Amfotera oxider. Kemiska egenskaper, ett förfarande för framställning

Amfotera oxider (som har dubbla egenskaper) - i de flesta fall metalloxider som har låg elektronegativitet. Beroende på yttre förhållanden uppvisar någon sur oxid eller egenskaper. Dessa oxider bildas genom övergångsmetaller, vilka typiskt uppvisar följande oxidationstillstånd: ll, lll, IV.

Exempel på amfotera oxider: zinkoxid (ZnO), kromoxid lll (Cr2O3), aluminiumoxid (AI2O3), oxid ll tenn (SnOa), tennoxid lV (SnO2), blyoxid ll (PbO), blyoxid lV (PbO2) , titanoxid lV (TiO2), manganoxid lV (MnO2), järnoxid lll (Fe2O3), berylliumoxid (BeO).

Reaktionerna är typiska för amfotera oxider:

1. Dessa oxider kan reagera med starka syror. I denna form salterna av dessa samma syror. Reaktioner av denna typ är en manifestation av egenskaperna hos den grundläggande typ. Till exempel: ZnO (zinkoxid) + H2SO4 (saltsyra) → ZnSO4 (zinksulfat) + H2O (vatten).

2. I reaktionen med starka alkalier amfotera oxider, hydroxider uppvisar sura egenskaper. I denna dualitet av egenskaper (dvs, amfotera) manifesteras i bildandet av två salter.

I smältan genom reaktion med det alkaliska saltet bildas den genomsnittliga normala, till exempel:
ZnO (zinkoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) → Na2ZnO2 (normal medelsalt) + H2O (vatten).
AI2O3 (aluminiumoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) = 2NaAlO2 + H2O (vatten).
2AI (OH) 3 (aluminium-hydroxid) + 3SO3 (svaveloxid) = Al2 (SO4) 3 (aluminiumsulfat) + 3H2O (vatten).

Lösnings amfotera oxider genom reaktion med alkali för att bilda ett komplext salt, t ex: Al2O3 (aluminiumoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) + 3H2O (vatten) + 2Na (Al (OH) 4) (ett komplext salt av natrium tetragidroksoalyuminat).

3. Varje någon amfoter metalloxid har ett koordinationstal. Exempelvis till zink (Zn) - 4, aluminium (Al) - 4 eller 6, för krom (Cr) - 4 (sällsynt) eller sex.

4. Amfotera oxid reagerar inte med vatten och upplöses inte däri.

Vilka reaktioner bevisa amfotera metall?

Relativt sett, kan en amfoter elementet uppvisar egenskaperna hos både metaller och icke-metaller. Sådant karakteristiskt särdrag är närvarande i de delar av A-grupper: Be (beryllium), Ga (gallium), Ge (germanium), Sn (tenn), Pb, Sb (antimon), Bi (vismut), och några andra, såväl som många av elementen B -grupper - ett Cr (krom), Mn (mangan), Fe (järn), Zn (zink), Cd (kadmium), och andra.

Vi bevisar nu följande kemiska reaktioner amfotera grundämne zink (Zn):

1. Zn (OH) 2 (zinkhydroxid) + N2O5 (dikvävepentoxid) = Zn (NO3) 2 (zinknitrat) + H2O (vatten).
ZnO (zinkoxid) + 2HNO3 (salpetersyra) = Zn (NO3) 2 (zinknitrat) + H2O (vatten).

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

I så fall, om elementet med de dubbla egenskaperna hos föreningen har följande oxidation, dess dubbla (amfotera) egenskaper uppträder mest märkbart i ett mellanliggande oxidationssteg.

Som exempel kan krom (Cr). Detta element har följande oxidationstillstånden: 3+, 2+ 6+. I fallet med tre basiska och sura egenskaper uttrycks ungefär lika, medan y Cr två grundläggande egenskaper råda, och i Cr 6 - syra. Här är reaktioner som bevisar detta uttalande:

Cr + 2 → CrOs (kromoxid 2), Cr (OH) 2 → CrSO4;
Cr + 3 → Cr2O3 (kromoxid 3), Cr (OH) 3 (kromhydroxid) → KCrO2 eller kromsulfat Cr2 (SO4) 3;
Cr + 6 → CrO3 (kromoxid 6), H2CrO4 → K2CrO4.

I de flesta fall existerar amfotera oxider av kemiska element i oxidationstillstånd 3 i metaform. Som exempel kan nämnas: Aluminiumhydroxid oxid (kemisk formel AIO (OH) och järn metahydroxide (kemisk FeO (OH) formel) ...

Hur är amfotera oxider?

1. Den mest bekväm metod för deras framställning är utfällning från en vattenhaltig lösning med användning av ammoniumhydroxid, som är en svag bas. Till exempel:
Al (NO3) 3 (aluminiumnitrat) + 3 (H2OxNH3) (vattenhaltig lösning av ammoniak hydrat) = al (OH) 3 (amfoter oxid) + 3NH4NO3 (Reaktionen utföres under värme tjugo grader).
Al (NO3) 3 (aluminiumnitrat) + 3 (H2OxNH3) (vattenhaltig ammoniumhydroxid) = AIO (OH) (amfoter oxid) + 3NH4NO3 + H2O (reaktion utfördes vid 80 ° C)

I utbytesreaktionen av denna typ i fallet med ett överskott av alkali aluminiumhydroxid kommer inte falla ut. Detta beror på det faktum att aluminiumet passerar in anjonen på grund av dess dubbla egenskaper: Al (OH) 3 (aluminium-hydroxid) + OH- (överskott av alkali) = [Al (OH) 4] - (aluminiumhydroxid anjon).

Exempel på denna typ av reaktion:
Al (NO3) 3 (aluminiumnitrat) + 4NaOH (överskott natriumhydroxid) = 3NaNO3 + Na (al (OH) 4).
ZnSO4 (zinksulfat) + 4NaOH (överskott natriumhydroxid) = Na2SO4 + Na2 (Zn (OH) 4).

Salter som är bildade på samma gång, är komplexa föreningar. De inkluderar komplexa anjoner: (Al (OH 4)) - och ett annat (Zn (OH 4)) 2-. Så kallade jag-salt: Na (Al (OH) 4) - natrium tetragidroksoalyuminat, Na2 (Zn (OH) 4) - natrium tetragidroksotsinkat. Reaktionsprodukter av aluminium eller zinkoxider med de fasta alkali kallas annorlunda: NaAlO2 - natrium dioksoalyuminat och Na2ZnO2 - natrium dioksotsinkat.