30 min

Właściwości nierozpuszczalnych wodorotlenków

Reakcje nierozpuszczalnych wodorotlenków z kwasami oraz ich rozkład termiczny.

Teoria

Najważniejsze właściwości wodorotlenków nierozpuszczalnych w wodzie

Wodorotlenki nierozpuszczalne w wodzie, na przykład Cu(OH)₂, Fe(OH)₃ i Mg(OH)₂, występują zwykle jako osady. W ścisłej terminologii szkolnej nazwę „zasady” stosuje się tylko do wodorotlenków rozpuszczalnych w wodzie, czyli alkaliów.

Ponieważ w wodzie praktycznie nie tworzą jonów OH⁻, nie wykazują typowych właściwości roztworów zasadowych. Reagują jednak z kwasami, a wiele z nich rozkłada się podczas ogrzewania do odpowiedniego tlenku i wody.

Brak zmiany barwy wskaźników

Schemat 1

wodorotlenek nierozpuszczalny + woda → praktycznie brak jonów OH⁻ w roztworze

Przykłady

1. Cu(OH)₂(s) + H₂O → reakcja nie zachodzi

2. Fe(OH)₃(s) + H₂O → reakcja nie zachodzi

Warunki, ograniczenia i dodatkowe informacje

Nierozpuszczalne wodorotlenki nie zmieniają barwy wskaźników kwasowo-zasadowych, ponieważ w wodzie praktycznie nie tworzą jonów OH⁻.
Zapis „reakcja nie zachodzi” nie jest równaniem chemicznym; pokazuje jedynie, że po zmieszaniu substancji z wodą nie obserwuje się istotnej reakcji.

Brak reakcji z roztworami soli

Schemat 1

wodorotlenek nierozpuszczalny + roztwór soli → reakcja nie zachodzi

Przykłady

1. Cu(OH)₂(s) + NaCl(aq) → reakcja nie zachodzi

2. Fe(OH)₃(s) + KNO₃(aq) → reakcja nie zachodzi

Warunki, ograniczenia i dodatkowe informacje

Wodorotlenek jest osadem i nie dostarcza do roztworu odpowiedniej ilości jonów potrzebnych do reakcji wymiany.
Ta zasada dotyczy wodorotlenków o charakterze zasadowym. Wodorotlenki amfoteryczne omawia się osobno, ponieważ mogą reagować z nadmiarem mocnej zasady.

Reakcja z kwasem

Schemat 1

wodorotlenek nierozpuszczalny + kwas → sól + woda

Przykłady

1. Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

2. Fe(OH)₃ + 3HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Warunki, ograniczenia i dodatkowe informacje

Jony H⁺ z kwasu reagują z grupami OH⁻ w osadzie, dlatego osad zanika.
Barwa roztworu po reakcji zależy od powstałych jonów metalu.

Rozkład podczas ogrzewania

Schemat 1

wodorotlenek nierozpuszczalny —ogrzewanie→ tlenek metalu + woda

Przykłady

1. Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

2. 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

Warunki, ograniczenia i dodatkowe informacje

Reakcja wymaga ogrzewania; warunek zapisuje się nad strzałką.
Nie każdy wodorotlenek zachowuje się identycznie, dlatego w zadaniu warto rozpoznać konkretny związek i warunki reakcji.

Reakcja wodorotlenku kadmu(II) z nadmiarem wody amoniakalnej

Schemat 1

Cd(OH)₂↓ + nadmiar NH₃(aq) ⇄ kompleks amoniakalny kadmu(II)

Przykład 1

Cd(OH)₂↓ + 4NH₃ ⇄ [Cd(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻

Warunki, ograniczenia i dodatkowe informacje

Osad Cd(OH)₂ rozpuszcza się w nadmiarze wody amoniakalnej, tworząc bezbarwny jon tetraaminakadmu(II), [Cd(NH₃)₄]²⁺.
To szczególna reakcja związana z tworzeniem kompleksu przez jony Cd²⁺. W zadaniach szkolnych Cd(OH)₂ traktuje się jako wodorotlenek o charakterze zasadowym.