Какие металлы могут растворяться как в кислотах, так и щелочах? 1)Na,2)Zn,3)Ca,4)Al,5)Fe.

Ответ: 2) Zn; 4) Al; 5) Fе. Так как эти металлы обладают амфотерными свойствами, и могут взаимодействовать как с кислотами так и с щелочами.

Амфотерными соединениями являются оксиды и гидроксиды, имеющие в своем составе металл в степени окисления +3 и +4, а также оксиды и гидроксиды   Zn, Ве и Pb.

Определение

Амфотерность (от др.-греч. амфотеро — «двойственный», «обоюдный») — способность некоторых соединений проявлять в зависимости от условий как кислотные, так и основные свойства.

• элементов главных подгрупп - бериллий, алюминий, галлий, мышьяк, сурьма, селени др.,
• элементов побочных подгрупп - хром, цинк, медь (II), железо (III), молибден, вольфрами др.

Цинк с кислотами: В электрохимическом ряду напряжений металлов цинк находится до водорода и вытесняет его из неокисляющих кислот: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂; Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂.

Взаимодействует с разбавленной азотной кислотой, образуя нитрат цинка и нитрат аммония: 4Zn + 10HNO₃ → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами с образованием соли цинка и продуктов восстановления кислот: Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O; Zn + 4HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Цинк со щелочами: Реагирует с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов: Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

при сплавлении образует цинкаты: Zn + 2KOH → K₂ZnO₂ + H₂.

Алюминий со щелочами:

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H_2­

2(NaOH•H₂O) + 2Al = 2NaAlO₂ + 3H₂

 Сначала растворяется защитная оксидная пленка:  Al₂О₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄].

Затем протекают реакции:  2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂,         NaOH + Al(OH)₃ = Na[Al(OH)₄],

или суммарно: 2Al + 6H₂O + 2NaOH = Na[Al(OH)₄] + 3Н₂,

и в результате образуются алюминаты: Na[Al(OH)₄] — тетрагидроксоалюминат натрия  Так как для атома алюминия в этих соединениях характерно координационное число 6, а не 4, то действительная формула тетрагидроксосоединений следующая: Na[Al(OH)₄(Н₂О)₂]

 Алюминий с кислотами:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H_2­

2Al + 3H₂SO₄(разб) = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

При нагревании растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия:

8Al + 15H₂SO₄(конц) = 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + 12H₂O

Al + 6HNO₃(конц) = Al(NO₃)₃ + 3NO_2­ + 3H₂O

Железо с кислотами:

В ряду напряжений стоит левее водорода, реагирует с разбавленными кислотами НСl и Н₂SO₄, при этом образуются соли железа(II) и выделяется водород:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂­ (реакции проводятся без доступа воздуха, иначе Fe⁺² постепенно переводится кислородом в Fe⁺³ )

Fe + H₂SO₄(разб.) → FeSO₄ + H₂­

В концентрированных кислотах–окислителях железо растворяется только при нагревании, оно сразу переходит в катион Fе³⁺:

2Fe + 6H₂SO₄(конц.)  –^t°→  Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂­ + 6H₂O

Fe + 6HNO₃(конц.)  –^t°→  Fe(NO₃)₃ + 3NO₂­ + 3H₂O

(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).

Железо с щелочами:

Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении:

Fе + 2NaОН _{(50 %)} + 2Н₂O= Nа₂[Fе(ОН)₄]↓+ Н₂↑

и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия.