Vom dedica această lecție studiului oxizilor și hidroxizilor amfoteri. Pe acesta, vom vorbi despre substanțele care au proprietăți amfotere (duale) și despre caracteristicile reacțiilor chimice care apar cu acestea. Dar mai întâi, să repetăm cu ce reacționează oxizii acizi și bazici. După ce luăm în considerare exemple de oxizi și hidroxizi amfoteri.

Subiect: Introducere

Lecția: Oxizi și hidroxizi amfoteri

Orez. 1. Substanțe care prezintă proprietăți amfotere

Oxizii bazici reacţionează cu oxizii acizi, iar oxizii acizi cu bazele. Există însă substanțe ai căror oxizi și hidroxizi, în funcție de condiții, vor reacționa atât cu acizii, cât și cu bazele. Astfel de proprietăți sunt numite amfoter.

Substanțele cu proprietăți amfotere sunt prezentate în Fig. 1. Acestea sunt compuși formați din beriliu, zinc, crom, arsen, aluminiu, germaniu, plumb, mangan, fier, staniu.

Exemple de oxizi amfoteri ai acestora sunt prezentate în Tabelul 1.

Luați în considerare proprietățile amfotere ale oxizilor de zinc și aluminiu. Pe exemplul interacțiunii lor cu oxizii bazici și acizi, cu acid și alcali.

ZnO + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 (zincat de sodiu). Oxidul de zinc se comportă ca un acid.

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

3ZnO + P 2 O 5 → Zn 3 (PO 4) 2 (fosfat de zinc)

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

Oxidul de aluminiu se comportă similar cu oxidul de zinc:

Interacțiunea cu oxizi și baze bazice:

Al 2 O 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 (metaaluminat de sodiu). Oxidul de aluminiu se comportă ca un acid.

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

Interacțiune cu oxizi și acizi acizi. Arată proprietățile oxidului de bază.

Al 2 O 3 + P 2 O 5 → 2AlPO 4 (fosfat de aluminiu)

Al2O3 + 6HCI → 2AlCl3 + 3H2O

Reacțiile considerate apar în timpul încălzirii, în timpul fuziunii. Dacă luăm soluții de substanțe, atunci reacțiile vor merge puțin diferit.

ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (tetrahidroxozincat de sodiu) Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na (tetrahidroxoaluminat de sodiu)

În urma acestor reacții se obțin săruri complexe.

Orez. 2. Minerale pe bază de oxid de aluminiu

Oxid de aluminiu.

Oxidul de aluminiu este o substanță extrem de comună pe Pământ. Acesta formează baza de argilă, bauxită, corindon și alte minerale. Fig.2.

Ca urmare a interacțiunii acestor substanțe cu acidul sulfuric, se obține sulfat de zinc sau sulfat de aluminiu.

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

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

Reacțiile hidroxizilor de zinc și aluminiu cu oxidul de sodiu au loc în timpul fuziunii, deoarece acești hidroxizi sunt solizi și nu intră în soluții.

Sarea Zn (OH) 2 + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 + H 2 O se numește zincat de sodiu.

Sarea 2Al(OH) 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 O se numește metaaluminat de sodiu.

Orez. 3. Hidroxid de aluminiu

Reacțiile bazelor amfotere cu alcalii le caracterizează proprietățile acide. Aceste reacții pot fi efectuate atât în fuziunea solidelor, cât și în soluții. Dar în acest caz se vor obține diferite substanțe, adică. produşii de reacţie depind de condiţiile de reacţie: în topitură sau în soluţie.

Zn(OH)2 + 2NaOH solid. Na2ZnO2 + 2H2O

Al(OH)3 + NaOH tv. NaAl02 + 2H20

Zn (OH) 2 + 2NaOH soluție → Na 2 Al (OH) 3 + NaOH soluție → Na tetrahidroxoaluminat de sodiu Al (OH) 3 + 3NaOH soluție → Na 3 hexahidroxoaluminat de sodiu.

Se dovedește că tetrahidroxoaluminatul de sodiu sau hexahidroxoaluminatul de sodiu depinde de cât de mult alcalin am luat. În ultima reacție alcalină, se ia mult și se formează hexahidroxoaluminat de sodiu.

Elementele care formează compuși amfoteri pot prezenta ele însele proprietăți amfoterice.

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (tetrahidroxozincat de sodiu)

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 ((tetrahidroxoaluminat de sodiu)

Zn + H2SO4 (descompus) → ZnSO4 + H2

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

Amintiți-vă că hidroxizii amfoteri sunt baze insolubile. Și când sunt încălzite, se descompun, formând oxid și apă.

Descompunerea bazelor amfotere la încălzire.

2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O

Zn(OH)2ZnO + H2O

Rezumând lecția.

