Амфотерные оксиды (имеющие двойственные свойства) - Useimmissa tapauksissa nämä ovat metallioksideja, jotka ovat hiukan sähköä negatiivisia. Ulkoisista olosuhteista riippuen niillä on joko happamia tai oksidisia ominaisuuksia. Nämä oksidit muodostuvat siirtymämetalleista, joilla on yleensä seuraavat hapetustilat: ll, lll, lV.
Esimerkkejä amfoteerisista oksidista:sinkkioksidi (ZnO), kromioksidi lll (Cr2O3), alumiinioksidi (Al2O3), tinaoksidi ll (SnO), tinaoksidi lV (SnO2), lyijoksidi ll (PbO), lyijyoksidi lV (PbO2), titaanioksidi lV (TiO2), mangaanioksidi lV (MnO2), rautaoksidi lll (Fe2O3), berylliumoksidi (BeO).
Amfoteerisille oksideille ominaiset reaktiot:
1.Nämä oksidit voivat reagoida vahvojen happojen kanssa. Tässä tapauksessa muodostuu samojen happojen suoloja. Tämän tyyppiset reaktiot ovat päätyypin ominaisuuksien osoitus. Esimerkiksi: ZnO (sinkkioksidi) + H2SO4 (suolahappo) → ZnSO4 (sinkkisulfaatti) + H2O (vesi).
2. Kun ne ovat vuorovaikutuksessa vahvojen alkalien kanssa, amfoteerisilla oksideilla ja hydroksidilla on happamia ominaisuuksia. Tässä tapauksessa ominaisuuksien kaksinaisuus (ts. Amfoteerisuus) ilmenee kahden suolan muodostumisessa.
Sulassa muodostuu alkalin kanssa tapahtuvan reaktion aikana tavallinen tavallinen suola, esimerkiksi:
ZnO (sinkkioksidi) + 2NaOH (natriumhydroksidi) → Na2ZnO2 (tavallinen keskisuola) + H2O (vesi).
Al2O3 (alumiinioksidi) + 2NaOH (natriumhydroksidi) = 2NaAlO2 + H2O (vesi).
2Al (OH) 3 (alumiinihydroksidi) + 3SO3 (rikkioksidi) = Al2 (SO4) 3 (alumiinisulfaatti) + 3H2O (vesi).
Liuoksessa amfoteeriset oksidit reaktiollaalkalit muodostavat kompleksisen suolan, esimerkiksi: Al2O3 (alumiinioksidi) + 2NaOH (natriumhydroksidi) + 3H2O (vesi) + 2Na (Al (OH) 4) (natriumtetrahydroksoaluminaatin kompleksi suola).
3. Jokaisella amfoteerisen oksidin metallilla on oma koordinointinumero. Esimerkiksi: sinkille (Zn) - 4, alumiinille (Al) - 4 tai 6, kromille (Cr) - 4 (harvoin) tai 6.
4. Amfoteerinen oksidi ei reagoi veden kanssa eikä liukene siihen.
Mitkä reaktiot osoittavat amfoteerisen metallin?
Suhteellisesti ottaen amfoteerinen elementti voiniillä on sekä metallien että ei-metallien ominaisuudet. Samanlainen ominaisuus esiintyy A-ryhmien elementeissä: Be (beryllium), Ga (gallium), Ge (germanium), Sn (tina), Pb, Sb (antimoni), Bi (vismutti) ja jotkut muut, samoin kuin monet B-elementit. -ryhmiä ovat Cr (kromi), Mn (mangaani), Fe (rauta), Zn (sinkki), Cd (kadmium) ja muut.
Oletetaan todistaa seuraavat sinkin (Zn) kemiallisen elementin amfoteerisuus:
1. Zn (OH) 2 (sinkkihydroksidi) + N2O5 (diatsotenttipentoksidi) = Zn (NO3) 2 (sinkkinitraatti) + H2O (vesi).
ZnO (sinkkioksidi) + 2HNO3 (typpihappo) = Zn (NO3) 2 (sinkkinitraatti) + H2O (vesi).
b) Zn (OH) 2 (sinkkihydroksidi) + Na2O (natriumoksidi) = Na2ZnO2 (natriumdioksotsinaatti) + H2O (vesi).
