2) висмута нитрат основной
3) бария сульфат
4) цинка оксид (+)
Цинка оксид обладает амфотерными свойствами, то есть способен взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами. В кислотной среде он растворяется с образованием растворимых солей цинка, например: ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O. В избытке сильной щёлочи оксид также переходит в раствор за счёт образования растворимого гидроксоцинката: ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4].
Амфотерность характерна для оксида цинка и используется как его качественный химический признак. В кислой среде оксид проявляет основные свойства, нейтрализуя кислоту, а в щелочной — кислотные, связывая гидроксид-ионы с образованием комплексного аниона. Именно двойная способность к растворению отличает его от веществ, которые реагируют преимущественно только с кислотами или практически не растворяются ни в одной из указанных сред.
Лития карбонат растворяется в кислотах с выделением углекислого газа, но щелочная среда не обеспечивает его растворения. Основной нитрат висмута взаимодействует с кислотами, тогда как в щелочах обычно образует малорастворимые соединения висмута. Бария сульфат отличается исключительно низкой растворимостью и используется как рентгеноконтрастное вещество; поэтому правильным является выбор оксида цинка.
| Вещество или признак | Поведение в кислотах | Поведение в щелочах | Дифференциальное значение |
|---|---|---|---|
| Цинка оксид | Растворяется с образованием солей Zn2+ | Растворяется в избытке сильной щёлочи с образованием гидроксоцинкатов | Амфотерный оксид; положительный признак растворения в обеих средах |
| Лития карбонат | Растворяется с выделением CO2: Li2CO3 + 2H+ → 2Li+ + H2O + CO2 | Обычно не растворяется | Карбонат, проявляющий основные свойства, но не амфотерность |
| Основной нитрат висмута | Растворяется или разлагается в кислотах с образованием растворимых солей висмута | Не даёт характерного растворения в щёлочи; возможно образование малорастворимого Bi(OH)3 | Основная соль, не относящаяся к типичным амфотерным оксидам |
| Бария сульфат | Практически не растворяется в разбавленных кислотах | Практически не растворяется в щелочах | Очень малорастворимая соль; растворение в обеих средах отсутствует |
| Критерий амфотерности | Реакция с кислотой как с донором H+ | Реакция с основанием с образованием растворимого анионного комплекса | Одновременное растворение в кислотной и щелочной среде является диагностическим критерием |
Растворение оксида цинка в щёлочи требует обычно избытка сильного основания, поскольку растворимость обусловлена комплексообразованием. В фармацевтическом анализе учитывают не только исчезновение осадка, но и условия реакции: концентрацию реагентов, нагревание и наличие избытка щёлочи. Амфотерность также согласуется с химическими свойствами гидроксида цинка, который способен реагировать и с кислотами, и с сильными основаниями.