Šią pamoką skirsime amfoterinių oksidų ir hidroksidų tyrimui. Jame kalbėsime apie medžiagas, turinčias amfoterinių (dvigubų) savybių, ir su jomis vykstančių cheminių reakcijų ypatybes. Bet pirmiausia pakartokime, su kuo reaguoja rūgštiniai ir baziniai oksidai. Išnagrinėję amfoterinių oksidų ir hidroksidų pavyzdžius.

Tema: Įvadas

Pamoka: Amfoteriniai oksidai ir hidroksidai

Ryžiai. 1. Medžiagos, pasižyminčios amfoterinėmis savybėmis

Baziniai oksidai reaguoja su rūgštiniais oksidais, o rūgštiniai oksidai su bazėmis. Tačiau yra medžiagų, kurių oksidai ir hidroksidai, priklausomai nuo sąlygų, reaguos ir su rūgštimis, ir su bazėmis. Tokios savybės vadinamos amfoterinis.

Amfoterinių savybių turinčios medžiagos parodytos 1 pav. Tai junginiai, sudaryti iš berilio, cinko, chromo, arseno, aliuminio, germanio, švino, mangano, geležies, alavo.

Jų amfoterinių oksidų pavyzdžiai pateikti 1 lentelėje.

Apsvarstykite cinko ir aliuminio oksidų amfoterines savybes. Jų sąveikos su baziniais ir rūgštiniais oksidais, su rūgštimi ir šarmu pavyzdžiu.

ZnO + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 (natrio cinkatas). Cinko oksidas elgiasi kaip rūgštis.

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

3ZnO + P 2 O 5 → Zn 3 (PO 4) 2 (cinko fosfatas)

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O

Aliuminio oksidas elgiasi panašiai kaip cinko oksidas:

Sąveika su baziniais oksidais ir bazėmis:

Al 2 O 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 (natrio metaaliuminatas). Aliuminio oksidas elgiasi kaip rūgštis.

Al 2 O 3 + 2 NaOH → 2 NaAlO 2 + H 2 O

Sąveika su rūgščių oksidais ir rūgštimis. Rodo pagrindinio oksido savybes.

Al 2 O 3 + P 2 O 5 → 2AlPO 4 (aliuminio fosfatas)

Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O

Nagrinėjamos reakcijos atsiranda kaitinant, sintezės metu. Jei imsime medžiagų tirpalus, tada reakcijos vyks šiek tiek kitaip.

ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (natrio tetrahidroksocinkatas) Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na (natrio tetrahidroksoaliuminatas)

Dėl šių reakcijų gaunamos sudėtingos druskos.

Ryžiai. 2. Mineralai aliuminio oksido pagrindu

Aliuminio oksidas.

Aliuminio oksidas yra labai paplitusi medžiaga Žemėje. Jis sudaro molio, boksito, korundo ir kitų mineralų pagrindą. 2 pav.

Dėl šių medžiagų sąveikos su sieros rūgštimi gaunamas cinko sulfatas arba aliuminio sulfatas.

ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Lydymosi metu vyksta cinko ir aliuminio hidroksidų reakcijos su natrio oksidu, nes šie hidroksidai yra kieti ir nepatenka į tirpalus.

Zn (OH) 2 + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 + H 2 O druska vadinama natrio cinkatu.

2Al(OH) 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 O druska vadinama natrio metaaliuminatu.

Ryžiai. 3. Aliuminio hidroksidas

Amfoterinių bazių reakcijos su šarmais apibūdina jų rūgštines savybes. Šios reakcijos gali būti vykdomos ir kietųjų medžiagų lydymosi, ir tirpalų pavidalu. Bet tokiu atveju bus gautos skirtingos medžiagos, t.y. reakcijos produktai priklauso nuo reakcijos sąlygų: lydalo ar tirpalo.

Zn(OH) 2 + 2NaOH kieta medžiaga. Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Al(OH) 3 + NaOH tv. NaAlO2 + 2H2O

Zn (OH) 2 + 2NaOH tirpalas → Na 2 Al (OH) 3 + NaOH tirpalas → Na natrio tetrahidroksoaliuminatas Al (OH) 3 + 3NaOH tirpalas → Na 3 natrio heksahidroksoaliuminatas.

Pasirodo, natrio tetrahidroksoaliuminatas arba natrio heksahidroksoaliuminatas priklauso nuo to, kiek šarmų paėmėme. Paskutinėje šarminėje reakcijoje imama daug ir susidaro natrio heksahidroksoaliuminatas.

Elementai, kurie sudaro amfoterinius junginius, patys gali turėti amfoterinių savybių.

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H2 (natrio tetrahidroksocinkatas)

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 ((natrio tetrahidroksoaliuminatas)

Zn + H 2 SO 4 (suskaidomas) → ZnSO 4 + H 2

2Al + 3H 2 SO 4 (diff.) → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2

Prisiminkite, kad amfoteriniai hidroksidai yra netirpios bazės. O kaitinant jie suyra, susidaro oksidas ir vanduo.

Amfoterinių bazių skilimas kaitinant.

2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O

Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O

Apibendrinant pamoką.