Ați învățat proprietățile oxizilor și hidroxizilor amfoteri. Aceste substanțe au proprietăți amfotere (duble). reacții chimice acel flux cu ele au singularități. Te-ai uitat la exemple de oxizi și hidroxizi amfoteri .

1. Rudzitis G.E. anorganice și Chimie organica. Clasa a 8-a: manual pentru institutii de invatamant: nivel de bază / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Iluminismul. 2011 176 p.: ill.

2. Popel P.P.Chimie: clasa a VIII-a: un manual pentru instituţiile de învăţământ general / P.P. Popel, L.S. Krivlya. -K.: IC „Academia”, 2008.-240 p.: ill.

3. Gabrielyan O.S. Chimie. Clasa a 9-a Manual. Editura: Drofa.: 2001. 224s.

1. Nr. 6,10 (p. 130) Rudzitis G.E. Chimie anorganică și organică. Clasa a 9-a: manual pentru instituții de învățământ: nivel de bază / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Iluminismul. 2008 anii 170: ill.

2. Scrieți formula hexahidroxoaluminatului de sodiu. Cum se obține această substanță?

3. O soluție de hidroxid de sodiu a fost adăugată treptat la o soluție de sulfat de aluminiu până la un exces. Ce ai observat? Scrieți ecuațiile de reacție.

Următorii oxizi ai elementelor sunt amfoteri major subgrupe: BeO, A1 2 O 3, Ga 2 O 3, GeO 2, SnO, SnO 2, PbO, Sb 2 O 3, PoO 2. Hidroxizii amfoteri sunt următorii hidroxizi ai elementelor major subgrupe: 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 , Pb02nH20.

Natura de bază a oxizilor și hidroxizilor elementelor unui subgrup crește odată cu creșterea numărului atomic al elementului (când se compară oxizi și hidroxizi ai elementelor în aceeași stare de oxidare). De exemplu, N 2 O 3, P 2 O 3, As 2 O 3 sunt oxizi acizi, Sb 2 O 3 este un oxid amfoter, Bi 2 O 3 este un oxid bazic.

Să luăm în considerare proprietățile amfotere ale hidroxizilor folosind exemplul compușilor de beriliu și aluminiu.

Hidroxidul de aluminiu prezintă proprietăți amfotere, reacționează atât cu bazele, cât și cu acizii și formează două serii de săruri:

1) în care elementul A1 este sub formă de cation;

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

În această reacție, A1(OH)3 funcționează ca bază, formând o sare în care aluminiul este cationul A13+;

2) în care elementul A1 face parte din anion (aluminați).

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

În această reacție, A1(OH) 3 acționează ca un acid, formând o sare în care aluminiul face parte din anionul AlO 2 -.

Formulele aluminaților dizolvați sunt scrise în mod simplificat, cu referire la produsul format în timpul deshidratării sării.

În literatura chimică, se pot găsi diferite formule ale compușilor formați prin dizolvarea hidroxidului de aluminiu în alcali: NaA1O 2 (metaaluminat de sodiu), Na tetrahidroxoaluminat de sodiu. Aceste formule nu se contrazic între ele, deoarece diferența lor este asociată cu diferite grade de hidratare a acestor compuși: NaA1O 2 2H 2 O este o înregistrare diferită a Na. Când A1 (OH) 3 este dizolvat într-un exces de alcali, se formează tetrahidroxoaluminat de sodiu:

A1(OH)3 + NaOH = Na.

În timpul sinterizării reactivilor, se formează metaaluminatul de sodiu:

A1(OH)3 + NaOH ==== NaA1O2 + 2H2O.

Astfel, putem spune că în soluțiile apoase există simultan ioni ca [A1 (OH) 4] - sau [A1 (OH) 4 (H 2 O) 2] - (pentru cazul în care ecuația reacției este întocmită luând luând în considerare învelișurile de hidrat), iar notația A1O 2 este simplificată.

Datorită capacității de reacție cu alcalii, hidroxidul de aluminiu, de regulă, nu este obținut prin acțiunea alcaline asupra soluțiilor de săruri de aluminiu, ci se folosește o soluție de amoniac:

A1 2 (SO 4) 3 + 6 NH 3 H 2 O \u003d 2A1 (OH) 3 + 3(NH4)2S04.

Printre hidroxizii elementelor din a doua perioadă, hidroxidul de beriliu prezintă proprietăți amfotere (beriliul însuși prezintă o similitudine diagonală cu aluminiul).

Cu acizi:

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

Cu baze:

Fii (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 (tetrahidroxoberilat de sodiu).

