Амфотерные органические и неорганические соединения

С какими из перечисленных веществ будет реагировать гидроксид натрия, а с какими соляная кислота?
Вещества: HNO3, CaO , CO2 , СuSO4 , Cu(OH)2 , P2O5 , ZnO, AgNO3

Амфотерными называются вещества, которые в зависимости от условий проявляют как основные, так и кислотные свойства.
оксиды переходных металлов (ZnO, BeO, Al2O3, Cr2O3 и др.)
гидроксиды переходных металлов (Zn(OH)2, Be(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3 и др.)
аминокислоты (NH2 – CH2(R) – COOH)

Какие элементы образуют эти соединения?
Металлы в степени окисления +3 и +4,а также металлы, металлические свойства которых выражены неярко
(в периодической системе элементов они находятся между металлами и неметаллами, вдоль диагонали)
Например: Be, Zn, Ge и др

Физические свойства амфотерных гидроксидов
Амфотерные гидроксиды – это нерастворимые в воде твердые вещества, как правило, белого цвета

Реакцией обмена между растворимой солью соответствующего металла и щелочью
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl
Zn2+ + 2OH - = Zn (OH)2
Получение

Задание: получить гидроксид алюминия и определить его химические свойства
есть растворы:
хлорида алюминия,
аммиака,
соляной кислоты и
гидроксида натрия

AlCl3 + 3NH3 * H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl
Вывод: гидроксид алюминия взаимодействует и с кислотами, и с основаниями, т.е. проявляет амфотерные свойства

Как основание
AlCl3 +3NH3* H2O=Al(OH)3+ 3NH4Cl
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O
Образуются соли катионного типа

Как кислота
Al(OH)3+NaOH = Na[Al(OH)4]
тетрагидроксоалюминат натрия
Al(OH)3+OH- = [Al (OH)4] –
Образуются соли анионного типа
Вывод: гидроксид алюминия взаимодействует и с кислотами, и с основаниями, т.е. проявляет амфотерные свойства

Соли анионного типа устойчивы в щелочной среде, но разрушаются при подкислении растворов
Na[Al(OH)4]+4HCl=NaCl+AlCl3+4H2O

Амфотерные гидроксиды, как и нерастворимые основания, при нагревании разлагаются:
2Al(OH )3 Al2O3 + 3H2O

Экспериментальная задача
Даны три пробирки с растворами хлоридов натрия, магния и алюминия.
Как определить, в какой пробирке какое вещество?

1. NaCl2 + NaOH =/= реакция не идет
2. MgCl2 + 2NaOH = Mg (OH)2 + 2NaCl – выпадает белый осадок, нерастворимый в щелочах
3. AlCl3 + 3NaOH = Al (OH)3 + 3NaCl
– выпадает белый осадок
Al(OH)3 + NaOH = Na[ Al(OH)4 ]
– осадок растворяется в избытке щелочи

Осуществить превращения
Вариант 1
Al-1- Al2O3 -2-- NaAlO2 -3-- Al (OH)3 -4-Al2O3
Вариант 2
AlCl3 -1- Al(OH)3 -2-Na[Al (OH)4]-3- AlCl3 -4-Al (NO3) 3

Допишите уравнения реакций:
Al2O3 + H2 SO4 →
ZnO + KOH + H2O →
BeO + NaOH →
K2O + BeO →
ZnO + SO3 →

Допишите уравнения реакций:
Al(OH)3 + HCl →
Zn(OH)2 + NaOH →
Al(OH)3 →

Аминокислоты
Аминокислоты, являясь амфотерными соединениями, могут проявлять как основные, так и кислотные свойства, вступая в соответствующие реакции:
NH2
R1
О
OH
Основные свойства
Кислотные свойства
C

Допишите уравнения реакций:
NH2 – CH2 – COOH + Mg →
NH2 – CH2 – COOH + CaO →
NH2 – CH2 – COOH + NaOH →
NH2 – CH2 – COOH + Na2CO3 →
NH2 – CH2 – COOH + C2H5OH →
NH2 – CH2 – COOH + HCl →

глицин(аминоуксусная кислота)
хлорид глициния
Реакции АК, как оснований - по группе NH2
Взаимодействуют с кислотами

С галогенпроозводными алканов
Реакции АК, как оснований - по группе NH2

Реакции АК, как кислот - по группе СООН
Взаимодействие с основаниями.
аминоацетат натрия

Реакции АК, как кислот - по группе СООН
Взаимодействуют с основными оксидами, так при нагревании проходит реакция между оксидом меди (II) и глутаминовой кислотой с образованием соли ярко синего цвета – глутамата меди
С металлами

Реакция этерификации со спиртами
NH2CH2COOH + C2H5OH NH2CH2COOC2H5 + H2O
H2SO4 (к)
этиловый эфир аминоуксусной кислоты

Карбоксильная и аминогруппа аминокислот реагируют друг с другом
А) образование биполярного иона (или внутренней соли)
Б) образование пептидов (линейная дегидратация, поликонденсация)
полипептидная (амидная связь)

Дипептид(димер)
Капрон - полипептид (полиамид)
Реакция поликонденсации