Sužinojote amfoterinių oksidų ir hidroksidų savybes. Šios medžiagos turi amfoterinių (dvigubų) savybių. cheminės reakcijos kad srautas su jais turi ypatumus. Jūs pažvelgėte į amfoterinių oksidų ir hidroksidų pavyzdžius .

1. Rudzitis G.E. Neorganinės ir organinė chemija. 8 klasė: vadovėlis skirta švietimo įstaigos: pagrindinis lygis / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Nušvitimas. 2011 176 p.: iliustr.

2. Popelis P.P. Chemija: 8 klasė: vadovėlis bendrojo ugdymo įstaigoms / P.P. Popelis, L.S. Krivlya. -K.: IC "Akademija", 2008.-240 p.: iliustr.

3. Gabrielyan O.S. Chemija. 9 klasė Vadovėlis. Leidykla: Drofa.: 2001 m. 224s.

1. Nr.6,10 (b. l. 130) Rudzitis G.E. Neorganinė ir organinė chemija. 9 klasė: vadovėlis ugdymo įstaigoms: pagrindinis lygis / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Nušvitimas. 2008 170 m.: iliustr.

2. Parašykite natrio heksahidroksoaliuminato formulę. Kaip ši medžiaga gaunama?

3. Natrio hidroksido tirpalas palaipsniui buvo pridedamas prie aliuminio sulfato tirpalo iki pertekliaus. Ką pastebėjote? Parašykite reakcijų lygtis.

Šie elementų oksidai yra amfoteriniai majoras pogrupiai: BeO, A1 2 O 3, Ga 2 O 3, GeO 2, SnO, SnO 2, PbO, Sb 2 O 3, PoO 2. Amfoteriniai hidroksidai yra šie elementų hidroksidai majoras pogrupiai: Be (OH) 2, A1 (OH) 3, Sc (OH) 3, Ga (OH) 3, In (OH) 3, Sn (OH) 2, SnO 2 nH 2 O, Pb (OH) 2, PbO 2 nH 2 O.

Vieno pogrupio elementų oksidų ir hidroksidų pagrindinė prigimtis didėja didėjant elemento atominiam skaičiui (lyginant tos pačios oksidacijos būsenos elementų oksidus ir hidroksidus). Pavyzdžiui, N 2 O 3, P 2 O 3, As 2 O 3 yra rūgštiniai oksidai, Sb 2 O 3 yra amfoterinis oksidas, Bi 2 O 3 yra bazinis oksidas.

Panagrinėkime hidroksidų amfoterines savybes berilio ir aliuminio junginių pavyzdžiu.

Aliuminio hidroksidas pasižymi amfoterinėmis savybėmis, reaguoja tiek su bazėmis, tiek su rūgštimis ir sudaro dvi serijas druskų:

1) kuriame elementas A1 yra katijono pavidalu;

2A1 (OH) 3 + 6HC1 \u003d 2A1C1 3 + 6H 2 O A1 (OH) 3 + 3H + \u003d A1 3+ + 3H 2 O

Šioje reakcijoje A1(OH) 3 veikia kaip bazė, sudarydama druską, kurioje aliuminis yra A1 3+ katijonas;

2) kuriame elementas A1 yra anijono dalis (aliuminatai).

A1 (OH) 3 + NaOH \u003d NaA1O 2 + 2H 2 O.

Šioje reakcijoje A1(OH)3 veikia kaip rūgštis, sudarydama druską, kurioje aliuminis yra AlO 2 anijono dalis.

Ištirpusių aliuminatų formulės parašytos supaprastintai, turint omenyje druskos dehidratacijos metu susidariusį produktą.

Cheminėje literatūroje galima rasti įvairių formulių junginių, susidarančių ištirpinant aliuminio hidroksidą šarme: NaA1O 2 (natrio metaaliuminatas), Na tetrahidroksoaliuminatas natrio. Šios formulės neprieštarauja viena kitai, nes jų skirtumas yra susijęs su skirtingu šių junginių hidratacijos laipsniu: NaA1O 2 2H 2 O yra skirtingas Na įrašas. Kai A1 (OH) 3 ištirpsta šarmo perteklyje, susidaro natrio tetrahidroksoaliuminatas:

A1(OH)3 + NaOH = Na.

Reagentų sukepinimo metu susidaro natrio metaaliuminatas:

A1(OH) 3 + NaOH ==== NaA1O 2 + 2H 2 O.

Taigi galima teigti, kad vandeniniuose tirpaluose vienu metu yra tokių jonų kaip [A1 (OH) 4] - arba [A1 (OH) 4 (H 2 O) 2] - (tuo atveju, kai reakcijos lygtis sudaroma imant atsižvelgiant į hidrato apvalkalus), o žymėjimas A1O 2 yra supaprastintas.

Dėl gebėjimo reaguoti su šarmais aliuminio hidroksidas, kaip taisyklė, nėra gaunamas šarmams veikiant aliuminio druskų tirpalus, o naudojamas amoniako tirpalas:

A1 2 (SO 4) 3 + 6 NH 3 H 2 O \u003d 2A1 (OH) 3 + 3(NH4)2SO4.

Tarp antrojo laikotarpio elementų hidroksidų berilio hidroksidas pasižymi amfoterinėmis savybėmis (pats berilis yra įstrižai panašus į aliuminį).

Su rūgštimis:

Būti (OH) 2 + 2HC1 \u003d BeC1 2 + 2H 2 O.

Su bazėmis:

Būti (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 (natrio tetrahidroksoberiliatas).

Supaprastinta forma (jei Be (OH) 2 atstovaujame kaip rūgštį H 2 BeO 2)

Būkite (OH) 2 + 2NaOH (koncentruotas karštas) \u003d Na 2 BeO 2 + 2H 2 O.

berilatas Na

Antrinių pogrupių elementų hidroksidai, atitinkantys didžiausias oksidacijos būsenas, dažniausiai pasižymi rūgštinėmis savybėmis: pavyzdžiui, Mn 2 O 7 - HMnO 4; CrO 3 - H 2 CrO 4. Žemesniems oksidams ir hidroksidams būdingas pagrindinių savybių vyravimas: CrO - Cr (OH) 2; MnO - Mn(OH)2; FeO – Fe (OH) 2. Tarpiniai junginiai, atitinkantys oksidacijos laipsnius +3 ir +4, dažnai pasižymi amfoterinėmis savybėmis: Cr 2 O 3 - Cr (OH) 3; Fe 2 O 3 – Fe (OH) 3. Šį modelį iliustruojame chromo junginių pavyzdžiu (9 lentelė).

9 lentelė. Oksidų ir juos atitinkančių hidroksidų prigimties priklausomybė nuo elemento oksidacijos laipsnio

Dėl sąveikos su rūgštimis susidaro druska, kurioje elementas chromas yra katijono pavidalu:

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O.

Cr(III) sulfatas

Reakcija su bazėmis sukelia druskos susidarymą kurios elementas chromas yra anijono dalis:

Cr (OH) 3 + 3NaOH \u003d Na 3 + 3H 2 O.

heksahidroksochromatas(III) Na

Cinko oksidas ir hidroksidas ZnO, Zn(OH) 2 paprastai yra amfoteriniai junginiai, Zn(OH) 2 lengvai tirpsta rūgščių ir šarmų tirpaluose.

Dėl sąveikos su rūgštimis susidaro druska, kurioje elementas cinkas yra katijono pavidalu:

Zn(OH)2 + 2HC1 = ZnCl2 + 2H2O.

Dėl sąveikos su bazėmis susidaro druska, kurioje cinko elementas yra anijone. Sąveikaujant su šarmais sprendimuose susidaro tetrahidroksocinkatai, kai susiliejo- Cinkatai:

Zn(OH)2 + 2NaOH \u003d Na 2.

Arba sulydant:

Zn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O.

Cinko hidroksidas gaunamas panašiai kaip aliuminio hidroksidas.

Amfoteriniai junginiai

Chemija visada yra priešybių vienybė.

Pažvelkite į periodinę lentelę.

Susidaro kai kurie elementai (beveik visi metalai, kurių oksidacijos būsenos +1 ir +2). pagrindinis oksidai ir hidroksidai. Pavyzdžiui, kalis sudaro oksidą K 2 O ir hidroksidą KOH. Jie pasižymi pagrindinėmis savybėmis, pavyzdžiui, sąveikauja su rūgštimis.

K2O + HCl → KCl + H2O

Kai kurie elementai (dauguma nemetalų ir metalų, kurių oksidacijos būsenos +5, +6, +7) susidaro rūgštus oksidai ir hidroksidai. Rūgščių hidroksidai yra deguonies turinčios rūgštys, jos vadinamos hidroksidais, nes struktūroje yra hidroksilo grupė, pavyzdžiui, siera sudaro rūgšties oksidą SO 3 ir rūgšties hidroksidą H 2 SO 4 (sieros rūgštį):

Tokie junginiai pasižymi rūgštinėmis savybėmis, pavyzdžiui, reaguoja su bazėmis:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Ir yra elementų, kurie sudaro tokius oksidus ir hidroksidus, kurie pasižymi ir rūgštinėmis, ir bazinėmis savybėmis. Šis reiškinys vadinamas amfoterinis . Šiame straipsnyje mūsų dėmesys bus skiriamas tokiems oksidams ir hidroksidams. Visi amfoteriniai oksidai ir hidroksidai - kietosios medžiagos, netirpsta vandenyje.

Pirma, kaip nustatyti, ar oksidas ar hidroksidas yra amfoterinis? Yra taisyklė, šiek tiek sąlyginė, bet vis tiek galite ją naudoti:

Amfoterinius hidroksidus ir oksidus sudaro metalai, kurių oksidacijos būsenos +3 ir +4, pavyzdžiui (Al 2 O 3 , Al(Oi) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(Oi) 3)

Ir keturios išimtys:metalaiZn , Būk , Pb , sn sudaro šiuos oksidus ir hidroksidus:ZnO , Zn ( Oi ) 2 , BeO , Būk ( Oi ) 2 , PbO , Pb ( Oi ) 2 , SNO , sn ( Oi ) 2 , kuriame jų oksidacijos būsena yra +2, tačiau nepaisant to, šie junginiai pasižymi amfoterinės savybės .

Dažniausiai pasitaikantys amfoteriniai oksidai (ir juos atitinkantys hidroksidai): ZnO, Zn(OH) 2, BeO, Be(OH) 2, PbO, Pb(OH) 2, SnO, Sn(OH) 2, Al 2 O 3, Al (OH) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(OH) 3 , Cr 2 O 3 , Cr(OH) 3 .

Amfoterinių junginių savybes prisiminti nesunku: jie sąveikauja rūgštys ir šarmai.

• sąveikaujant su rūgštimis, viskas paprasta; šiose reakcijose amfoteriniai junginiai elgiasi kaip baziniai:

Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O

ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O

BeO + HNO 3 → Be(NO 3 ) 2 + H 2 O

Hidroksidai reaguoja taip pat:

Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H 2O

Pb(OH) 2 + 2HCl → PbCl 2 + 2H 2 O

• Su sąveika su šarmais tai yra šiek tiek sunkiau. Šiose reakcijose amfoteriniai junginiai elgiasi kaip rūgštys, o reakcijos produktai gali būti skirtingi, viskas priklauso nuo sąlygų.

Arba reakcija vyksta tirpale, arba reagentai paimami kaip kietos medžiagos ir susilieja.

Bazinių junginių sąveika su amfoteriniais junginiais sintezės metu.

Kaip pavyzdį paimkime cinko hidroksidą. Kaip minėta anksčiau, amfoteriniai junginiai, sąveikaujantys su baziniais, elgiasi kaip rūgštys. Taigi cinko hidroksidą Zn (OH) 2 rašome kaip rūgštį. Rūgštis turi vandenilį priekyje, išimkime: H 2 ZnO 2. Ir šarmo reakcija su hidroksidu vyks taip, tarsi tai būtų rūgštis. „Rūgšties likutis“ ZnO 2 2 dvivalentė:

2 tūkst Oi(televizorius) + H 2 ZnO 2 (kietas) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + 2 H 2 O

Gauta medžiaga K 2 ZnO 2 vadinama kalio metazinkatu (arba tiesiog kalio cinkatu). Ši medžiaga yra kalio ir hipotetinės „cinko rūgšties“ H 2 ZnO 2 druska (ne visai teisinga tokius junginius vadinti druskomis, bet savo patogumui tai pamiršime). Tik cinko hidroksidas parašytas taip: H 2 ZnO 2 nėra gerai. Rašome kaip įprasta Zn (OH) 2, bet turime omenyje (savo patogumui), kad tai yra „rūgštis“:

2KOH (kietas) + Zn (OH) 2 (kietas) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Su hidroksidais, kuriuose yra 2 OH grupės, viskas bus taip pat, kaip su cinku:

Be (OH) 2 (kietas.) + 2NaOH (kietas.) (t, susiliejimas) → 2H 2 O + Na 2 BeO 2 (natrio metaberilatas arba berilatas)

Pb (OH) 2 (kietas.) + 2NaOH (kietas.) (t, susiliejimas) → 2H 2 O + Na 2 PbO 2 (natrio metaplumbatas arba plumbatas)

Su amfoteriniais hidroksidais su trimis OH grupėmis (Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3) šiek tiek kitaip.

Paimkime aliuminio hidroksidą kaip pavyzdį: Al (OH) 3, parašykite jį rūgšties pavidalu: H 3 AlO 3, bet mes nepaliekame tokioje formoje, o išimame vandenį iš ten:

H 3 AlO 3 - H 2 O → HAlO 2 + H 2 O.

Čia mes dirbame su šia „rūgštimi“ (HAlO 2):

HAlO 2 + KOH → H 2 O + KAlO 2 (kalio metaaliuminatas arba tiesiog aliuminatas)

Bet aliuminio hidroksido negalima parašyti taip, kaip šis HAlO 2, mes jį užrašome kaip įprasta, bet čia turime omenyje „rūgštį“:

Al (OH) 3 (kietas.) + KOH (kietas.) (t, lydymas) → 2H 2 O + KAlO 2 (kalio metaaliuminatas)

Tas pats pasakytina apie chromo hidroksidą:

Cr(OH) 3 → H 3 CrO 3 → HCrO 2

Cr (OH) 3 (kietas.) + KOH (kietas.) (t, lydymas) → 2H 2 O + KCrO 2 (kalio metachromatas,

BET NE CHROMATAS, chromatai yra chromo rūgšties druskos).

Su hidroksidais, turinčiais keturias OH grupes, viskas yra lygiai taip pat: vandenilį nukreipiame į priekį ir pašaliname vandenį:

Sn(OH) 4 → H 4 SnO 4 → H 2 SnO 3

Pb(OH) 4 → H 4 PbO 4 → H 2 PbO 3

Reikia atsiminti, kad švinas ir alavas sudaro du amfoterinius hidroksidus: kurių oksidacijos laipsnis yra +2 (Sn (OH) 2, Pb (OH) 2) ir +4 (Sn (OH) 4, Pb (OH) 4 ).

Ir šie hidroksidai sudarys skirtingas „druskas“:

Oksidacijos būsena
Hidroksido formulė	Sn(OH)2	Pb (OH) 2	Sn(OH)4	Pb(OH)4
Hidroksido kaip rūgšties formulė	H2SnO2	H2PbO2	H2SnO3	H2PbO3
Druska (kalis)	K2SnO2	K 2 PbO 2	K2SnO3	K2PbO3
Druskos pavadinimas			metastanatas	metablumbAT

Tie patys principai kaip ir įprastų „druskų“ pavadinimuose, elementas in aukščiausias laipsnis oksidacija – priesaga AT, tarpinėje – IT.

Tokios „druskos“ (metachromatai, metaaliuminatai, metaberilatai, metacinkatai ir kt.) gaunamos ne tik dėl šarmų ir amfoterinių hidroksidų sąveikos. Šie junginiai visada susidaro, kai liečiasi stipriai bazinis „pasaulis“ ir amfoterinis (sintezės būdu). Tai yra, kaip ir amfoteriniai hidroksidai su šarmais, reaguos ir amfoteriniai oksidai, ir metalų druskos, sudarančios amfoterinius oksidus (silpnų rūgščių druskas). Vietoj šarmo galite paimti stipriai šarminį oksidą ir metalo druską, kuri sudaro šarmą (silpnos rūgšties druska).

Sąveikos:

Atminkite, kad toliau nurodytos reakcijos vyksta sintezės metu.

Amfoterinis oksidas su stipriai baziniu oksidu:

ZnO (kietas) + K 2 O (kietas) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 (kalio metacinkatas arba tiesiog kalio cinkatas)

Amfoterinis oksidas su šarmu:

ZnO (kietas) + 2KOH (kietas) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Amfoterinis oksidas su silpnos rūgšties druska ir šarmą sudarančio metalo:

ZnO (kietas) + K 2 CO 3 (kietas) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Amfoterinis hidroksidas su stipriai baziniu oksidu:

Zn (OH) 2 (kieta) + K 2 O (kieta) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Amfoterinis hidroksidas su šarmu:

Zn (OH) 2 (kieta) + 2KOH (kieta) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Amfoterinis hidroksidas su silpnos rūgšties druska ir šarmą sudarančio metalo:

Zn (OH) 2 (kieta) + K 2 CO 3 (kieta) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Silpnos rūgšties ir metalo, sudarančio amfoterinį junginį su stipriai baziniu oksidu, druskos:

ZnCO 3 (kieta) + K 2 O (kieta) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Silpnos rūgšties ir metalo, sudarančio amfoterinį junginį su šarmu, druskos:

ZnCO 3 (kieta) + 2KOH (kieta) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Silpnos rūgšties ir metalo, kuris sudaro amfoterinį junginį su silpnos rūgšties druska ir metalu, kuris sudaro šarmą, druskos:

ZnCO 3 (kieta) + K 2 CO 3 (kieta) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + 2CO 2

Žemiau pateikiama informacija apie amfoterinių hidroksidų druskas, dažniausiai egzamine pažymėtos raudonai.

	Hidroksidas	Rūgšties hidroksidas	rūgšties likutis		Druskos pavadinimas
BeO	Būk (OH) 2	H 2 BeO 2	BeO 2 2-	K 2 BeO 2	Metaberilatas (berilatas)
ZnO	Zn(OH) 2	H 2 ZnO 2	ZnO 2 2-	K 2 ZnO 2	Metazinkatas (cinkatas)
Al 2 O 3	Al(OH) 3	HALO 2	AlO 2 —	KALO 2	Metaaliuminatas (aliuminatas)
Fe2O3	Fe(OH)3	HFeO 2	FeO 2 -	KFeO 2	Metaferatas (BET NE FERATAS)
	Sn(OH)2	H2SnO2	SnO 2 2-	K2SnO2
	Pb(OH)2	H2PbO2	PbO 2 2-	K 2 PbO 2
SnO 2	Sn(OH)4	H2SnO3	SnO 3 2-	K2SnO3	MetastannAT (stannatas)
PbO2	Pb(OH)4	H2PbO3	PbO 3 2-	K2PbO3	MetablumbAT (plumbatas)
Cr2O3	Cr(OH)3	HCrO 2	CrO2 -	KCrO 2	Metachromatas (BET NE CHROMAS)

Amfoterinių junginių sąveika su šarmų tirpalais (čia tik šarmai).

Vieningame valstybiniame egzamine tai vadinama „aliuminio hidroksido (cinko, berilio ir kt.) šarmu ištirpinimu“. Taip yra dėl amfoterinių hidroksidų sudėtyje esančių metalų gebėjimo, esant hidroksido jonų pertekliui (šarminėje terpėje), prijungti šiuos jonus prie savęs. Susidaro dalelė, kurios centre yra metalas (aliuminis, berilis ir kt.), kurį supa hidroksido jonai. Ši dalelė dėl hidroksido jonų tampa neigiamai įkrauta (anijonu), ir šis jonas bus vadinamas hidroksoaliuminatu, hidroksocinkatu, hidroksoberiliatu ir kt. Be to, procesas gali vykti įvairiai, metalas gali būti apsuptas skirtingu hidroksido jonų skaičiumi.

Apsvarstysime du atvejus: kai metalas yra apjuostas keturi hidroksido jonai, o kai jis yra apsuptas šeši hidroksido jonai.

Užrašykime sutrumpintą joninė lygtisšie procesai:

Al(OH)3 + OH - → Al(OH)4 -

Gautas jonas vadinamas tetrahidroksoaliuminato jonu. Priešdėlis „tetra“ pridedamas, nes yra keturi hidroksido jonai. Tetrahidroksoaliuminato jonas turi - krūvį, nes aliuminis turi 3+ krūvį, o keturi hidroksido jonai - 4-, iš viso pasirodo -.

Al (OH) 3 + 3OH - → Al (OH) 6 3-

Šioje reakcijoje susidaręs jonas vadinamas heksahidroksoaliuminato jonu. Priešdėlis „hekso-“ pridedamas, nes yra šeši hidroksido jonai.

Būtina pridėti priešdėlį, nurodantį hidroksido jonų kiekį. Nes jei rašote tik „hidroksoaliuminatas“, neaišku, kurį joną turite omenyje: Al (OH) 4 - ar Al (OH) 6 3 -.

Kai šarmas reaguoja su amfoteriniu hidroksidu, tirpale susidaro druska. Kurio katijonas yra šarminis katijonas, o anijonas yra sudėtingas jonas, kurio susidarymą nagrinėjome anksčiau. Anijonas yra viduje laužtiniai skliaustai.

Al (OH) 3 + KOH → K (kalio tetrahidroksoaliuminatas)

Al (OH) 3 + 3KOH → K 3 (kalio heksahidroksoaliuminatas)

Kokią tiksliai (heksa- ar tetra-) druską rašote kaip produktą, nesvarbu. Net ir USE atsakymuose rašoma: „... K 3 (leistina formuotis K). Svarbiausia nepamiršti, kad visi indeksai būtų teisingai pritvirtinti. Stebėkite mokesčius ir saugokite nepamirškite, kad jų suma turi būti lygi nuliui.

Be amfoterinių hidroksidų, su šarmais reaguoja ir amfoteriniai oksidai. Prekė bus tokia pati. Tik jei reakciją parašysite taip:

Al 2 O 3 + NaOH → Na

Al 2 O 3 + NaOH → Na 3

Tačiau šios reakcijos nesusilygins. Būtina įpilti vandens į kairę pusę, nes sąveika vyksta tirpale, ten yra pakankamai vandens ir viskas išsilygins:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na

Al2O3 + 6NaOH + 3H2O → 2Na3

Be amfoterinių oksidų ir hidroksidų, kai kurie ypač sąveikauja su šarmų tirpalais. aktyvieji metalai kurie sudaro amfoterinius junginius. Būtent tai yra: aliuminis, cinkas ir berilis. Kad išlygintų, kairiesiems taip pat reikia vandens. Be to, pagrindinis skirtumas tarp šių procesų yra vandenilio išsiskyrimas:

2Al + 2NaOH + 6H 2O → 2Na + 3H 2

2Al + 6NaOH + 6H2O → 2Na3 + 3H2

Žemiau esančioje lentelėje pateikiami dažniausiai pasitaikantys amfoterinių junginių savybių pavyzdžiai atliekant egzaminą:

Amfoterinė medžiaga		Druskos pavadinimas
Al2O3 Al(OH)3		Natrio tetrahidroksoaliuminatas	Al(OH) 3 + NaOH → Na Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na 2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
	Na 3	Natrio heksahidroksoaliuminatas	Al(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3 2Al + 6NaOH + 6H 2 O → 2Na 3 + 3H 2
Zn(OH)2	K2	Natrio tetrahidroksocinkatas	Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
	K4	Natrio heksahidroksocinkatas	Zn(OH) 2 + 4NaOH → Na 4 ZnO + 4NaOH + H 2 O → Na 4 Zn + 4NaOH + 2H 2 O → Na 4 + H 2
Be(OH)2	Li 2	Ličio tetrahidroksoberiliatas	Būk (OH) 2 + 2LiOH → Li 2 BeO + 2LiOH + H 2 O → Li 2 Be + 2LiOH + 2H 2 O → Li 2 + H 2
	Li 4	Ličio heksahidroksoberiliatas	Būk (OH) 2 + 4LiOH → Li 4 BeO + 4LiOH + H 2 O → Li 4 Be + 4LiOH + 2H 2 O → Li 4 + H 2
Cr2O3 Cr(OH)3		Natrio tetrahidroksochromatas	Cr(OH) 3 + NaOH → Na Kr 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Natrio heksahidroksochromatas	Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Kr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3
Fe2O3 Fe(OH)3		Natrio tetrahidroksoferatas	Fe(OH) 3 + NaOH → Na Fe 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Natrio heksahidroksoferatas	Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Fe 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Šiose sąveikose gautos druskos reaguoja su rūgštimis, sudarydamos dvi kitas druskas (tam tikros rūgšties ir dviejų metalų druskas):

2Na 3 + 6H 2 TAIP 4 → 3Na 2 TAIP 4 + Al 2 (TAIP 4 ) 3 + 12H 2 O

Tai viskas! Nieko sudėtingo. Svarbiausia nesupainioti, prisiminti, kas susidaro sintezės metu, kas yra tirpale. Labai dažnai susiduriama su užduotimis šia tema B dalys.

Prieš aptardami chemines bazių ir amfoterinių hidroksidų savybes, aiškiai apibrėžkime, kas tai yra?