Într-o formă simplificată (dacă reprezentăm Be (OH) 2 ca un acid H 2 BeO 2)

Fii (OH) 2 + 2NaOH (concentrat fierbinte) \u003d Na 2 BeO 2 + 2H 2 O.

berilat Na

Hidroxizii elementelor subgrupelor secundare, corespunzând celor mai înalte stări de oxidare, au cel mai adesea proprietăți acide: de exemplu, Mn 2 O 7 - HMnO 4; Cr03-H2Cr04. Pentru oxizi si hidroxizi inferiori este caracteristica predominarea principalelor proprietati: CrO - Cr (OH) 2; MnO - Mn (OH)2; FeO - Fe (OH) 2. Compușii intermediari corespunzători stărilor de oxidare +3 și +4 prezintă adesea proprietăți amfotere: Cr 2 O 3 - Cr (OH) 3; Fe 2 O 3 - Fe (OH) 3. Ilustram acest model pe exemplul compușilor de crom (Tabelul 9).

Tabelul 9 - Dependența naturii oxizilor și hidroxizilor corespunzători acestora de gradul de oxidare al elementului

Interacțiunea cu acizii duce la formarea unei sări în care elementul crom este sub formă de cation:

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

sulfat de Cr(III).

Reacția cu bazele duce la formarea sării, în care elementul crom face parte din anion:

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

hexahidroxocromat(III) Na

Oxidul și hidroxidul de zinc ZnO, Zn(OH)2 sunt de obicei compuși amfoteri, Zn(OH)2 se dizolvă ușor în soluții acide și alcaline.

Interacțiunea cu acizii duce la formarea unei sări în care elementul zinc este sub formă de cation:

Zn(OH)2 + 2HC1 = ZnCI2 + 2H20.

Interacțiunea cu bazele duce la formarea unei sări în care elementul zinc se află în anion. Când interacționează cu alcalii in solutii se formează tetrahidroxozincați, când este topită- zincați:

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

Sau la fuziune:

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

Hidroxidul de zinc se obține în mod similar cu hidroxidul de aluminiu.

Compuși amfoteri

Chimia este întotdeauna o unitate de contrarii.

Uită-te la tabelul periodic.

Se formează unele elemente (aproape toate metalele care prezintă stări de oxidare +1 și +2). principal oxizi si hidroxizi. De exemplu, potasiul formează oxidul K 2 O și hidroxidul KOH. Ele prezintă proprietăți de bază, cum ar fi interacțiunea cu acizii.

K2O + HCl → KCl + H2O

Se formează unele elemente (majoritatea nemetalelor și metalelor cu stări de oxidare +5, +6, +7). acid oxizi si hidroxizi. Hidroxizii acizi sunt acizi care conțin oxigen, se numesc hidroxizi deoarece există o grupare hidroxil în structură, de exemplu, sulful formează oxid acid SO 3 și hidroxid acid H 2 SO 4 (acid sulfuric):

Astfel de compuși prezintă proprietăți acide, de exemplu, reacţionează cu baze:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Și există elemente care formează astfel de oxizi și hidroxizi care prezintă atât proprietăți acide, cât și bazice. Acest fenomen se numește amfoter . Astfel de oxizi și hidroxizi vor fi în centrul atenției noastre în acest articol. Toți oxizii și hidroxizii amfoteri - solide, insolubil în apă.

În primul rând, cum determinați dacă un oxid sau hidroxid este amfoter? Există o regulă, puțin condiționată, dar o poți folosi în continuare:

Hidroxizii și oxizii amfoteri sunt formați din metale, în stări de oxidare +3 și +4, de exemplu (Al 2 O 3 , Al(Oh) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(Oh) 3)

Și patru excepții:metaleZn , Fi , Pb , sn formează următorii oxizi și hidroxizi:ZnO , Zn ( Oh ) 2 , BeO , Fi ( Oh ) 2 , PbO , Pb ( Oh ) 2 , SNO , sn ( Oh ) 2 , în care prezintă o stare de oxidare de +2, dar, în ciuda acestui fapt, acești compuși prezintă proprietăți amfotere .

Cei mai comuni oxizi amfoteri (și hidroxizii lor corespunzători): ZnO, Zn(OH) 2 , BeO, Be(OH) 2 , PbO, Pb(OH) 2 , SnO, Sn(OH) 2 , Al 2 O 3 , Al (OH)3, Fe203, Fe(OH)3, Cr203, Cr(OH)3.

Proprietățile compușilor amfoteri nu sunt greu de reținut: interacționează cu acestea acizi și alcalii.

cu interacțiunea cu acizii, totul este simplu; în aceste reacții, compușii amfoteri se comportă ca cei de bază:

Al2O3 + 6HCI → 2AlCl3 + 3H2O

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

BeO + HNO3 → Be(NO3)2 + H2O

Hidroxizii reacționează în același mod:

Fe(OH)3 + 3HCI → FeCl3 + 3H2O

Pb(OH)2 + 2HCI → PbCl2 + 2H2O

Cu interacțiunea cu alcalii este puțin mai dificil. În aceste reacții, compușii amfoteri se comportă ca acizii, iar produșii de reacție pot fi diferiți, totul depinde de condiții.

