/ Amfoteriskie oksīdi. Ķīmiskās īpašības, ražošanas metode

Amfoteriskie oksīdi. Ķīmiskās īpašības, ražošanas metode

Amfoteriskie oksīdi (kam ir divas īpašības)- tas lielākajā daļā gadījumu ir metāla oksīdi, kuriem ir maza elektrodialitāte. Atkarībā no ārējiem apstākļiem tie izraisa vai nu skābju, vai oksīda īpašības. Šos oksīdus veido pārejas metāli, kuriem parasti ir šādi oksidēšanas stāvokļi: ll, lll, lV.

Amfoteriskie oksīdi: cinka oksīds (ZnO), hroma oksīds LLL (Cr2O3), alumīnija oksīds (Al2O3), oksīds ll tin (sno), alvas oksīda lV (SnO2), svina oksīds ll (PbO), svina lV oksīds (PbO2), titāna lV oksīds (TiO2), mangāna oksīds lV (MnO2), dzelzs oksīds LLL (Fe2O3), berilija oksīds (BeO).

Reakcijas, kas raksturīgas amfoteriskiem oksīdiem:

1 Šie oksīdi var reaģēt ar stiprām skābēm. Šajā gadījumā tiek veidoti šo skābju sāļi. Šāda veida reakcijas ir bāzes tipa īpašību izpausmes. Piemēram: ZnO (cinka oksīds) + H2SO4 (sālsskābe) → ZnSO4 (cinka sulfāta) + H2O (ūdeni).

2. Saskaroties ar spēcīgiem sārmiem, amfoteriskie oksīdi un hidroksīdi izraisa skābes īpašības. Šajā gadījumā īpašību duļīgums (t.i., amfotēritāte) izpaužas divu sāļu veidošanā.

Kūstot, reakcijā ar sārmiem veidojas vidējais sāls, piemēram:
ZnO (zinc oxide) + 2NaOH (nātrija hidroksīds) → Na2ZnO2 (normāls vidējais sāls) + H2O (ūdens).
Al2O3 (alumīnija oksīds) + 2NaOH (nātrija hidroksīds) = 2NaAlO2 + H2O (ūdens).
2Al (OH) 3 (alumīnija hidroksīds) + 3SO3 (sēra oksīds) = Al2 (SO4) 3 (alumīnija sulfāts) + 3H2O (ūdens).

Šķīdumā ar amfoteriskiem oksīdiem reaģēsārmi veido kompleksu sāli, piemēram: Al2O3 (alumīnija oksīds) + 2NaOH (nātrija hidroksīds) + 3H2O (ūdens) + 2Na (Al (OH) 4) (komplekss nātrija tetrahidroksalalīnskābes sāls).

3. Katram amfotrīskā oksīda metālam ir koordinācijas numurs. Piemēram, uz cinka (Zn) - 4, alumīnija (Al) - 4 vai 6, hroma (Cr) - 4 (reti) vai 6.

4. Amfotērs oksīds nereaģē ar ūdeni un tajā nešķīst.

Kādas reakcijas pierāda amfoterisko metālu?

Parasti amfotērijas elements varpiemīt gan metālu, gan nemetālu īpašības. Tāda raksturīga iezīme ir klāt elementiem grupās: Be (berilija), Ga (gallijs), Ge (germānijs), Sn (skārda), Pb, Sb (antimons), Bi (bismuts), un daži citi, kā arī daudzi no elementiem B -groups - Cr (hroms), Mn (mangāns), Fe (dzelzs), Zn (cinks), Cd (kadmijs), un citi.

Ar šādām ķīmiskajām reakcijām mēs varam pierādīt cinka (Zn) ķīmiskā elementa amfotēritāti:

1. Zn (OH) 2 (cinka hidroksīds) + N2O5 (diazotēna pentoksīds) = Zn (NO3) 2 (cinka nitrāts) + H2O (ūdens).
ZnO (cinka oksīds) + 2HNO3 (slāpekļskābe) = Zn (NO3) 2 (cinka nitrāts) + H2O (ūdens).

b) Zn (OH) 2 (cinka hidroksīds) + Na2O (nātrija oksīds) = Na2ZnO2 (nātrija dioksokinkāts) + H2O (ūdens).
ZnO (cinka oksīds) + 2NaOH (nātrija hidroksīds) = Na2ZnO2 (nātrija dioksokināts) + H2O (ūdens).

Gadījumā, ja elements ir divējādsīpašībām savienojumā ir šādi oksidēšanas pakāpes, tā oksidēšanās vidējā stadijā visbiežāk ir tās divkāršās (amfotēriskās) īpašības.

Kā piemēru var minēt hromu (Cr). Šim elementam ir šādi oksidēšanas stāvokļi: 3+, 2+, 6+. Attiecībā uz +3 pamata un skābes īpašības ir aptuveni vienādas, bet Cr + 2 dominē galvenās īpašības, un Cr +6 ir skāba. Šeit ir reakcijas, kas pierāda šo apgalvojumu:

Cr + 2 → CrO (hroma oksīds +2), Cr (OH) 2 → CrSO4;
Cr + 3 → Cr2O3 (hroma oksīds +3), Cr (OH) 3 (hroma hidroksīds) → KCrO2 vai hroma sulfāts Cr2 (SO4) 3;
Cr + 6 → CrO3 (hroma oksīds +6), H2CrO4 → K2CrO4.

Vairumā gadījumu amfoteriskie oksīdimeta formā pastāv ķīmiskie elementi ar oksidācijas pakāpi +3. Kā piemēru mēs varam dot: alumīnija metihidoksīdu (ķīmisko formulu AlO (OH) un dzelzs metahidroksīdu (ķīmiskā formula FeO (OH)).

Kā viņi iegūst amfoteriskus oksīdus?

1. Visērtākā metode to iegūšanai ir izgulsnēšana no ūdens šķīduma, izmantojot amonjaka hidrātu, proti, vāju bāzi. Piemēram:
Al (NO3) 3 (alumīnija nitrāts) + 3 (H2OxNH3) (hidrāta ūdens amonjaks) = Al (OH) 3 (amfotērās oksīds) + 3NH4NO3 (reakcija tiek veikta saskaņā ar siltuma divdesmit grādi).
Al (NO3) 3 (alumīnija nitrāts) + 3 (H2OxNH3) (ūdens amonija hidroksīds) = ALO (OH) (amfotērās oksīds) + 3NH4NO3 + H2O (reakcija veikta pie 80 ° C)

Šajā gadījumā šāda veida maiņas reakcija gadījumāAlumīnija hidroksīds neizdosies. Tas ir saistīts ar to, ka alumīnija nokļūst anjonu, jo tā dual īpašībām: Al (OH) 3 (alumīnija hidroksīds) + OH- (lieko sārmu) = [Al (OH) 4], - (alumīnija hidroksīda anjona).

Šāda veida reakciju piemēri:
Al (NO3) 3 (alumīnija nitrāts) + 4NaOH (nātrija hidroksīda pārpalikums) = 3NaNO3 + Na (Al (OH) 4).
ZnSO4 (cinka sulfāts) + 4NaOH (nātrija hidroksīda pārpalikums) = Na2SO4 + Na2 (Zn (OH) 4).

Sāļi, kas veidojas šajā gadījumā, attiecas uzkompleksie savienojumi. Tie ietver šādus kompleksus anjonus: (Al (OH) 4) - un vairāk (Zn (OH) 4) 2-. Tātad šos sāļus sauc: Na (Al (OH) 4) - nātrija tetrahidroksalalumināts, Na2 (Zn (OH) 4) - nātrija tetrahidroksokvincāts. Alumīnija vai cinka oksīdu mijiedarbības produktus ar cietām sārmām sauc citādi: NaAlO2 - nātrija dioksoalumināts un Na2ZnO2 - nātrija dioksociņkāte.

Lasīt vairāk: