Тапсырмалар № 7, 8 · ЕГЭ

Реакции амфотерных гидроксидов

Как амфотерные гидроксиды реагируют с кислотами и щелочами и какие ионы образуются в растворе

6 мин чтенияҚиындық: Обновлено 29 қыркүйек 2026

Амфотерные гидроксиды проявляют двойственные свойства: с кислотами они реагируют как основания, а со щелочами — как кислоты. Для решения экзаменационных заданий важно узнавать такие вещества, правильно составлять молекулярные и сокращённые ионные уравнения и не путать реакцию со щёлочью с растворением гидроксида в избытке кислоты.

Что такое амфотерные гидроксиды

Амфотерные гидроксиды — это малорастворимые или нерастворимые основания, способные реагировать и с кислотами, и со щелочами. Наиболее часто в школьных заданиях встречаются гидроксиды алюминия и цинка: \(\mathrm{Al(OH)_3}\) и \(\mathrm{Zn(OH)_2}\). Также амфотерными свойствами обладают \(\mathrm{Be(OH)_2}\), \(\mathrm{Cr(OH)_3}\) и некоторые другие гидроксиды.

Определение

Амфотерность — способность вещества проявлять и основные, и кислотные свойства в зависимости от реагента. В реакции с кислотой амфотерный гидроксид принимает действие кислоты как основание, а в реакции со щёлочью ведёт себя как слабая кислота.

Главное правило

С кислотой амфотерный гидроксид обычно образует соль и воду. Со щёлочью он образует растворимый комплекс — алюминат или цинкат; вода также участвует в записи уравнения.

Амфотерность не означает, что вещество обязательно хорошо растворяется в воде. Например, \(\mathrm{Al(OH)_3}\) практически нерастворим, но растворяется при добавлении кислоты или избытка щёлочи.

Взаимодействие с кислотами

С кислотами амфотерные гидроксиды реагируют по обычной схеме нейтрализации: основание и кислота превращаются в соль и воду. Гидроксид-ионы связываются с ионами водорода, образуя воду.

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂OМолекулярное уравнение реакции гидроксида алюминия с соляной кислотой.

Al(OH)₃ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂OСокращённое ионное уравнение.

Для гидроксида цинка соотношение также определяется числом гидроксид-групп:

Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂OГидроксид цинка реагирует с соляной кислотой.

\[\mathrm{M(OH)}_n + n\mathrm{H^+} \rightarrow \mathrm{M}^{n+} + n\mathrm{H_2O}\]1

В общей формуле \(\mathrm{M(OH)_n}\) буква \(\mathrm{M}\) обозначает металл, а \(n\) — заряд его катиона в данной реакции. В полном ионном уравнении сильный электролит-кислота и растворимая соль записываются в виде ионов, а осадок \(\mathrm{Al(OH)_3}\) немесе \(\mathrm{Zn(OH)_2}\) и вода — в молекулярном виде. Правила такой жазбалар разобраны на странице молекулярного и ионного уравнения.

Частая ошибка

Нельзя записывать \(\mathrm{Al(OH)_3}\) как три отдельных иона \(\mathrm{Al^{3+}}\) и \(\mathrm{OH^-}\): это нерастворимый осадок. В сокращённом ионном уравнении он остаётся молекулой.

Взаимодействие со щелочами

Со щёлочами амфотерные гидроксиды образуют комплексные анионы. В школьной практике используют две равноправные формы записи: алюминатную и гидроксокомплексную. Первая удобна для молекулярных уравнений, вторая — для сокращённых ионных.

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂OМолекулярная жазба образования алюмината натрия при нагревании или в концентрированной щёлочи.

Al(OH)₃ + OH^- → [Al(OH)₄]^-Сокращённое ионное уравнение в водном растворе.

Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄]Образование тетрагидроксоцинката натрия в избытке раствора щёлочи.

Zn(OH)₂ + 2OH^- → [Zn(OH)₄]^2-Сокращённое ионное уравнение реакции гидроксида цинка со щёлочью.

\[\mathrm{Al(OH)_3 + OH^- \rightarrow [Al(OH)_4]^-}\]2

\[\mathrm{Zn(OH)_2 + 2OH^- \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}}\]3

При жазбалар уравнения нужно учитывать условия и форму ответа, принятую в школьном курсе. Для \(\mathrm{Al(OH)_3}\) часто требуют реакцию с \(\mathrm{NaOH}\) и образование \(\mathrm{NaAlO_2}\), особенно если указано нагревание. Для ионного уравнения в растворе надёжнее использовать комплекс \(\mathrm{[Al(OH)_4]^-}\). Главное — соблюдать баланс атомов и зарядов.

Микро-проверка

Какое сокращённое ионное уравнение соответствует растворению \(mathrm{Al(OH)_3}\) в избытке щёлочи?

