Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑azure

Otrzymywanie soli w wyniku reakcji wodorotlenków z tlenkami

Reakcję otrzymywania soli w wyniku oddziaływania wodorotlenków z tlenkami można przedstawić równaniem:

wodorotlenek + tlenek kwasowy → sól + woda
bg‑gray1

Reakcja wodnego roztworu wodorotlenku z tlenkami kwasowymi

Tlenki kwasowe to tlenki, które reagują z zasadami, a nie reagują z kwasami. Można zaliczyć do nich: tlenek węgla(IV) CO2, tlenek siarki(IV) SO2, tlenek siarki(VI) SO3, tlenek azotu(IV) NO2, tlenek fosforu(V) P4O10. Poniżej przedstawiono doświadczenie reakcji wodorotlenku z tlenkiem kwasowym.

Doświadczenie 1

Problem badawczy: Czy tlenek kwasowy będzie reagował z wodnym roztworem wodorotlenku tworząc sól?

Hipoteza: Tlenek kwasowy będzie reagował z wodnym roztworem wodorotlenku tworząc sól.

Sprzęt i odczynniki:

  • probówki, szklana rurka, mała łyżeczka, pipeta;

  • odczynniki: wodny roztwór wodorotlenku sodu, gazowy tlenek węgla(IV), suchy lódsuchy lódsuchy lód, alkoholowy roztwór fenoloftaleiny.

Wykonanie:

  1. Umieść w probówce 2 cm3 roztworu wodorotlenku sodu oraz dodaj dwie krople alkoholowego roztworu fenoloftaleiny.

  2. Za pomocą szklanej rurki wdmuchuj tlenek węgla(IV) lub za pomocą łyżeczki dodawaj małymi porcjami drobny suchy lód.

  3. Obserwuj zawartość probówki.

Schemat doświadczenia:

RjoKXVxTmYNAo
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Równania reakcji:

wodorotlenek sodu + tlenek węgla(IV) → węglan sodu + woda

Zapis cząsteczkowy równania reakcji:

2 NaOH+CO2Na2CO3+H2O

Zapis jonowy równania reakcji:zapis jonowy pełnyZapis jonowy równania reakcji:

2 Na++ 2 OH-+CO2 2 Na++CO32-+H2O
2 Na++ 2 OH-+CO22 Na++ CO32-+H2O

Zapis jonowy skrócony:zapis jonowy skróconyZapis jonowy skrócony:

2OH- + CO2 → CO32- + H2O

Przy zapisie równań reakcji jonowych należy pamiętać, że tlenki nie dysocjujądysocjacjadysocjują na jony.

Obserwacje:

Po dodaniu gazowego tlenku węgla(IV) do roztworu wodorotlenku sodu, który zawiera fenoloftaleinę, następuje zmiana intensywności barwy roztworu.

Wnioski:

Tlenek reaguje z wodorotlenkiem. Powstaje sól – węglan sodu oraz woda.

Podsumowanie:

Zmiana intensywności barwy roztworu jest związana z tym, że wodny roztwór powstałej soli – węglanu sodu – ma odczyn zasadowy, a więc nie dochodzi do odbarwienia, za to wartość pH ulega obniżeniu w stosunku do wartości wyjściowej.

Tę reakcję można także zauważyć obserwując butelkę, w której znajduje się roztwór wodorotlenku sodu. Gdy na zewnętrznych jej ściankach znajdują się niewielkie ilości wodorotlenku sodu, reaguje on z tlenkiem węgla(IV) z powietrza. Wówczas na ściance można zauważyć biały nalot pochodzący od stałego węglanu sodu (po odparowaniu wody).

bg‑gray1

Reakcja wodnego roztworu wodorotlenku z tlenkami amfoterycznymi

Tlenki amfoteryczneamfoterycznośćTlenki amfoteryczne to tlenki, które reagują zarówno z kwasami, jak i zasadami. Do tlenków amfoterycznych można zaliczyć m.in. tlenek glinu Al2O3, tlenek cynku ZnO. Poniżej przedstawiono doświadczenie wodorotlenku z tlenkiem amfoterycznym.

Doświadczenie 2

Problem badawczy: Czy tlenek amfoteryczny będzie reagował z wodnym roztworem wodorotlenku tworząc związek typu soli?

Hipoteza: Tlenek amfoteryczny będzie reagował z wodnym roztworem wodorotlenku tworząc związek typu soli.

Sprzęt i odczynniki:

  • probówki, mała łyżeczka, pipeta;

  • substancje: wodny roztwór wodorotlenku sodu, tlenek glinu.

Wykonanie:

  1. Umieść w probówce 2 cm3 roztworu wodorotlenku sodu.

  2. Za pomocą łyżeczki dodawaj małymi porcjami tlenek glinu.

  3. Obserwuj zawartość probówki.

Schemat doświadczenia:

ROIm2Yuk3bMRl
Źródło: GroMar Sp.z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Równania reakcji:

wodorotlenek sodu + tlenek glinu → tetrahydroksoglinian sodu

Zapis cząsteczkowy równania reakcji:

2 NaOH + Al2O3 + 3 H2O → 2 Na[Al(OH4)]

Zapis jonowy równania reakcji:

2 Na++ 2OH-+Al2O3+ 3 H2O 2Na++ 2 Al(OH)4-
2 Na++ 2OH-+Al2O3+ 3 H2O2 Na++ 2Al(OH)4-

Zapis jonowy skrócony:

2 OH- + Al2O3 + 3 H2O → 2 Al(OH)4-

Oczywiście zapis równań reakcji, w których powstaje heksahydroksoglinian sodu, jest jak najbardziej poprawny i równoznaczny z powyższym.

Obserwacje:

Po dodaniu do wodorotlenku sodu stałego tlenku glinu, tlenek roztworzył się.

Wnioski:

Powstał związek kompleksowy – tetrahydroksoglinian sodu – związek typu soli.

Podsumowanie:

Doświadczenie to wykazało, że wodne roztwory wodorotlenków reagują z tlenkami amfoterycznymi, w wyniku czego nie powstaje sól i woda, a jedynie sól jako związek kompleksowy.

Do otrzymania soli w wyniku reakcji z zasadami, a więc wodnymi roztworami wodorotlenków, możemy użyć tlenków kwasowych – wtedy równanie reakcji zapiszemy zgodnie ze schematem przedstawionym na początku lekcji. Tlenki zasadowe i obojętne nie będą reagowały z zasadami, a tlenki amfoteryczne wchodzą w reakcje z zasadami dając związki koordynacyjne.

Słownik

amfoteryczność
amfoteryczność

(gr. amphoteros „dwustronny”) zdolność związku chemicznego do reakcji zarówno z kwasami, jak i z zasadami

dysocjacja
dysocjacja

rozpad substancji chemicznej na jony dodatnie i ujemne pod wpływem rozpuszczalnika (na przykład wody)

suchy lód
suchy lód

tlenek węgla(IV) (CO2) w stanie stałym

zapis jonowy pełny
zapis jonowy pełny

zapis reakcji chemicznej zachodzącej w roztworze wodnym, przedstawiający substraty i produkty rozpuszczalne w wodzie w postaci jonów

zapis jonowy skrócony
zapis jonowy skrócony

zapis reakcji chemicznej zachodzącej w roztworze wodnym, gdzie przedstawione są jedynie substancje i jony, które biorą udział w reakcji

Bibliografia

Pac B., Zegar A., Podstawy klasyfikacji związków nieorganicznych w teorii i zadaniach, Kraków 2020.

Pac B., Zegar A., Reakcje w roztworach wodnych w teorii i zadaniach, Kraków 2020.