Алюминий, цинк и хром: амфотерность и степени окисления
Покажем, как один металл образует соединения с разным кислотно-основным характером, и сравним алюминий и цинк в кислотной и щелочной среде.
Чему научимся
- Записывать реакции Al и Zn с кислотой и щёлочью
- Объяснять амфотерность гидроксидов
- Сравнивать соединения Cr(II), Cr(III) и Cr(VI)
Разбираемся в теме
Алюминий и цинк
Алюминий имеет малую плотность и защитную оксидную плёнку; после учёта поверхности реагирует с неокисляющей кислотой: 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂. Al₂O₃ и Al(OH)₃ амфотерны. В избытке водной щёлочи гидроксид даёт [Al(OH)₄]⁻, а не свободный Al³⁺.
Металл Al в подходящем водном растворе щёлочи: 2Al + 2OH⁻ + 6H₂O → 2[Al(OH)₄]⁻ + 3H₂. Zn также проявляет амфотерную химию: Zn + 2OH⁻ + 2H₂O → [Zn(OH)₄]²⁻ + H₂. В обоих случаях водород и нагрев создают опасность; скорость зависит от поверхности и среды.
Хром и разные классы оксидов
Металлический Cr — твёрдый металл с защитной оксидной плёнкой; при подходящем нагревании 4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃. Он образует соединения +2, +3 и +6. В школьном сравнении CrO — основной, Cr₂O₃ — амфотерный, CrO₃ — кислотный оксид. Cr(III)-гидроксид реагирует с кислотами и избытком щёлочи в соответствующих условиях; характер оксида зависит от степени окисления.
Хроматы содержат CrO₄²⁻, дихроматы — Cr₂O₇²⁻, в обоих Cr имеет +6. При подкислении 2CrO₄²⁻ + 2H⁺ ⇌ Cr₂O₇²⁻ + H₂O: это изменение ионного равновесия без изменения степени Cr. Соединения Cr(VI) опасны; их окислительные свойства и цветовые различия изучают только по готовым данным.
Разобранные примеры
В переходе CrO₄²⁻ → Cr₂O₇²⁻ найдите степень Cr и определите, является ли указанное равновесие ОВР.
- Для хромата x+4·(−2)=−2, откуда x=+6.
- Для дихромата 2x+7·(−2)=−2, откуда x=+6.
- Cr не меняет степень, поэтому 2CrO₄²⁻+2H⁺⇌Cr₂O₇²⁻+H₂O не является ОВР.
Ответ. В обоих ионах Cr(+6); данное равновесие не ОВР.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Хромат
- Соединение с анионом CrO₄²⁻, содержащим Cr в степени +6.
- Дихромат
- Соединение с анионом Cr₂O₇²⁻ и хромом в степени +6.
- Амфотерный оксид
- Оксид, проявляющий реакции с кислотами и основаниями при подходящих условиях.
Связь с программой
Тема: неорганические соединения. Раздел: Элементы, производство и экология.
- ФРП СОО «Химия», базовый уровень, 10–11 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 12, 13, 23, 39, 41, 42, 58
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Общая и неорганическая химия