Fie reacția are loc în soluție, fie reactanții sunt luați ca solide și topiți.

Interacțiunea compușilor bazici cu compușii amfoteri în timpul fuziunii.

Să luăm hidroxidul de zinc ca exemplu. După cum am menționat mai devreme, compușii amfoteri care interacționează cu cei bazici se comportă ca acizi. Deci scriem hidroxidul de zinc Zn (OH) 2 ca acid. Acidul are hidrogen în față, să-l scoatem: H 2 ZnO 2. Și reacția alcalinei cu hidroxidul va avea loc ca și cum ar fi un acid. „Reziduu acid” ZnO22-divalent:

2K Oh(TV) + H 2 ZnO 2 (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + 2 H 2 O

Substanța rezultată K 2 ZnO 2 se numește metazincat de potasiu (sau pur și simplu zincat de potasiu). Această substanță este o sare de potasiu și ipoteticul „acid de zinc” H 2 ZnO 2 (nu este în întregime corect să numim astfel de compuși săruri, dar pentru confortul nostru îl vom uita). Doar hidroxidul de zinc se scrie astfel: H 2 ZnO 2 nu este bun. Scriem ca de obicei Zn (OH) 2, dar ne referim (pentru confortul nostru) că acesta este un „acid”:

2KOH (solid) + Zn (OH) 2 (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Cu hidroxizi, în care există 2 grupe OH, totul va fi la fel ca și cu zinc:

Be (OH) 2 (solid.) + 2NaOH (solid.) (t, fuziune) → 2H 2 O + Na 2 BeO 2 (metaberilat de sodiu sau berilat)

Pb (OH) 2 (solid.) + 2NaOH (solid.) (t, fuziune) → 2H 2 O + Na 2 PbO 2 (metaplumbat de sodiu sau plumbat)

Cu hidroxizi amfoteri cu trei grupe OH (Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3) puțin diferit.

Să luăm ca exemplu hidroxidul de aluminiu: Al (OH) 3, scrieți-l sub formă de acid: H 3 AlO 3, dar nu îl lăsăm în această formă, ci scoatem apa de acolo:

H3AlO3 - H2O → HA102 + H2O.

Aici lucrăm cu acest „acid” (HAlO 2):

HAlO 2 + KOH → H 2 O + KAlO 2 (metaaluminat de potasiu sau pur și simplu aluminat)

Dar hidroxidul de aluminiu nu poate fi scris așa HAlO 2, îl notăm ca de obicei, dar ne referim la „acid” acolo:

Al (OH) 3 (solid.) + KOH (solid.) (t, fuziune) → 2H 2 O + KAlO 2 (metaaluminat de potasiu)

Același lucru este valabil și pentru hidroxidul de crom:

Cr(OH)3 → H3CrO3 → HCrO2

Cr (OH) 3 (solid.) + KOH (solid.) (t, fuziune) → 2H 2 O + KCrO 2 (metacromat de potasiu,

DAR NU CROMAT, cromații sunt săruri ale acidului cromic).

Cu hidroxizi care conțin patru grupe OH, este exact la fel: aducem hidrogenul înainte și eliminăm apa:

Sn(OH) 4 → H 4 SnO 4 → H 2 SnO 3

Pb(OH)4 → H4PbO4 → H2PbO3

Trebuie amintit că plumbul și staniul formează fiecare doi hidroxizi amfoteri: cu o stare de oxidare de +2 (Sn (OH) 2, Pb (OH) 2) și +4 (Sn (OH) 4, Pb (OH) 4 ).

Și acești hidroxizi vor forma diferite „săruri”:

Starea de oxidare
Formula hidroxid	Sn(OH)2	Pb (OH) 2	Sn(OH)4	Pb(OH)4
Formula hidroxidului ca acid	H2SnO2	H2PbO2	H2SnO3	H2PbO3
sare (potasiu)	K2SnO2	K2PbO2	K2SnO3	K2PbO3
Numele de sare			metastannat	metablumbAT

Aceleași principii ca și în denumirile „sărurilor” obișnuite, elementul în cel mai înalt grad oxidare - sufixul AT, în intermediar - IT.