Алгоритм составления уравнения

Определите амфотерный гидроксид и реагент: кислота или щёлочь.
Если реагент — кислота, поставьте продукты «соль + вода».
Если реагент — щёлочь, определите комплексный ион: алюминат для алюминия или цинкат для цинка.
Расставьте коэффициенты по атомам, затем проверьте заряд в ионном уравнении.
Если требуется полное ионное уравнение, растворимые сильные электролиты распишите на ионы, а осадок, воду и комплекс оставьте согласно принятой записи.

Приём для проверки

В ионном уравнении сначала проверьте число атомов металла, затем число атомов кислорода и водорода. В конце сравните суммарные заряды слева и справа. Если заряд не совпал, коэффициенты расставлены неверно.

Разобранный пример

Составим уравнение взаимодействия гидроксида алюминия с избытком раствора гидроксида натрия и запишем сокращённое ионное уравнение.

Гидроксид алюминия амфотерен, поэтому в щелочной среде образует гидроксокомплекс алюминия.

\(\displaystyle \mathrm{Al(OH)_3 + OH^- \rightarrow [Al(OH)_4]^-}\)

Проверяем атомы: алюминия по одному с каждой стороны; кислорода слева четыре, справа четыре; водорода слева четыре, справа четыре.

\(\displaystyle \mathrm{Al_1O_4H_4 \rightarrow Al_1O_4H_4}\)

Проверяем заряд: слева заряд равен \(-1\), справа заряд комплекса равен \(-1\). Уравнение сбалансировано.

-1=-1

Для молекулярной жазбалар добавляем катион натрия к комплексному аниону.

\(\displaystyle \mathrm{Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]}\)

№

Жауап к примеру

В ионной форме: \(\mathrm{Al(OH)_3 + OH^- \rightarrow [Al(OH)_4]^-}\). В молекулярной форме в современной жазбалар: \(\mathrm{Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]}\). В школьных тапсырмаларда также может встречаться жазба \(\mathrm{Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow NaAlO_2 + 2H_2O}\) при указании нагревания или концентрированного раствора.

Что важно отличать

Реакция амфотерного гидроксида со щёлочью не является окислительно-восстановительной реакцией: степени окисления элементов не изменяются. Это кислотно-основное взаимодействие и образование комплексного иона. Поэтому методы составления ОВР здесь обычно не нужны.

Не следует смешивать растворение \(\mathrm{Al(OH)_3}\) в щёлочи с реакцией металла алюминия со щёлочью. Металл может вступать в ОВР с выделением водорода, а гидроксид алюминия просто образует растворимый комплекс. Подробные реакции металлов со щелочами рассматриваются на странице взаимодействия металлов со щелочами.

Частые ошибки

1. Записывают для \(\mathrm{Zn(OH)_2}\) комплекс \(\mathrm{[Zn(OH)_3]^-}\) без основания в условии — в школьных задачах обычно нужен \(\mathrm{[Zn(OH)_4]^{2-}}\). 2. Забывают, что при реакции с кислотой число молекул воды равно числу гидроксид-групп. 3. Называют реакцию со щёлочью обменной без указания образования комплекса. 4. Путают амфотерный гидроксид с обычным нерастворимым основанием, которое со щёлочью не реагирует.

Сравнение двух типов реакций

Реагент	Сущность процесса	Пример ионного уравнения
Кислота	Нейтрализация гидроксид-ионов и образование воды	\(mathrm{Al(OH)_3 + 3H^+ \rightarrow Al^{3+} + 3H_2O}\)
Щёлочь	Присоединение гидроксид-ионов и образование комплекса	\(mathrm{Al(OH)_3 + OH^- \rightarrow [Al(OH)_4]^-}\)
Избыток щёлочи	Осадок амфотерного гидроксида растворяется	\(mathrm{Zn(OH)_2 + 2OH^- \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}}\)

Итоговая проверка

Жылдам тест по теме

Проверьте себя

~ 2 мин4 вопроса

Вопрос 1 / 4

Вопрос 1 из 4 · Определение

Какое вещество является амфотерным гидроксидом?

Главное за минуту

Главное

Амфотерные гидроксиды реагируют и с кислотами, и со щёлочами.
С кислотами они образуют соль и воду: \(\u000mathrm{M(OH)_n + nH^+ \rightarrow M^{n+} + nH_2O}\).
Со щёлочами образуются растворимые комплексы: алюминаты или цинкаты.
Для \(\u000mathrm{Al(OH)_3}\) характерен ион \(\u000mathrm{[Al(OH)_4]^-}\), для \(\u000mathrm{Zn(OH)_2}\) — \(\u000mathrm{[Zn(OH)_4]^{2-}}\).
Реакции амфотерных гидроксидов со щёлочами не относятся к ОВР: степени окисления не изменяются.