§ 48.2. Общая характеристика кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов металлов В-групп

Оксиды и гидроксиды d-элементов в разных степенях окисления резко отличаются по кислотно-основным свойствам. Если для атомов элемента возможно несколько степеней окисления, то с увеличением степени окисления свойства их оксидов (и соответствующих гидроксидов) изменяются от основных через амфотерные к кислотным.

Изменение кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов марганца и хрома в различных степенях окисления представлено в таблице 34.3.

Таблица 34.3. Кислотно-основный характер оксидов и гидроксидов марганца и хрома

Оксиды марганца
Гидроксиды марганца	Mn(OH)2	MnO(OH)	Mn(OH)4	HMnO4
Свойства	Основные		Амфотерные	Кислотные
Оксиды хрома
Гидроксиды хрома	Cr(OH)2		Cr(OH)3	H2CrO4, H2Cr2O7
Свойства	Основные		Амфотерные	Кислотные

Оксид хрома(VI) CrO₃ хорошо растворяется в воде, образуя раствор либо хромовой H₂CrO₄, либо дихромовой кислоты H₂Cr₂O₇. Последняя является сильной кислотой. Оксиды молибдена и вольфрама в воде нерастворимы, а соответствующие им молибденовая и вольфрамовая кислоты являются слабыми. Таким образом, по группе сверху вниз кислотные свойства гидроксидов d-элементов ослабевают.

Для многих оксидов и гидроксидов d-элементов характерны амфотерные свойства, например, вам известен амфотерный гидроксид Zn(OH)₂.

Вопросы, задания, задачи

1. Сравните характер изменения кислотно-основных свойств элементов в А- и В-группах. Предложите объяснение существующим различиям.

2. На примере d-элементов VIB-группы укажите, как изменяются кислотно-основные свойства d-элемента по группе.

3. Используя представление о прочности связи элемент—кислород и кислород—водород в гидроксидах d-элементов, объясните закономерности изменения кислотно-основных свойств гидроксидов хрома и марганца с ростом степени их окисления.

4. На основе знаний о закономерностях в изменении кислотно-основных свойств для соединений марганца и хрома в разных степенях окисления, составьте уравнения реакций, характеризующих эти свойства.

5. Оксид кобальта(II) при взаимодействии с концентрированным раствором гидроксида натрия образует тетрагидроксокобальтат натрия. Составьте соответствующее уравнение этой реакции.

6. Какая среда (интервал значений рН) в растворе сульфата меди(II)? Дайте объяснение.

7. Растворимость сульфата меди(II) при 20 °С составляет 17,2 г на 100 г раствора. Рассчитайте минимальный объём воды, в котором при данной температуре можно растворить 25 г медного купороса.

8. Растворимость сульфата никеля при 0 °С составляет 20,7 г на 100 г раствора, а при 40 °С — 33,5 г на 100 г раствора. Рассчитайте массу насыщенного при 40 °С раствора, из которого при охлаждении до 0 °С выделится 28 г NiSO₄ ∙ 7H₂O.

9. На медно-золотой сплав массой 3,2 г подействовали избытком концентрированного раствора азотной кислоты. При этом выделилось 896 см³ газа. Определите массовую долю золота в сплаве.

10. К 12,8 г медных опилок прилили 50 см³ горячего концентрированного раствора серной кислоты с массовой долей 94 % (ρ = 1,831 г/см³). Полностью ли растворится медь? Определите объём выделившегося газа и массовую долю CuSO₄ в образовавшемся растворе.

Самоконтроль

1. В ряду оксидов , ,  свойства изменяются:

• а) от основных к кислотным;
• б) от кислотных к основным;
• в) в последовательности: основные — амфотерные — кислотные;
• г) без чётко выраженной кислотно-основной закономерности.

2. С увеличением степени окисления атомов марганца свойства гидроксидов этого металла меняются:

• а) от основных к кислотным;
• б) окислительных к восстановительным;
• в) кислотных к амфотерным;
• г) восстановительных к окислительным.

3. Амфотерные свойства проявляют:

• а) MnO(OH);
• б) MnO₂;
• в) Cr(OH)₃;
• г) CrO₃.

4. Кислотные свойства оксидов и гидроксидов d-элементов:

• а) ослабевают по группе сверху вниз;
• б) ослабевают по периоду слева направо;
• в) усиливаются по периоду слева направо;
• г) по периоду вначале ослабевают, а затем усиливаются.

5. В высших степенях окисления хром и марганец образуют соединения с кислородом, которые:

• а) обладают сильными окислительными свойствами;
• б) растворяются в воде с образованием слабых кислот;
• в) растворяются в воде с образованием сильных кислот;
• г) нерастворимы в воде.