Amfoteeriset oksidit. Kemialliset ominaisuudet, valmistusmenetelmä

Amfoteeriset oksidit (joilla on kaksi ominaisuutta)- tämä on useimmiten metallioksideja, joilla on pieni elektronegatiivisuus. Ulkoisista olosuhteista riippuen niillä on joko happamia tai oksidisia ominaisuuksia. Nämä oksidit muodostuvat siirtymämetalleista, joilla on tavallisesti seuraavat hapetustilat: ll, llll, lv.

Esimerkkejä amfoteerisista oksideista: sinkkioksidi (ZnO), kromioksidi III (Cr2O3), alumiinioksidi (AI2O3), oksidi ll tina (SnO), tinaoksidi lV (SnO 2), lyijyoksidi ll (PbO), lyijyn lV oksidi (PbO2), titaani lV oksidi (TiO2), mangaanioksidia lV (MnO 2), rautaoksidi III (Fe2O3), berylliumoksidi (BeO).

Amfoteeristen oksidien tyypilliset reaktiot:

1. Nämä oksidit voivat reagoida voimakkaiden happojen kanssa. Tässä tapauksessa muodostuu näiden happojen suolat. Tämän tyyppiset reaktiot ovat perustyypin ominaisuuksien ilmentymiä. Esimerkiksi: ZnO (sinkkioksidi) + H2S04 (suolahappo) → ZnS04 (sinkkisulfaatti) + H20 (vesi).

2. Kun vuorovaikutuksessa voimakkaiden alkalien kanssa, amfoteeriset oksidit ja hydroksidit ovat happamia ominaisuuksia. Tässä tapauksessa ominaisuuksien kaksinaisuus (so. Amfoteerisuus) ilmenee kahden suolan muodostamisessa.

Sulassa reaktiossa emäksen kanssa muodostuu keskimääräinen suola, esimerkiksi:
ZnO (sinkkioksidi) + 2NaOH (natriumhydroksidi) → Na2Zn02 (yleinen keskimääräinen suola) + H20 (vesi).
Al2O3 (alumiinioksidi) + 2NaOH (natriumhydroksidi) = 2NaAl02 + H20 (vesi).
2Al (OH) 3 (alumiinihydroksidi) + 3S03 (rikkioksidi) = Al2 (S04) 3 (alumiinisulfaatti) + 3H20 (vesi).

Liuoksessa amfoteeriset oksidit reaktiossaalkali kompleksin muodostamiseksi suolan, esimerkiksi: Al2O3 (alumiinioksidi) + 2NaOH (Natriumhydroksidi) + 3H2O (vesi) + 2Na (AI (OH) 4) (kompleksi natrium- tetragidroksoalyuminat).

3. Jokaisella amfoteerisella oksidilla varustetulla metallilla on koordinointinumero. Esimerkiksi: sinkki (Zn) - 4, alumiini (Al) -4 tai 6, kromi (Cr) - 4 (harvinainen) tai 6.

Amfoteerinen oksidi ei reagoi veden kanssa eikä liukene siihen.

Mitkä reaktiot osoittavat amfoteerista metallia?

Perinteisesti amfoteerinen elementti voiovat sekä metallien että ei-metallien ominaisuuksia. Kuten tunnusomainen piirre on läsnä osia A-ryhmien: Be (beryllium), Ga (gallium), Ge (germanium), Sn (tina), Pb, Sb (antimoni), Bi (vismutti), ja toiset, samoin kuin monet elementtejä B -ryhmät - Cr (kromi), Mn (mangaani), Fe (rauta), Zn (sinkki), Cd (kadmium), ja muut.

Todistakaamme seuraavilla kemiallisilla reaktioilla sinkin (Zn) kemiallisen elementin amfotrisyys:

1. Zn (OH) 2 (sinkkihydroksidi) + N205 (diatsoteenipentoksidi) = Zn (NO3) 2 (sinkkiinitraatti) + H20 (vesi).
ZnO (sinkkioksidi) + 2HNO3 (typpihappo) = Zn (NO3) 2 (sinkkiinitraatti) + H20 (vesi).

b) Zn (OH) 2 (sinkkihydroksidi) + Na20 (natriumoksidi) = Na2Zn02 (natriumdioksikylaatti) + H20 (vesi).
ZnO (sinkkioksidi) + 2NaOH (natriumhydroksidi) = Na2Zn02 (natriumdioksikinaatti) + H20 (vesi).