Astfel de „săruri” (metacromați, metaaluminați, metaberilați, metazincați etc.) sunt obținute nu numai ca rezultat al interacțiunii alcaline și hidroxizilor amfoteri. Acești compuși se formează întotdeauna când o „lume” puternic bazică și una amfoteră (prin fuziune) intră în contact. Adică, la fel ca hidroxizii amfoteri cu alcalii, atât oxizii amfoteri, cât și sărurile metalice care formează oxizi amfoteri (săruri ale acizilor slabi) vor reacționa. Și în loc de alcali, puteți lua un oxid puternic bazic și o sare a unui metal care formează un alcali (sare a unui acid slab).

Interacțiuni:

Rețineți că reacțiile de mai jos au loc în timpul fuziunii.

Oxid amfoter cu oxid puternic bazic:

ZnO (solid) + K 2 O (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 (metazincat de potasiu, sau pur și simplu zincat de potasiu)

Oxid amfoter cu alcali:

ZnO (solid) + 2KOH (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Oxid amfoter cu o sare a unui acid slab și un metal care formează un alcalin:

ZnO (solid) + K 2 CO 3 (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Hidroxid amfoter cu oxid puternic bazic:

Zn (OH) 2 (solid) + K 2 O (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Hidroxid amfoter cu alcali:

Zn (OH) 2 (solid) + 2KOH (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Hidroxid amfoter cu o sare a unui acid slab și a unui metal alcalin:

Zn (OH) 2 (solid) + K 2 CO 3 (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Săruri ale unui acid slab și ale unui metal care formează un compus amfoter cu un oxid puternic bazic:

ZnCO 3 (solid) + K 2 O (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Săruri ale unui acid slab și ale unui metal care formează un compus amfoter cu un alcali:

ZnCO 3 (solid) + 2KOH (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Săruri ale unui acid slab și ale unui metal care formează un compus amfoter cu o sare a unui acid slab și un metal care formează un alcalin:

ZnCO 3 (solid) + K 2 CO 3 (solid) (t, fuziune) → K 2 ZnO 2 + 2CO 2

Mai jos sunt informații despre sărurile hidroxizilor amfoteri, cele mai frecvente la examen sunt marcate cu roșu.

	Hidroxid	Hidroxid acid	reziduu acid		Numele de sare
BeO	Fii(OH) 2	H 2 BeO 2	BeO 2 2-	K 2 BeO 2	Metaberilat (berilat)
ZnO	Zn(OH) 2	H 2 ZnO 2	ZnO 2 2-	K 2 ZnO 2	Metazincat (zincat)
Al 2 O 3	Al(OH) 3	Aura 2	AlO 2 —	KALO 2	Metaaluminat (aluminat)
Fe2O3	Fe(OH)3	HFeO2	FeO 2 -	KFeO 2	Metaferrat (DAR NU FERRAT)
	Sn(OH)2	H2SnO2	SnO 2 2-	K2SnO2
	Pb(OH)2	H2PbO2	PbO 2 2-	K2PbO2
SnO 2	Sn(OH)4	H2SnO3	SnO 3 2-	K2SnO3	MetastannAT (stanat)
PbO2	Pb(OH)4	H2PbO3	PbO 3 2-	K2PbO3	MetablumbAT (plumbat)
Cr2O3	Cr(OH)3	HCrO2	CrO2 -	KCrO 2	Metacromat (DAR NU CROMAT)

Interacțiunea compușilor amfoteri cu soluțiile alcaline (aici doar alcaline).

În examenul de stat unificat, aceasta se numește „dizolvarea hidroxidului de aluminiu (zinc, beriliu etc.) alcalin”. Acest lucru se datorează capacității metalelor din compoziția hidroxizilor amfoteri în prezența unui exces de ioni de hidroxid (în mediu alcalin) de a atașa acești ioni de ei înșiși. Se formează o particulă cu un metal (aluminiu, beriliu etc.) în centru, care este înconjurat de ioni de hidroxid. Această particulă devine încărcată negativ (anion) datorită ionilor de hidroxid, iar acest ion va fi numit hidroxoaluminat, hidroxozincat, hidroxoberilat etc. Mai mult, procesul poate decurge în moduri diferite, metalul putând fi înconjurat de un număr diferit de ioni de hidroxid.

Vom lua în considerare două cazuri: când metalul este înconjurat patru ioni de hidroxid, iar când este înconjurat șase ioni de hidroxid.

Să notăm cele prescurtate ecuația ionică aceste procese:

Al(OH) 3 + OH - → Al(OH) 4 -

Ionul rezultat se numește ion tetrahidroxoaluminat. Prefixul „tetra” este adăugat deoarece există patru ioni de hidroxid. Ionul tetrahidroxoaluminat are o sarcină -, deoarece aluminiul poartă o sarcină 3+ și patru ioni de hidroxid 4-, în total se dovedește -.

Al (OH) 3 + 3OH - → Al (OH) 6 3-

Ionul format în această reacție se numește ion hexahidroxoaluminat. Prefixul „hexo-” este adăugat deoarece există șase ioni de hidroxid.

