Amfoterni oksidi. Kemijska svojstva, metoda proizvodnje

Amfoterni oksidi (s dvostrukim svojstvima) u većini su slučajeva metalni oksidi, koji imaju malu elektronegativnost. Ovisno o vanjskim uvjetima, oni pokazuju kisele ili oksidne osobine. Ti oksidi nastaju pomoću prijelaznih metala, koji obično pokazuju sljedeće oksidacijske stanja: ll, llll, lV.

Primjeri amfoternih oksida: cinkov oksid (ZnO), krom oksid lll (Cr2O3), aluminijev oksid (Al2O3), oksid ll kositar (SnO), kositreni oksid IV (SnO2), olovo oksida ll (PbO), olovo oksida IV (PbO2) titanov oksid IV (TiO2), mangan oksid IV (MnO2), željezni oksid lll (Fe2O3), berilij oksid (Beo).

Reakcije tipične za amfoterne okside:

Ovi oksidi mogu reagirati s jakim kiselinama. U tom slučaju nastaju soli tih kiselina. Reakcije ove vrste su manifestacije svojstava osnovnog tipa. Na primjer: ZnO (cinkov oksid) + H2S04 (solna kiselina) → ZnS04 (cink-sulfat) + H20 (voda).

2. Kod interakcije sa jakim lužinama, pokazuju amfoterni oksidi i hidroksidi kiselinskim svojstvima. U ovom slučaju, dvojnost svojstava (tj. Amfoternost) se očituje u formiranju dviju soli.

U talini, u reakciji s lužinom nastaje prosječna sol, na primjer:
ZnO (cinkov oksid) + 2NaOH (natrijev hidroksid) → Na2Zn02 (zajednička prosječna sol) + H20 (voda).
Al2O3 (aluminij) + 2NaOH (natrijev hidroksid) = 2NaAl02 + H20 (voda).
2Al (OH) 3 (aluminij hidroksid) + 3S03 (sumporov oksid) = Al2 (S04) 3 (aluminij sulfat) + 3H20 (voda).

A otopina amfoterna oksidi reakcijom s lužinom kako bi se dobilo složene soli, na primjer: Al2O3 (glinice) + 2 NaOH (natrijev hidroksid) + 3H2O (voda) + 2Na (Al (OH) 4) (kompleks soli natrij tetragidroksoalyuminat).

3. Svaki metal bilo kojeg amfoternog oksida ima svoj koordinatni broj. Na primjer: za cink (Zn) - 4, za aluminij (Al) - 4 ili 6, za krom (Cr) - 4 (rijedak) ili 6.

4. Amfoterni oksid ne reagira s vodom i ne otapa se u njemu.

Koje reakcije dokazuju amfoterni metal?

Uobičajeno, amfoterni element može pokazati svojstva oba metala i nemetala. Takvo obilježje je prisutan u elementima skupine: Be (berilij), Ga (galij), Ge (germanij), Sn (kositar), Pb, Sb (antimon), Bi (bizmut), i neki drugi, kao i mnogi od elemenata B skupine, - CR (krom), Mn (mangan), Fe (željezo), Zn (cink), Cd (kadmij), i drugi.

Ispitajmo sljedeće kemijske reakcije amfoternost kemijskog elementa cinka (Zn):

1. Zn (OH) 2 (cinkov hidroksid) + N2O5 (diazoten pentoksid) = Zn (N03) 2 (cink nitrat) + H20 (voda).
ZnO (cinkov oksid) + 2HNO3 (dušična kiselina) = Zn (NO3) 2 (cink nitrat) + H20 (voda).

b) Zn (OH) 2 (cink hidroksid) + Na20 (natrijev oksid) = Na2ZnO2 (natrij dioksocijanat) + H20 (voda).
ZnO (cinkov oksid) + 2NaOH (natrijev hidroksid) = Na2Zn02 (natrijev dioksocijanat) + H20 (voda).

U slučaju kada element s dvostrukim svojstvima u spoju ima slijedeće oksidacijske stanja, njegova dvostruka (amfotna) svojstva su najočitija u fazi intermedijalne oksidacije.

Kao primjer, možete donijeti krom (Cr). Ovaj element ima sljedeće oksidacijske stanja: 3+, 2+, 6+. U slučaju +3, osnovna i kiselinska svojstva su približno jednaka, dok Cr +2 dominiraju glavna svojstva, a Cr +6 je kisela. Evo reakcija koje dokazuju ovu izjavu:

Cr + 2 → CrO (kromov oksid + 2), Cr (OH) 2 → CrS04-
CrC03 (kromov oksid + 3), Cr (OH) 3 (kromov hidroksid) → KCr02 ili krom sulfat Cr2 (S04) 3-
Cr + 6 → CrO3 (kromov oksid +6), H2CrO4 → K2CrO4.

U većini slučajeva amfoterni oksidi kemijskih elemenata s oksidacijskim stupnjem +3 postoje u meta obliku. Kao primjer može se navesti: aluminij hidroksid (oksid kemijske formule ALO (OH) i željezo (metahidroksid kemijske FeO (OH)) ... formule

Kako dobivaju amfoterne okside?

Najprikladnija metoda za njihovo dobivanje je taloženje iz vodene otopine pomoću amonijakog hidrata, to jest slabe baze. Na primjer:
Al (N03) 3 (aluminij nitrat) + 3 (H20xNH3) (vodeni otopinu amonijaka hidrat) = Al (OH) 3 (amfoterni oksid) + 3NH4NO3 (reakcija se vrši na dvadeset stupnjeva topline).
Al (NO3) 3 (aluminij nitrat) + 3 (H2OxNH3) (vodeni amonij hidroksid) = AlO (OH) (amfoterni oksid) + H2O + 3NH4NO3 (reakcija izvodi pri 80 ° C)

U ovom slučaju, u reakciji zamjene ovog tipa u slučaju višak lužina aluminij hidroksid neće biti pohranjeni. To je zbog činjenice da je aluminijski prelazi u aniona zbog svojih svojstava dual: Al (OH) 3 (aluminij hidroksid) + OHminus- (suvišak) = alkalijski [Al (OH) 4] minus- (aluminij hidroksid aniona).

Primjeri reakcija ove vrste:
Al (N03) 3 (aluminij nitrat) + 4NaOH (višak natrijevog hidroksida) = 3NaN03 + Na (Al (OH) 4).
ZnS04 (cink sulfat) + 4NaOH (višak natrijevog hidroksida) = Na2S04 + Na2 (Zn (OH) 4).

Soli, koje se formiraju u ovom slučaju, odnose se na kompleksnih spojeva. Oni uključuju sljedeće kompleksne anione: (Al (OH) 4) minus i još (Zn (OH) 4) 2 min. Tako se ove soli nazivaju: Na (Al (OH) 4) - natrijev tetrahidroksoaluminat, Na2 (Zn (OH) 4) - natrijev tetrahidroksokincat. Reakcijski produkti aluminija ili cinkovog oksida sa čvrstim alkalija se drugačije naziva: NaAlO2 - natrijev dioksoalyuminat i Na2ZnO2 - natrijev dioksotsinkat.