ każdego z roztworów reagentów.

1. SnCl₂ + 2NaOH → Sn(OH)₂↓ + 2NaCl
   Sn²⁺ + 2OH^- → Sn(OH)₂↓
   Obserwacje: Wytrącił się biały osad wodorotlenku cyny (II).

2. Pb(NO₃)₂ + 2NaOH → Pb(OH)₂↓ +2NaNO₃
   Pb²⁺ + 2OH^- → Pb(OH)₂↓
   Obserwacje: Wytrącił się biały osad wodorotlenku ołowiu (II).

3. MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓ + 2NaCl
   Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂↓
   Obserwacje: Wytrącił się biały osad wodorotlenku magnezu.

4. Cr₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Cr(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄
   2Cr³⁺ + 6OH^- → 2Cr(OH)₃↓
   Obserwacje: Wytrącił się szarozielony osad wodorotlenku chromu (III).

5. FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl
   Fe²⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃↓
   Obserwacje: Wytrącił się czerwony (ceglastoczerwony) osad wodorotlenku żelaza (III).

Następnie osady rozdzielono, każdy do dwóch probówek, do jednej dodano po około 1 cm³ roztworu HCl, do drugiej 1 cm³ roztworu NaOH i obserwowano rozpuszczalność, na podstawie czego określono, który z otrzymanych wodorotlenków ma właściwości amfoteryczne.

1. Sn(OH)₂↓ + 2NaOH → Na₂[Sn(OH)₄]
   Sn(OH)₂↓ + 2OH^- → [Sn(OH)₄]^2-

Sn(OH)₂↓ + 2HCl → SnCl₂ + 2H₂O
Sn(OH)₂↓ + 2H⁺ → Sn²⁺ + 2H₂O

Obserwacje i wnioski: W obu probówkach osad rozpuścił się, co świadczy o tym iż ma właściwości amfoteryczne, gdyż roztwarza się zarówno w kwasach jak i w zasadach.

1. Pb(OH)₂↓ + NaOH → Na[Pb(OH)₃]
   Pb(OH)₂↓ + OH^- → [Pb(OH)₃]^-
   
   Pb(OH)₂↓ + 2HCl → PbCl₂ + 2H₂O
   Pb(OH)₂↓ + 2H⁺ → Pb²⁺ + 2H₂O
   Obserwacje i wnioski: W obu probówkach osad rozpuścił się, zatem wodorotlenek ołowiu (II) wykazuje właściwości amfoteryczne.

2. Mg(OH)₂↓ + NaOH → reakcja nie zaszła

Mg(OH)₂↓ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O
Mg(OH)₂↓ + 2H⁺ → Mg²⁺ + 2H₂O

Obserwacje i wnioski: Osad wodorotlenku magnezu poddany działaniu wodorotlenku sodu nie rozpuścił się, reakcja nie zaszła. W drugiej probówce osad wodorotlenku magnezu poddany działaniu kwasu solnego rozpuścił się. Świadczy to o tym, że wodorotlenek magnezu nie wykazuje właściwości amfoterycznych.

1. Cr(OH)₃↓ + NaOH → Na[Cr(OH)₄]
   2Cr(OH)₃↓ + OH^- → [Cr(OH)₄]^-
   
   Cr(OH)₃↓ +3 HCl → CrCl₃ + 3H₂O
   2Cr(OH)₃↓ + 3H⁺ → Cr³⁺ + 3H₂O
   
   Obserwacje i wnioski: Osad wodorotlenku chromu (III) poddany działaniu wodorotlenku sodu rozpuścił się. W drugiej probówce osad wodorotlenku chromu (III) poddany działaniu kwasu solnego również rozpuścił się. Wodorotlenek chromu (III) wykazuje właściwości amfoteryczne, gdyż roztwarza się zarówno w kwasach jak i w zasadach.

2. Fe(OH)₃↓ + NaOH → brak reakcji
   
   Fe(OH)₃↓ + 3HCl → FeCl₃ + 3 H₂O
   Fe(OH)₃↓ + 3H⁺ → Fe³⁺ + 3H₂O
   
   Obserwacje i wnioski: Wodorotlenek żelaza (III) nie wykazuje właściwości amfoterycznych gdyż jego osad rozpuszcza się poddany działaniu kwasu solnego, a pozostaje gdy poddamy go działaniu wodorotlenku sodu (reakcja nie zachodzi).

Pytania dodatkowe:

1.Czym spowodowana jest amfoteryczność wodorotlenków?

Skłonność pierwiastków do tworzenia związków amfoterycznych związana jest ze zdolnością tworzenia przez jego związki w roztworze wodnym zarówno kationów jak i anionów.
Ze związków nieorganicznych największą amfoteryczność przejawiają połączenia pierwiastków ze środkowych grup układu okresowego. Jest to typowe zachowanie dla wodorotlenków metali o średniej elektroujemności, np. glinu i cynku oraz półmetali, np. arsenu i antymonu.

2. Podać trzy przykłady związków o podobnych właściwościach, pisząc odpowiednie równania reakcji.

• Wodorotlenek miedzi (II)
  Cu(OH)₂↓ + HCl → Cu(OH)Cl + H₂O
  Cu(OH)₂↓ + H⁺ → Cu²⁺ + OH^- + H₂O
  
  Cu (OH)₂↓+2 NaOH →Na₂ [Cu(OH)₄]
  Cu(OH)₂↓ +2OH^- → [Cu(OH)₄]^2-

• Wodorotlenek glinu (III)
  Al(OH)3↓ + NaOH → Na[Al(OH)4]
  Al(OH)3↓ + OH^- → [Al(OH)₄]^-
  
  Al(OH)3↓ + 3HCl → AlCl3 + 3 H2O
  Al(OH)3↓ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O

• Wodorotlenek cynku (II)
  Zn(OH)2↓ + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]
  Zn(OH)2↓ + 2OH^- → [Zn(OH)₄]^2-
  
  Zn(OH)2↓ + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
  Zn(OH)2↓ +2H⁺ → Zn²⁺ + 2H₂O