Este necesar să adăugați un prefix care indică cantitatea de ioni de hidroxid. Pentru că dacă scrii doar „hidroxoaluminat”, nu este clar la ce ion te referi: Al (OH) 4 - sau Al (OH) 6 3-.

Când alcalii reacţionează cu hidroxidul amfoter, se formează o sare în soluţie. Al cărui cation este un cation alcalin, iar anionul este un ion complex, a cărui formare am considerat-o mai devreme. Anionul este în paranteza patrata.

Al (OH) 3 + KOH → K (tetrahidroxoaluminat de potasiu)

Al (OH) 3 + 3KOH → K 3 (hexahidroxoaluminat de potasiu)

Ce sare exact (hexa- sau tetra-) scrieți ca produs nu contează. Chiar și în răspunsurile USE scrie: „... K 3 (formarea lui K este acceptabilă". Principalul lucru este să nu uitați să vă asigurați că toți indicii sunt fixați corect. Țineți evidența taxelor și păstrați rețineți că suma lor ar trebui să fie egală cu zero.

Pe lângă hidroxizii amfoteri, oxizii amfoteri reacţionează cu alcalii. Produsul va fi același. Doar dacă scrii reacția așa:

Al2O3 + NaOH → Na

Al2O3 + NaOH → Na3

Dar aceste reacții nu se vor egaliza. Este necesar să adăugați apă în partea stângă, deoarece interacțiunea are loc în soluție, există suficientă apă acolo și totul se va egaliza:

Al203 + 2NaOH + 3H20 → 2Na

Al2O3 + 6NaOH + 3H2O → 2Na3

Pe lângă oxizii și hidroxizii amfoteri, unii interacționează în special cu soluțiile alcaline. metale active care formează compuși amfoteri. Și anume, este: aluminiu, zinc și beriliu. Pentru a egaliza, stânga are nevoie și de apă. Și, în plus, principala diferență dintre aceste procese este eliberarea de hidrogen:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2

2Al + 6NaOH + 6H2O → 2Na3 + 3H2

Tabelul de mai jos prezintă cele mai comune exemple de proprietăți ale compușilor amfoteri la examen:

Substanță amfoteră		Numele de sare
Al2O3 Al(OH)3		tetrahidroxoaluminat de sodiu	Al(OH) 3 + NaOH → Na Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na 2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
Al2O3 Al(OH)3	Na 3	Hexahidroxoaluminat de sodiu	Al(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3 2Al + 6NaOH + 6H 2 O → 2Na 3 + 3 ore 2
Zn(OH)2	K2	tetrahidroxozincat de sodiu	Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
Zn(OH)2	K4	Hexahidroxozincat de sodiu	Zn(OH) 2 + 4NaOH → Na 4 ZnO + 4NaOH + H 2 O → Na 4 Zn + 4NaOH + 2H 2 O → Na 4 + H 2
Fi(OH)2	Li 2	Tetrahidroxoberilat de litiu	Fii(OH) 2 + 2LiOH → Li 2 BeO + 2LiOH + H 2 O → Li 2 Fi + 2LiOH + 2H 2 O → Li 2 + H 2
Fi(OH)2	Li 4	Hexahidroxoberilat de litiu	Fii(OH) 2 + 4LiOH → Li 4 BeO + 4LiOH + H 2 O → Li 4 Fi + 4LiOH + 2H 2 O → Li 4 + H 2
Cr2O3 Cr(OH)3		tetrahidroxocromat de sodiu	Cr(OH) 3 + NaOH → Na Cr 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
Cr2O3 Cr(OH)3	Na 3	Hexahidroxocromat de sodiu	Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3
Fe2O3 Fe(OH)3		tetrahidroxoferat de sodiu	Fe(OH) 3 + NaOH → Na Fe 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
Fe2O3 Fe(OH)3	N / A 3	Hexahidroxoferat de sodiu	Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Fe 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Sărurile obținute în aceste interacțiuni reacționează cu acizii, formând alte două săruri (săruri ale unui anumit acid și două metale):

2Na 3 + 6 ore 2 ASA DE 4 → 3Na 2 ASA DE 4 + Al 2 (ASA DE 4 ) 3 + 12 ore 2 O

Asta e tot! Nimic complicat. Principalul lucru este să nu confundați, amintiți-vă ce se formează în timpul fuziunii, ce este în soluție. Foarte des, sarcinile pe această problemă apar B părți.

Înainte de a discuta despre proprietățile chimice ale bazelor și hidroxizilor amfoteri, să definim clar ce este?