ZnO (sinkkioksidi) + 2NaOH (natriumhydroksidi) = Na2ZnO2 (natriumdioksotsinaatti) + H2O (vesi).
Jos elementti on dualYhdisteen ominaisuuksilla on seuraavat hapetustilat, sen kaksoisominaisuudet (amfoteeriset) ovat huomattavinta hapetuksen välivaiheessa.
Esimerkki on kromi (Cr).Tällä elementillä on seuraavat hapetustilat: 3+, 2+, 6+. +3: n tapauksessa emäksiset ja happamat ominaisuudet ilmaistaan suunnilleen yhtä suuresti, kun taas Cr +2: ssa emäksiset ominaisuudet vallitsevat, kun taas Cr +6: ssa happamat ominaisuudet. Tässä ovat reaktiot, jotka todistavat tämän lausunnon:
Cr + 2 → CrO (kromioksidi +2), Cr (OH) 2 → CrSO4;
Cr + 3 → Cr203 (kromioksidi +3), Cr (OH) 3 (kromihydroksidi) → KCr02 tai kromisulfaatti Cr2 (SO4) 3;
Cr + 6 → CrO3 (kromioksidi +6), H2CrO4 → K2CrO4.
Useimmissa tapauksissa amfoteeriset oksiditkemiallisia alkuaineita, joilla on hapetustila +3, esiintyy meta-muodossa. Esimerkiksi voimme mainita: alumiinimetahydroksidi (kemiallinen kaava AlO (OH) ja rautametahydroksidi (kemiallinen kaava FeO (OH)).
Kuinka saada amfoteerisia oksideja?
1. Sopivin menetelmä niiden valmistamiseksi on saostaminen vesiliuoksesta käyttämällä ammoniakkihydraattia, ts. Heikkoa emästä. Esimerkiksi:
Al (NO3) 3 (alumiininitraatti) + 3 (H2OxNH3) (ammoniakkihydraatin vesiliuos) = Al (OH) 3 (amfoteerinen oksidi) + 3NH4NO3 (reaktio suoritetaan 20 asteen lämmössä).
Al (NO3) 3 (alumiininitraatti) + 3 (H2OxNH3) (ammoniakkihydraatin vesiliuos) = AlO (OH) (amfoteerinen oksidi) + 3NH4NO3 + H2O (reaktio suoritetaan 80 ° C: ssa)
Lisäksi tällaisessa vaihtoreaktiossa tapauksessaylimääräinen alkalialumiinihydroksidi ei saostu. Tämä johtuu siitä, että alumiini muuttuu anioniksi sen kaksoisominaisuuksien vuoksi: Al (OH) 3 (alumiinihydroksidi) + OH− (ylimäärä emäksiä) = [Al (OH) 4] - (alumiinihydroksidianioni).
Esimerkkejä tämän tyyppisistä reaktioista:
Al (NO3) 3 (alumiininitraatti) + 4NaOH (ylimääräinen natriumhydroksidi) = 3NaNO3 + Na (Al (OH) 4).
ZnSO4 (sinkkisulfaatti) + 4NaOH (ylimääräinen natriumhydroksidi) = Na2S04 + Na2 (Zn (OH) 4).
Tässä tapauksessa muodostuvat suolat kuuluvatmonimutkaiset yhdisteet. Ne sisältävät seuraavat monimutkaiset anionit: (Al (OH) 4) - ja myös (Zn (OH) 4) 2–. Tämä on näiden suolojen nimi: Na (Al (OH) 4) - natriumtetrahydroksoaluminaatti, Na2 (Zn (OH) 4) - natriumtetrahydroksosinaatti. Alumiini- tai sinkkioksidien ja kiinteän emäksen vuorovaikutuksen tuotteita kutsutaan eri tavoin: NaAlO2 - natriumdioksoaluminaatti ja Na2ZnO2 - natriumdioksotsinaatti.