1) Bazėms arba baziniams hidroksidams priskiriami metalų hidroksidai, kurių oksidacijos būsena +1 arba +2, t.y. kurių formulės rašomos arba kaip MeOH, arba kaip Me(OH) 2 . Tačiau yra išimčių. Taigi hidroksidai Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2 nepriklauso bazėms.

2) Amfoteriniams hidroksidams priskiriami metalų hidroksidai, kurių oksidacijos laipsnis yra +3, +4, ir, kaip išimtis, hidroksidai Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2. Metalų hidroksidai oksidacijos būsenoje +4, in NAUDOTI užduotis nesutinka, todėl nebus svarstomas.

Bazių cheminės savybės

Visos bazės skirstomos į:

Prisiminkite, kad berilis ir magnis nėra šarminių žemių metalai.

Be to, kad šarmai tirpsta vandenyje, jie taip pat labai gerai disocijuoja vandeniniuose tirpaluose, o netirpios bazės žemas laipsnis disociacija.

Dėl šio šarmų ir netirpių hidroksidų tirpumo ir gebėjimo disocijuotis skirtumas savo ruožtu lemia pastebimus jų cheminių savybių skirtumus. Taigi, visų pirma, šarmai yra chemiškai aktyvesni junginiai ir dažnai gali įsitraukti į tas reakcijas, į kurias neįeina netirpios bazės.

Bazių reakcija su rūgštimis

Šarmai reaguoja su absoliučiai visomis rūgštimis, net ir labai silpnomis ir netirpiomis. Pavyzdžiui:

Netirpios bazės reaguoja beveik su visomis tirpios rūgštys, nereaguoja su netirpia silicio rūgštimi:

Reikėtų pažymėti, kad tiek stiprios, tiek silpnos bazės su bendroji formulė Me (OH) 2 rūšis gali sudaryti bazines druskas, kai trūksta rūgšties, pavyzdžiui:

Sąveika su rūgščių oksidais

Šarmai reaguoja su visais rūgštiniais oksidais, sudarydami druskas ir dažnai vandenį:

Netirpios bazės gali reaguoti su visais aukštesniaisiais rūgščių oksidais, atitinkančiais stabilias rūgštis, pavyzdžiui, P 2 O 5, SO 3, N 2 O 5, sudarydamos vidutines druskas:

Netirpios Me (OH) 2 formos bazės, esant vandeniui, reaguoja su anglies dvideginis išimtinai su bazinių druskų susidarymu. Pavyzdžiui:

Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O

Su silicio dioksidu dėl išskirtinio inertiškumo tik labiausiai tvirti pagrindai- šarmai. Tokiu atveju susidaro normalios druskos. Su netirpiomis bazėmis reakcija nevyksta. Pavyzdžiui:

Bazių sąveika su amfoteriniais oksidais ir hidroksidais

Visi šarmai reaguoja su amfoteriniais oksidais ir hidroksidais. Jei reakcija vykdoma sulydant amfoterinį oksidą arba hidroksidą su kietu šarmu, dėl tokios reakcijos susidaro druskos be vandenilio:

Jei naudojami vandeniniai šarmų tirpalai, susidaro hidrokso kompleksinės druskos:

Aliuminio atveju, veikiant koncentruoto šarmo pertekliui, vietoj Na druskos susidaro Na 3 druska:

Bazių sąveika su druskomis

Bet kuri bazė reaguoja su bet kokia druska tik tuo atveju, jei vienu metu tenkinamos dvi sąlygos:

1) pradinių junginių tirpumas;

2) tarp reakcijos produktų yra nuosėdų arba dujų

Pavyzdžiui:

Bazių šiluminis stabilumas

Visi šarmai, išskyrus Ca(OH) 2, yra atsparūs karščiui ir tirpsta nesuyra.

Visos netirpios bazės, taip pat mažai tirpus Ca (OH) 2 kaitinant suyra. Aukščiausia kalcio hidroksido skilimo temperatūra yra apie 1000 o C:

Netirpūs hidroksidai turi daug žemesnę skilimo temperatūrą. Taigi, pavyzdžiui, vario (II) hidroksidas suyra jau aukštesnėje nei 70 o C temperatūroje:

Amfoterinių hidroksidų cheminės savybės

Amfoterinių hidroksidų sąveika su rūgštimis

Amfoteriniai hidroksidai reaguoja su stiprios rūgštys:

Amfoteriniai metalų hidroksidai esant +3 oksidacijos būsenai, t.y. tipo Me (OH) 3, nereaguoja su rūgštimis, tokiomis kaip H 2 S, H 2 SO 3 ir H 2 CO 3, nes druskos, kurios gali susidaryti dėl tokių reakcijų, negrįžtamai hidrolizuojamos originalus amfoterinis hidroksidas ir atitinkama rūgštis:

Amfoterinių hidroksidų sąveika su rūgštiniais oksidais

Amfoteriniai hidroksidai reaguoja su didesni oksidai, kurios atitinka stabilias rūgštis (SO 3, P 2 O 5, N 2 O 5):

Amfoteriniai metalų hidroksidai esant +3 oksidacijos būsenai, t.y. tipo Me (OH) 3, nereaguoja su rūgštiniais oksidais SO 2 ir CO 2.