1) Bazele sau hidroxizii bazici includ hidroxizii metalici în starea de oxidare +1 sau +2, adică. ale căror formule sunt scrise fie ca MeOH, fie ca Me(OH) 2 . Cu toate acestea, există și excepții. Deci, hidroxizii Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2 nu aparțin bazelor.

2) Hidroxizii amfoteri includ hidroxizii metalici în starea de oxidare +3, +4 și, ca excepții, hidroxizii Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2. Hidroxizi metalici în stare de oxidare +4, in USE sarcini nu se întâlnesc, prin urmare nu vor fi luate în considerare.

Proprietățile chimice ale bazelor

Toate bazele sunt împărțite în:

Amintiți-vă că beriliul și magneziul nu sunt metale alcalino-pământoase.

Pe lângă faptul că sunt solubile în apă, alcaliile se disociază foarte bine și în soluții apoase, în timp ce bazele insolubile au grad scăzut disociere.

Această diferență de solubilitate și capacitatea de a disocia dintre alcalii și hidroxizii insolubili duce, la rândul său, la diferențe vizibile în proprietățile lor chimice. Deci, în special, alcaliile sunt compuși mai activi din punct de vedere chimic și sunt adesea capabili să intre în acele reacții în care bazele insolubile nu intră.

Reacția bazelor cu acizii

Alcaliile reacționează cu absolut toți acizii, chiar și cu cei foarte slabi și insolubili. De exemplu:

Bazele insolubile reacţionează cu aproape toate acizi solubili, nu reacționează cu acidul silicic insolubil:

Trebuie remarcat faptul că atât bazele puternice, cât și cele slabe cu formula generala specia Me (OH) 2 poate forma săruri bazice cu lipsă de acid, de exemplu:

Interacțiunea cu oxizii acizi

Alcaliile reacționează cu toți oxizii acizi pentru a forma săruri și adesea apă:

Bazele insolubile sunt capabile să reacționeze cu toți oxizii acizi superiori corespunzători acizilor stabili, de exemplu, P 2 O 5, SO 3, N 2 O 5, cu formarea de săruri medii:

Bazele insolubile de forma Me (OH) 2 reacţionează în prezenţa apei cu dioxid de carbon exclusiv cu formarea sărurilor bazice. De exemplu:

Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O

Cu dioxid de siliciu, datorită inerției sale excepționale, doar cel mai mult baze puternice- alcaline. În acest caz, se formează săruri normale. Reacția nu are loc cu baze insolubile. De exemplu:

Interacțiunea bazelor cu oxizii și hidroxizii amfoteri

Toate alcalinele reacţionează cu oxizii şi hidroxizii amfoteri. Dacă reacția este efectuată prin topirea unui oxid sau hidroxid amfoter cu un alcali solid, o astfel de reacție duce la formarea de săruri fără hidrogen:

Dacă se folosesc soluții apoase de alcaline, se formează săruri complexe de hidroxo:

În cazul aluminiului, sub acțiunea unui exces de alcali concentrat, în locul sării Na, se formează sarea Na3:

Interacțiunea bazelor cu sărurile

Orice bază reacţionează cu orice sare numai dacă sunt îndeplinite două condiţii simultan:

1) solubilitatea compuşilor iniţiali;

2) prezența unui precipitat sau a unui gaz printre produșii de reacție

De exemplu:

Stabilitatea termică a bazelor

Toate alcaliile, cu excepția Ca(OH)2, sunt rezistente la căldură și se topesc fără descompunere.

Toate bazele insolubile, precum și Ca (OH) 2 ușor solubil, se descompun atunci când sunt încălzite. Cea mai mare temperatură de descompunere a hidroxidului de calciu este de aproximativ 1000 o C:

Hidroxizii insolubili au temperaturi de descompunere mult mai scăzute. Deci, de exemplu, hidroxidul de cupru (II) se descompune deja la temperaturi peste 70 o C:

Proprietățile chimice ale hidroxizilor amfoteri

Interacțiunea hidroxizilor amfoteri cu acizi

Hidroxizii amfoteri reacţionează cu acizi tari:

Hidroxizi metalici amfoteri în starea de oxidare +3, adică tip Me (OH) 3, nu reacționează cu acizi precum H 2 S, H 2 SO 3 și H 2 CO 3 datorită faptului că sărurile care s-ar putea forma în urma unor astfel de reacții sunt supuse hidrolizei ireversibile către hidroxid amfoter original și acid corespunzător:

Interacțiunea hidroxizilor amfoteri cu oxizii acizi

Hidroxizii amfoteri reacţionează cu oxizi mai mari, care corespund acizilor stabili (SO 3, P 2 O 5, N 2 O 5):

Hidroxizi metalici amfoteri în starea de oxidare +3, adică tip Me (OH) 3, nu reacţionează cu oxizii acizi SO 2 şi CO 2.

