Amfoter oxidok (kettős tulajdonságokkal)- ezek a legtöbb esetben fém-oxidok, amelyek enyhe elektronegativitással rendelkeznek. A külső körülményektől függően vagy savas, vagy oxid tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezeket az oxidokat átmenetifémek képezik, amelyek általában a következő oxidációs állapotokat mutatják: ll, lll, lV.
Példák amfoter oxidokra: cink-oxid (ZnO), króm-oxid lll (Cr2O3), alumínium-oxid (Al2O3), ón-oxid ll (SnO), ón-oxid lV (SnO2), ólom-oxid ll (PbO), ólom-oxid lV (PbO2), titán-oxid lV (TiO2), mangán-oxid lV (MnO2), vas-oxid lll (Fe2O3), berillium-oxid (BeO).
Az amfoter oxidokra jellemző reakciók:
1. Ezek az oxidok reagálhatnak erős savakkal. Ebben az esetben azonos savak sói képződnek. Az ilyen típusú reakciók az alaptípus tulajdonságainak megnyilvánulása. Például: ZnO (cink-oxid) + H2SO4 (sósav) → ZnSO4 (cink-szulfát) + H2O (víz).
2. Erős lúgokkal kölcsönhatásban az amfoter oxidok és hidroxidok savas tulajdonságokkal rendelkeznek. Sőt, a tulajdonságok kettőssége (vagyis az amfoteritás) két só képződésében nyilvánul meg.
Az olvadékban lúggal reagálva átlagos közönséges só képződik, például:
ZnO (cink-oxid) + 2NaOH (nátrium-hidroxid) → Na2ZnO2 (közönséges átlagos só) + H2O (víz).
Al2O3 (alumínium-oxid) + 2NaOH (nátrium-hidroxid) = 2NaAlO2 + H2O (víz).
2Al (OH) 3 (alumínium-hidroxid) + 3SO3 (kén-oxid) = Al2 (SO4) 3 (alumínium-szulfát) + 3H2O (víz).
Oldatban az amfoter oxidok reagálnaklúgokkal komplex sót képez, például: Al2O3 (alumínium-oxid) + 2NaOH (nátrium-hidroxid) + 3H2O (víz) + 2Na (Al (OH) 4) (nátrium-tetrahidroxoaluminát-komplex só).
3. Bármely amfoter oxid minden fémének megvan a saját koordinációs száma. Például: cinkhez (Zn) - 4, alumíniumhoz (Al) - 4 vagy 6, krómhoz (Cr) - 4 (ritka) vagy 6-hoz.
4. Az amfoter oxid nem reagál vízzel és nem oldódik fel benne.
Milyen reakciók bizonyítják a fém amfotericitását?
Viszonylag szólva egy amfoter elem igenfémek és nemfémek tulajdonságait egyaránt mutatják. Hasonló jellemző jellemző az A-csoport elemeiben: Be (berillium), Ga (gallium), Ge (germánium), Sn (ón), Pb, Sb (antimon), Bi (bizmut) és néhány más, valamint sok B elem -csoportok: Cr (króm), Mn (mangán), Fe (vas), Zn (cink), Cd (kadmium) és mások.
Igazoljuk a cink (Zn) kémiai elem amfotericitását a következő kémiai reakciókkal:
1. Zn (OH) 2 (cink-hidroxid) + N2O5 (dinitrogén-pentoxid) = Zn (NO3) 2 (cink-nitrát) + H2O (víz).
ZnO (cink-oxid) + 2HNO3 (sal
b) Zn (OH) 2 (cink-hidroxid) + Na2O (nátrium-oxid) = Na2ZnO2 (nátrium-dioxozinkát) + H2O (víz).
ZnO (cink-oxid) + 2NaOH (nátrium-hidroxid) = Na2ZnO2 (nátrium-dioxozincát) + H2O (víz).
Abban az esetben, ha egy elem kettősA vegyület tulajdonságai a következő oxidációs állapotokkal rendelkeznek, kettős (amfoter) tulajdonságai leginkább az oxidáció közbenső szakaszában nyilvánulnak meg.
A króm (Cr) erre példa. Ennek az elemnek a következő oxidációs állapotai vannak: 3+, 2+, 6+. A +3 esetében a bázikus és savas tulajdonságok körülbelül ugyanolyan mértékben fejeződnek ki, míg Cr + 2-ben a bázikus tulajdonságok érvényesülnek, míg Cr +6-ban savasak. A következő állítások bizonyítják ezt az állítást:
Cr + 2 → CrO (króm-oxid +2), Cr (OH) 2 → CrSO4;
Cr + 3 → Cr203 (króm-oxid +3), Cr (OH) 3 (króm-hidroxid) → KCrO2 vagy króm-szulfát Cr2 (SO4) 3;
Cr + 6 → Cr03 (króm-oxid +6), H2CrO4 → K2CrO4.
A legtöbb esetben amfoter oxidok+3 oxidációs állapotú kémiai elemek meta-formában léteznek. Példaként megadhatjuk: alumínium-metahidroxidot (kémiai képlet: AlO (OH) és vas-metahidroxidot (kémiai képlet: FeO (OH)).
Hogyan nyerhetők amfoter oxidok?
1. Előkészítésük legkényelmesebb módja vizes oldatból történő kicsapás ammónia-hidrát, azaz gyenge bázis alkalmazásával. Például:
Al (NO3) 3 (alumínium-nitrát) + 3 (H2OxNH3) (ammónia-hidrát vizes oldata) = Al (OH) 3 (amfoter oxid) + 3NH4NO3 (a reakciót húsz fokos hőfokon hajtjuk végre).
Al (NO3) 3 (alumínium-nitrát) + 3 (H2OxNH3) (ammónia-hidrát vizes oldata) = AlO (OH) (amfoter oxid) + 3NH4NO3 + H2O (a reakció 80 ° C-on megy végbe)
Sőt, az ilyen típusú cserereakcióbanaz alkáli-alumínium-hidroxid feleslege nem válik ki. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az alumínium kettős tulajdonságai miatt anionzá alakul át: Al (OH) 3 (alumínium-hidroxid) + OH− (felesleges lúgok) = [Al (OH) 4] - (alumínium-hidroxid-anion).
Példák az ilyen típusú reakciókra:
Al (NO3) 3 (alumínium-nitrát) + 4NaOH (felesleges nátrium-hidroxid) = 3NaNO3 + Na (Al (OH) 4).
ZnSO4 (cink-szulfát) + 4NaOH (felesleges nátrium-hidroxid) = Na2SO4 + Na2 (Zn (OH) 4).
Az ebben az esetben képződő sók a következők közé tartoznakkomplex vegyületek. Ezek a következő komplex anionokat tartalmazzák: (Al (OH) 4) - és (Zn (OH) 4) 2–. Ezeknek a sóknak a neve: Na (Al (OH) 4) - nátrium-tetrahidroxoaluminát, Na2 (Zn (OH) 4) - nátrium-tetrahidroxozinkát. Az alumínium- vagy cink-oxidok szilárd lúgokkal való kölcsönhatásának termékeit másképpen nevezik: NaAlO2 - nátrium-dioxoaluminát és Na2ZnO2 - nátrium-dioxozinkát.
