Amfotere oxider. Kemiske egenskaber, en fremgangsmåde til fremstilling

Amfotere oxider (med dobbelte egenskaber) - i de fleste tilfælde metaloxider, der har lav elektronegativitet. Alt efter de ydre betingelser udviser nogen sure oxid eller ejendomme. Disse oxider dannes ved overgangsmetaller, som typisk udviser følgende oxidationstrin: ll, lll, lV.

Eksempler på amfotere oxider: zinkoxid (ZnO), chromoxid lll (Cr2O3), aluminiumoxid (Al2O3), oxid ll tin (SnO), tinoxid IV (SnO2), blyoxid ll (PbO), blyoxid IV (PbO2) , titanoxid IV (TiO2), manganoxid IV (MnO2), jernoxid lll (Fe2O3), berylliumoxid (BeO).

Reaktionerne er typiske for amfotere oxider:

1. Disse oxider kan reagere med stærke syrer. I denne form saltene af disse samme syrer. Reaktioner af denne type er en manifestation af egenskaberne for den grundlæggende type. For eksempel: ZnO (zinkoxid) + H2SO4 (saltsyre) → ZnSO4 (zinksulfat) + H2O (vand).

2. I reaktionen med stærke alkalier amfotere oxider, hydroxider udviser sure egenskaber. I denne dobbelthed af egenskaber (dvs. amfotert) manifesteres ved dannelsen af to salte.

I smelten ved omsætning med alkali saltet dannes den gennemsnitlige normale, for eksempel:
ZnO (zinkoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) → Na2ZnO2 (normalmiddelafvigelsen salt) + H2O (vand).
Al2O3 (aluminiumoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) = 2NaAlO2 + H2O (vand).
2AL (OH) 3 (aluminiumhydroxid) + 3SO3 (svovloxid) = Al2 (SO4) 3 (aluminiumsulfat) + 3H2O (vand).

Løsningen amfotere oxider ved reaktion med alkali til dannelse af et komplekst salt, for eksempel: Al2O3 (aluminiumoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) + 3H2O (vand) + 2Na (AI (OH) 4) (et komplekst salt af natrium tetragidroksoalyuminat).

3. Hver enhver amfotere metaloxid har en koordinering nummer. For eksempel til zink (Zn) - 4, aluminium (AI) - 4 eller 6 til chrom (Cr) - 4 (sjælden) eller 6.

4. Amfotere oxid ikke reagerer med vand og ikke opløses deri.

Hvilke reaktioner bevise amfotere metal?

Relativt set, kan et amfotert element udviser egenskaberne af både metaller og ikke-metaller. Sådan karakteristiske træk er til stede i elementerne i A-grupper: Be (beryllium), Ga (gallium), Ge (germanium), Sn (tin), Pb, Sb (antimon) Bi (bismuth), og nogle andre, såvel som mange af de elementer B -grupper - en Cr (chrom), Mn (mangan), Fe (jern), Zn (zink), Cd (cadmium), og andre.

Vi nu bevise følgende kemiske reaktioner amfoter grundstof zink (Zn):

1. Zn (OH) 2 (zinkhydroxid) + N2O5 (dinitrogenpentoxid) = Zn (NO3) 2 (zinknitrat) + H2O (vand).
ZnO (zinkoxid) + 2HNO3 (salpetersyre) = Zn (NO3) 2 (zinknitrat) + H2O (vand).

b) Zn (OH) 2 (zinkhydroxid) + Na2O (natriumoxid) = Na2ZnO2 (natrium dioksotsinkat) + H2O (vand).
ZnO (zinkoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) = Na2ZnO2 (natrium dioksotsinkat) + H2O (vand).

I så fald, hvis elementet med de dobbelte egenskaber af forbindelsen har følgende oxidation, de dobbelte (amfotere) egenskaber mest mærkbart forekomme i en mellemliggende oxidationstrin.

Som eksempel kan krom (Cr). Dette element har følgende oxidationstrin: 3+, 2+ 6+. I tilfælde af tre basiske og sure egenskaber udtrykkes omtrent ligeligt, mens y Cr to grundlæggende egenskaber fremherskende, og i Cr + 6 - syre. Her er reaktioner, der viser dette udsagn:

Cr + 2 → CrO (chromoxid +2), Cr (OH) 2 → CrSO4;
Cr + 3 → Cr2O3 (chromoxid +3), Cr (OH) 3 (chromhydroxid) → KCrO2 eller chromsulfat Cr2 (SO4) 3;
Cr + 6 → CrO3 (chromoxid +6), H2CrO4 → K2CrO4.

I de fleste tilfælde eksisterer amfotere oxider af grundstoffer i oxidationstrin +3 i meta formular. Som eksempel kan nævnes: Aluminiumhydroxid oxid (kemisk betegnelse AIO (OH) og jern metahydroxid (kemisk FeO (OH) formel) ...

Hvordan er amfotere oxider?

1. Den mest bekvemme metode til deres fremstilling er udfældning fra en vandig opløsning under anvendelse af ammoniumhydroxid, der er en svag base. For eksempel:
Al (NO3) 3 (aluminiumnitrat) + 3 (H2OxNH3) (vandig opløsning af ammoniak hydrat) = AI (OH) 3 (amfotert oxid) + 3NH4NO3 (reaktion udføres under varme tyve grader).
Al (NO3) 3 (aluminiumnitrat) + 3 (H2OxNH3) (vandigt ammoniumhydroxid) = AIO (OH) (amfotert oxid) + 3NH4NO3 + H2O (reaktion udført ved 80 ° C)

I udvekslingen reaktion af denne type i tilfælde af overskydende alkali aluminiumhydroxid vil ikke udfældes. Dette skyldes det faktum, at aluminium passerer ind anionen grund af dets dobbelte egenskaber: AI (OH) 3 (aluminiumhydroxid) + OH- (overskydende alkali) = [Al (OH) 4] - (aluminiumhydroxid anion).

Eksempler på denne type reaktion:
Al (NO3) 3 (aluminiumnitrat) + 4NaOH (overskydende natriumhydroxid) = 3NaNO3 + Na (AI (OH) 4).
ZnSO4 (zinksulfat) + 4NaOH (overskydende natriumhydroxid) = Na2SO4 + Na2 (Zn (OH) 4).

Salte, der er dannet på samme tid, er komplekse forbindelser. De omfatter komplekse anioner: (Al (OH) 4) - og en anden (Zn (OH) 4) 2-. Så jeg kaldet salt: Na (AI (OH) 4) - natrium tetragidroksoalyuminat, Na2 (Zn (OH) 4) - natrium tetragidroksotsinkat. Reaktionsprodukter af aluminium eller zinkoxid med de faste alkali kaldes forskelligt: NaAlO2 - natrium dioksoalyuminat og Na2ZnO2 - natrium dioksotsinkat.