Interacțiunea hidroxizilor amfoteri cu baze

Dintre baze, hidroxizii amfoteri reacţionează numai cu alcalii. Cu toate acestea, dacă este folosit soluție de apă alcalii, apoi se formează săruri complexe de hidroxo:

Și când hidroxizii amfoteri sunt topați cu alcalii solide, se obțin analogii lor anhidri:

Interacțiunea hidroxizilor amfoteri cu oxizii bazici

Hidroxizii amfoteri reacționează atunci când sunt topați cu oxizi de alcali și metale alcalino-pământoase:

Descompunerea termică a hidroxizilor amfoteri

Toți hidroxizii amfoteri sunt insolubili în apă și, ca orice hidroxizi insolubili, se descompun atunci când sunt încălziți la oxidul și apă corespunzătoare.

Metalele amfotere sunt substanțe simple, care sunt structural, chimic și similare grupului de elemente metalice. De la sine, metalele nu pot prezenta proprietăți amfotere, spre deosebire de compușii lor. De exemplu, oxizii și hidroxizii unor metale au o natură chimică dublă - în unele condiții se comportă ca acizi, în timp ce în altele au proprietățile alcaline.

Principalele metale amfotere sunt aluminiul, zincul, cromul și fierul. Beriliul și stronțiul pot fi atribuite aceluiași grup de elemente.

amfoter?

Pentru prima dată această proprietate a fost descoperită cu mult timp în urmă. Iar termenul de „elemente amfoterice” a fost introdus în știință în 1814 de către celebrii chimiști L. Tenar și J. Gay-Lussac. În acele vremuri compuși chimici se obișnuia să se împartă în grupuri care corespundeau proprietăților lor principale în timpul reacțiilor.

Cu toate acestea, grupul de oxizi și baze avea abilități duble. În unele condiții, astfel de substanțe s-au comportat ca niște alcaline, în timp ce în altele, dimpotrivă, au acționat ca acizi. Așa s-a născut termenul „amfoter”. Pentru aceasta, comportamentul în timpul reacției acido-bazice depinde de condițiile de implementare a acesteia, de natura reactivilor implicați și, de asemenea, de proprietățile solventului.

Interesant este că în condiții naturale, metalele amfotere pot interacționa atât cu alcalii, cât și cu acidul. De exemplu, în timpul reacției aluminiului cu sulfatul de aluminiu se formează. Și când același metal reacționează cu alcalii concentrate, se formează o sare complexă.

Baze amfotere și principalele lor proprietăți

În condiții normale, acestea sunt solide. Sunt practic insolubili în apă și sunt considerați electroliți destul de slabi.

Principala metodă de obținere a unor astfel de baze este reacția unei sări de metal cu o cantitate mică de alcali. Reacția de precipitare trebuie efectuată încet și cu atenție. De exemplu, atunci când se primește hidroxid de zinc, soda caustică este adăugată cu grijă în picături într-o eprubetă cu clorură de zinc. De fiecare dată trebuie să agitați ușor recipientul pentru a vedea precipitatul alb de metal de pe fundul vasului.

Cu acizii si substantele amfotere reactioneaza ca baze. De exemplu, când hidroxidul de zinc reacționează cu acid clorhidric se formează clorura de zinc.

Dar în timpul reacțiilor cu bazele, bazele amfotere se comportă ca acizi.

În plus, cu încălzire puternică, se descompun odată cu formarea corespondentei oxid amfoter si apa.

Cele mai comune metale amfotere sunt: o scurtă descriere a

Zinc aparține grupului de elemente amfotere. Și, deși aliajele acestei substanțe au fost utilizate pe scară largă chiar și în civilizațiile antice, au reușit să o izoleze în forma sa pură abia în 1746.

Metalul pur este o substanță albăstruie destul de fragilă. Zincul se oxidează rapid în aer - suprafața sa se pătește și devine acoperită cu o peliculă subțire de oxid.

În natură, zincul există în principal sub formă de minerale - zincite, smithsonite, calamite. Cea mai cunoscută substanță este blenda de zinc, care constă din sulfură de zinc. Cel mai depozite mari din acest mineral se găsesc în Bolivia și Australia.

Aluminiu Astăzi este considerat cel mai comun metal de pe planetă. Aliajele sale au fost folosite de multe secole, iar în 1825 substanța a fost izolată în forma sa pură.

Aluminiul pur este un metal ușor, de culoare argintie. Este ușor de prelucrat și turnat. Acest element are o conductivitate electrică și termică ridicată. În plus, acest metal este rezistent la coroziune. Faptul este că suprafața sa este acoperită cu o peliculă de oxid subțire, dar foarte rezistentă.

Astăzi, aluminiul este utilizat pe scară largă în industrie.