Amfoterinių hidroksidų sąveika su bazėmis

Iš bazių amfoteriniai hidroksidai reaguoja tik su šarmais. Tačiau jei naudojamas vandens tirpalasšarmai, tada susidaro hidrokso kompleksinės druskos:

O kai amfoteriniai hidroksidai sulydomi su kietais šarmais, gaunami bevandeniai jų analogai:

Amfoterinių hidroksidų sąveika su baziniais oksidais

Amfoteriniai hidroksidai reaguoja susilieję su šarmų oksidais ir šarminių žemių metalai:

Terminis amfoterinių hidroksidų skilimas

Visi amfoteriniai hidroksidai netirpsta vandenyje ir, kaip ir bet kurie netirpūs hidroksidai, kaitinami skyla iki atitinkamo oksido ir vandens.

Amfoteriniai metalai yra paprastos medžiagos, kurie struktūriškai, chemiškai ir panašūs į metalinę elementų grupę. Patys savaime metalai negali būti eksponuojami amfoterinės savybės, priešingai nei jų junginiai. Pavyzdžiui, kai kurių metalų oksidai ir hidroksidai turi dvigubą cheminę prigimtį – vienomis sąlygomis jie elgiasi kaip rūgštys, o kitomis – šarmų savybėmis.

Pagrindiniai amfoteriniai metalai yra aliuminis, cinkas, chromas ir geležis. Berilis ir stroncis gali būti priskirti tai pačiai elementų grupei.

amfoterinis?

Pirmą kartą šis turtas buvo atrastas gana seniai. O terminą „amfoteriniai elementai“ į mokslą 1814 metais įvedė garsūs chemikai L. Tenar ir J. Gay-Lussac. Tais laikais cheminiai junginiai buvo įprasta reakcijų metu skirstyti į grupes, kurios atitiko jų pagrindines savybes.

Tačiau oksidų ir bazių grupė turėjo dvejopą gebėjimą. Vienomis sąlygomis tokios medžiagos elgėsi kaip šarmai, o kitomis – priešingai – kaip rūgštys. Taip gimė terminas „amfoteris“. Tokiais atvejais elgsena rūgšties ir bazės reakcijos metu priklauso nuo reakcijos sąlygų, dalyvaujančių reagentų pobūdžio ir tirpiklio savybių.

Įdomu tai, kad natūraliomis sąlygomis amfoteriniai metalai gali sąveikauti tiek su šarmais, tiek su rūgštimis. Pavyzdžiui, aliuminio reakcijos metu susidaro aliuminio sulfatas. O kai tas pats metalas reaguoja su koncentruotu šarmu, susidaro kompleksinė druska.

Amfoterinės bazės ir pagrindinės jų savybės

Normaliomis sąlygomis tai yra kietos medžiagos. Jie praktiškai netirpsta vandenyje ir laikomi gana silpnais elektrolitais.

Pagrindinis tokių bazių gavimo būdas yra metalo druskos reakcija su nedideliu kiekiu šarmo. Nusodinimo reakcija turi būti atliekama lėtai ir atsargiai. Pavyzdžiui, kai gaunamas cinko hidroksidas, kaustinė soda atsargiai lašinama į mėgintuvėlį su cinko chloridu. Kiekvieną kartą reikia švelniai pakratyti indą, kad pamatytumėte baltas metalo nuosėdas indo apačioje.

Su rūgštimis ir amfoterinėmis medžiagomis reaguoja kaip bazės. Pavyzdžiui, kai cinko hidroksidas reaguoja su vandenilio chlorido rūgštis susidaro cinko chloridas.

Tačiau reakcijos su bazėmis metu amfoterinės bazės elgiasi kaip rūgštys.

Be to, stipriai kaitinant, jie suyra, susidarant atitinkamiems amfoterinis oksidas ir vandens.

Labiausiai paplitę amfoteriniai metalai yra: trumpas aprašymas

Cinkas priklauso amfoterinių elementų grupei. Ir nors šios medžiagos lydiniai buvo plačiai naudojami net senovės civilizacijose, jie sugebėjo ją išskirti gryna forma tik 1746 m.

Grynas metalas yra gana trapi melsva medžiaga. Cinkas greitai oksiduojasi ore – jo paviršius susitepa ir pasidengia plona oksido plėvele.

Gamtoje cinkas daugiausia egzistuoja mineralų – cinkitų, smitsonitų, kalamitų – pavidalu. Garsiausia medžiaga yra cinko mišinys, kurį sudaro cinko sulfidas. Dauguma dideli indėliaišio mineralo yra Bolivijoje ir Australijoje.

AliuminisŠiandien jis laikomas labiausiai paplitusiu metalu planetoje. Jo lydiniai buvo naudojami daugelį amžių, o 1825 m. medžiaga buvo išskirta gryna forma.

Grynas aliuminis yra lengvas, sidabro spalvos metalas. Jį lengva apdirbti ir lieti. Šis elementas pasižymi dideliu elektros ir šilumos laidumu. Be to, šis metalas yra atsparus korozijai. Faktas yra tas, kad jo paviršius padengtas plona, ​​bet labai atsparia oksido plėvele.

Šiandien aliuminis plačiai naudojamas pramonėje.