Tapauksessa, jossa elementti, jossa on kaksiYhdisteen ominaisuuksilla on seuraavat hapettumisasteet, sen kaksois (amfoteeriset) ominaisuudet ovat havaittavissa hapettumisen välivaiheessa.

Esimerkiksi voit tuoda kromia (Cr). Tällä elementillä on seuraavat hapettumistilat: 3+, 2+, 6+. +3: n tapauksessa perus- ja happamuusominaisuudet ovat suunnilleen samat, kun taas Cr +2: n pääominai- suudet ovat hallitsevia, ja Cr + 6 on hapan. Tässä ovat reaktiot, jotka osoittavat tämän lausunnon:

Cr + 2 → CrO (kromioksidi +2), Cr (OH) 2 → CrS04;
Cr + 3 → Cr2O3 (kromioksidi +3), Cr (OH) 3 (kromihydroksidi) → KCr02 tai kromisulfaatti Cr2 (SO4) 3;
Cr + 6 → CrO3 (kromioksidi +6), H2CrO4 → K2CrO4.

Useimmissa tapauksissa amfoteeriset oksiditmeta-muodossa on olemassa kemiallisia elementtejä, joiden hapetus on +3. Esimerkkinä voidaan mainita: alumiinimetahydroksidi (kemiallinen kaava AlO (OH) ja rauta-metahydroksidi (kemiallinen kaava FeO (OH)).

Miten he saavat amfoteeriset oksidit?

Edullisin menetelmä niiden saamiseksi on vesipitoisen liuoksen saostuminen käyttäen ammoniakkidraattia, toisin sanoen heikkoa emästä. Esimerkiksi:
Al (NO 3) 3 (alumiini nitraatti) + 3 (H2OxNH3) (hydraatti vesipitoinen ammoniakki) = AI (OH) 3 (amfoteeriset oksidi) + 3NH4NO3 (reaktio suoritetaan kuumentaen kaksikymmentä astetta).
Al (NO 3) 3 (alumiini nitraatti) + 3 (H2OxNH3) (vesipitoista ammoniumhydroksidia) = AIO (OH) (amfoteeriset oksidi) + 3NH4NO3 + H2O (reaktio suoritettiin 80 ° C: ssa)

Tässä tapauksessa tämän tyyppisessä vaihto-reaktiossa tapauksessaAlumiinihydroksidi ei saostu. Tämä johtuu siitä, että alumiini siirtyy anioniin kaksoisominaisuuksiltaan: Al (OH) 3 (alumiinihydroksidi) + OH- (liiallinen alkali) = [Al (OH) 4] - (alumiinihydroksidin anioni).

Esimerkkejä tämän tyyppisistä reaktioista:
Al (N03) 3 (alumiinitraatti) + 4NaOH (ylimääräinen natriumhydroksidi) = 3NaNO3 + Na (Al (OH) 4).
ZnS04 (sinkkisulfaatti) + 4NaOH (ylimääräinen natriumhydroksidi) = Na2S04 + Na2 (Zn (OH) 4).

Suolat, jotka muodostuvat tässä tapauksessa, viittaavatmonimutkaisia ​​yhdisteitä. Niihin kuuluvat seuraavat kompleksiset anionit: (Al (OH) 4) - ja enemmän (Zn (OH) 4) 2-. Niinpä näitä suoloja kutsutaan: Na (Al (OH) 4) - natriumtetrahydroksoaluminaatti, Na2 (Zn (OH) 4) - natriumtetrahydroksikinkataatti. Alumiinin tai sinkkioksidien ja alkali-kovan aineen vuorovaikutuksen tuotteita kutsutaan eri tavoin: NaAl02 - natriumdioksoaluminaatti ja Na2Zn02 - natriumdioksikynaatti.

</ p>