Гидроксид цинка Zn(OH)2: свойства, получение, применение
Гидроксид цинка Zn(OH)2 — нерастворимый амфотерный гидроксид, молярная масса 99 г/моль.
Ключевые факты
- Формула
- Zn(OH)2
- Класс
- основание (амфотерный гидроксид, нерастворимый)
- Молярная масса
- 99 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 99,40 г/моль
- Другие названия
- гидроокись цинка
- Состояние
- твёрдое вещество, студенистый осадок
- Степень окисления цинка
- +2
- Свойства
- амфотерный: реагирует с кислотами, щелочами и раствором аммиака
- Связи
- ионно-ковалентные; в школьном курсе — связь металла с группами OH
Что такое гидроксид цинка?
Гидроксид цинка осаждается белым студенистым осадком из растворов солей цинка при добавлении небольшого количества щёлочи. Он нерастворим в воде.
Главное, что нужно знать о Zn(OH)2, — амфотерность. Он растворяется и в кислотах, и в щелочах. А от гидроксида алюминия отличается ещё одной чертой: растворяется в растворе аммиака, образуя комплекс. Эта разница часто лежит в основе заданий на распознавание.
Какие физические свойства у гидроксида цинка?
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Агрегатное состояние | твёрдое вещество, студенистый осадок |
| Цвет | белый |
| Растворимость в воде | практически нерастворим |
| Растворимость в реагентах | растворяется в кислотах, щелочах и растворе аммиака |
| Термическая устойчивость | при нагревании разлагается на оксид цинка и воду |
Какие химические свойства у гидроксида цинка?
Амфотерность определяет четыре типа реакций гидроксида цинка: с кислотами как основание, со щёлочью как кислота, с аммиаком с образованием комплекса и разложение при нагревании. Продукты со щёлочью зависят от условий.
- С соляной кислотой: основные свойстваZn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
- Со щёлочью в растворе: гидроксокомплексZn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]
- Со щёлочью при сплавлении: цинкатZn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2OУсловия: сплавление
- С раствором аммиака: аммиакат цинкаZn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4](OH)2
- Разложение при нагреванииZn(OH)2 → ZnO + H2OУсловия: нагревание
Для задач важно помнить, что в избытке щёлочи осадок растворяется, поэтому гидроксид цинка нужно осаждать, не добавляя лишнего реагента. С аммиаком его комплекс [Zn(NH3)4](OH)2 растворим, а у алюминия подобного не происходит.
Как получают гидроксида цинка?
Из соли цинка и щёлочи
Гидроксид получают осаждением из раствора соли цинка, добавляя щёлочь по каплям, чтобы не растворить образовавшийся осадок.
- ZnSO4 + 2NaOH → Zn(OH)2↓ + Na2SO4
Из гидроксокомплекса
Если к раствору тетрагидроксоцинката аккуратно добавить кислоту, гидроксид снова выпадает в осадок, но избыток кислоты растворит его опять.
- Na2[Zn(OH)4] + 2HCl → Zn(OH)2↓ + 2NaCl + 2H2O
Как распознать гидроксид цинка? Качественная реакция
Ион цинка выявляют по белому осадку со щёлочью, который растворяется в её избытке, в кислотах и в растворе аммиака. Последнее отличает цинк от алюминия.
- Zn2+ + 2OH− → Zn(OH)2↓
Где применяют гидроксида цинка?
- промежуточный продукт при получении соединений цинка;
- лабораторный пример амфотерного гидроксида;
- основа мазей и порошков после превращения в соли цинка;
- сырьё для производства оксида цинка.
Меры предосторожности. Сам гидроксид малоопасен, но реактивы для его получения (щёлочи и кислоты) едкие. Работают в очках и перчатках и только с разрешения учителя.
Чему равна молярная масса гидроксида цинка?
M(Zn(OH)2) = 65 + 2·16 + 2·1 = 99 г/моль
Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 99,40 г/моль.
Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M
Где гидроксид цинка встречается на ЕГЭ?
- Задание 5: классы неорганических веществКлассификация: гидроксид цинка — амфотерный гидроксид.
- Задание 6: свойства гидроксидов и солейСвойства гидроксидов: реагирует с кислотами, щелочами и раствором аммиака.
- Задание 7: реагенты и продукты реакцииРеагенты и продукты: гидроксокомплекс в растворе и цинкат при сплавлении.
- Задание 31: цепочка неорганических превращенийЦепочки превращений с цинком: соль → гидроксид → комплекс или оксид.
Вопросы и ответы
Чему равна молярная масса гидроксида цинка?
M(Zn(OH)2) = 65 + 2·(16 + 1) = 99 г/моль.
Чем гидроксид цинка отличается от гидроксида алюминия?
Оба амфотерны и растворяются в кислотах и щелочах. Но гидроксид цинка растворяется ещё и в растворе аммиака, образуя комплекс, а гидроксид алюминия в нём не растворяется.
Что получится при сплавлении гидроксида цинка со щёлочью?
В расплаве воды нет, поэтому образуется цинкат, например Na2ZnO2, а вода выделяется как продукт. В растворе вместо этого получается гидроксокомплекс Na2[Zn(OH)4].
Почему гидроксид цинка нельзя осаждать избытком щёлочи?
Избыток щёлочи растворяет осадок, превращая его в гидроксокомплекс. Поэтому щёлочь вносят по каплям.
Потренироваться на заданиях
Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Связанные элементы, таблицы и вещества
Элементы в составе: цинк Zn, кислород O, водород H.
Другие вещества
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год) — номера заданий и перечень проверяемого содержания
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные массы для молярной массы
- О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