Oxizi amfoterici. Proprietăți chimice, metoda de producție

Oxizii amfoterici (având proprietăți duale) sunt, în majoritatea cazurilor, oxizi de metal, care au o electronegativitate mică. În funcție de condițiile externe, ele prezintă proprietăți acide sau de oxid. Acești oxizi sunt formați din metale de tranziție, care de obicei prezintă următoarele stări de oxidare: 11, 11, lV.

Exemple de oxizi amfoteri: oxid de zinc (ZnO), oxid de crom LLL (Cr2O3), oxid de aluminiu (Al2O3), oxid ll staniu (SnO), oxid de staniu lV (SnO2), plumb ll oxid (PbO), plumb lV oxid (PbO2) , lV oxid de titan (TiO2), oxid de mangan lV (MnO2), lLL oxid de fier (Fe2O3), oxid de beriliu (BeO).

Reacțiile tipice ale oxizilor amfoterici:

1. Acești oxizi pot reacționa cu acizi puternici. În acest caz se formează sărurile acestor acizi. Reacțiile de acest tip sunt manifestări ale proprietăților tipului de bază. De exemplu: ZnO (oxid de zinc) + H2SO4 (acid clorhidric) → ZnSO4 (sulfat de zinc) + H2O (apă).

2. Când interacționează cu alcalii puternice, prezintă oxizi și hidroxizi amfoterici proprietăți acide. În acest caz, dualitatea proprietăților (adică amfotericitatea) se manifestă în formarea a două săruri.

În topitură, în reacția cu alcaline se formează o sare medie, de exemplu:
ZnO (oxid de zinc) + 2NaOH (hidroxid de sodiu) → Na2ZnO2 (sare medie obișnuită) + H2O (apă).
Al2O3 (alumină) + 2NaOH (hidroxid de sodiu) = 2NaAlO2 + H20 (apă).
2Al (OH) 3 (hidroxid de aluminiu) + 3S03 (oxid de sulf) = Al2 (SO4) 3 (sulfat de aluminiu) + 3H2O (apă).

Soluție Oxizii amfoteri prin reacție cu alcalii pentru a forma o sare complexă, de exemplu: Al2O3 (alumină) + 2NaOH (hidroxid de sodiu) + 3H2O (apă) + 2Na (Al (OH) 4) (o sare complexă de tetragidroksoalyuminat de sodiu).

3. Fiecare metal din orice oxid amfoteric are numărul său de coordonare. De exemplu: pentru zinc (Zn) - 4, pentru aluminiu (Al) - 4 sau 6, pentru crom (Cr) - 4 (rar) sau 6.

4. Oxidul amfoteric nu reacționează cu apa și nu se dizolvă în acesta.

Ce reacții se dovedesc a fi metale amfoterice?

În mod convențional, un element amfoteric poate prezenta proprietățile atât a metalelor cât și a nemetalilor. O asemenea caracteristică este prezentă în elementele grupe A: Be (beriliu), Ga (galiu), Ge (germaniu), Sn (staniu), Pb, Sb (antimoniu), Bi (bismut), iar altele, precum și multe dintre elementele B -Grupuri - Cr (crom), Mn (mangan), Fe (fier), Zn (zinc), Cd (cadmiu), și altele.

Să demonstrăm prin următoarele reacții chimice amfotericitatea elementului chimic al zincului (Zn):

1. Zn (OH) 2 (hidroxid de zinc) + N2O5 (diazoton pentoxid) = Zn (NO3) 2 (azotat de zinc) + H2O (apă).
ZnO (oxid de zinc) + 2HNO3 (acid azotic) = Zn (NO3) 2 (azotat de zinc) + H20 (apă).

b) Zn (OH) 2 (hidroxid de zinc) + Na2O (oxid de sodiu) = Na2ZnO2 (dioxocinat de sodiu) + H20 (apă).
ZnO (oxid de zinc) + 2NaOH (hidroxid de sodiu) = Na2ZnO2 (dioxocinat de sodiu) + H2O (apă).

În cazul în care elementul cu proprietăți duale în compus are următoarele stări de oxidare, proprietățile sale duble (amfoterice) sunt cele mai vizibile în etapa de oxidare intermediară.

Ca un exemplu, puteți aduce crom (Cr). Acest element are următoarele stări de oxidare: 3+, 2+, 6+. În cazul lui +3, proprietățile de bază și acide sunt aproximativ aceleași, în timp ce Cr +2 este dominat de proprietățile principale, iar Cr + 6 este acid. Iată reacțiile care demonstrează această afirmație:

Cr + 2 → CrO (oxid de crom +2), Cr (OH) 2 → CrSO4-
Cr + 3 → Cr2O3 (oxid de crom +3), Cr (OH) 3 (hidroxid de crom) → KCrO2 sau sulfat de crom Cr2 (SO4) 3-
Cr + 6 → CrO3 (oxid de crom +6), H2CrO4 → K2CrO4.

În majoritatea cazurilor, în forma meta există oxizi amfoterici ai elementelor chimice cu un grad de oxidare +3. De exemplu, putem da: metahidroxid de aluminiu (formula chimică AlO (OH) și metahidroxid de fier (formula chimică FeO (OH)).

Cum obțin oxizi amfoterici?

1. Metoda cea mai convenabilă pentru obținerea acestora este precipitarea dintr-o soluție apoasă utilizând hidrat de amoniu, adică o bază slabă. De exemplu:
Al (NO3) 3 (nitrat de aluminiu) + 3 (H20xNH3) (apos soluție de amoniac hidrat) = Al (OH) 3 (oxid amfoteric) + 3NH4NO3 (reacția este efectuată la douăzeci de grade de căldură).
Al (NO3) 3 (azotat de aluminiu) + 3 (H2OxNH3) (hidroxid de amoniu apos) = AlO (OH) (oxid amfoter) + 3NH4NO3 + H2O (reacție realizat la 80 ° C)

În acest caz, în cazul reacției de schimb de acest tip în cazul unui exces de alcalii hidroxid de aluminiu nu vor fi depuse. Acest lucru se datorează faptului că aluminiul trece în anionul datorită proprietăților sale duale: Al (OH) 3 (hidroxid de aluminiu) + OHminus- (exces alcalin) = [Al (OH) 4] minus- (hidroxid de aluminiu anion).

Exemple de reacții de acest tip:
Al (NO3) 3 (azotat de aluminiu) + 4NaOH (exces de hidroxid de sodiu) = 3NaNO3 + Na (Al (OH) 4).
ZnS04 (sulfat de zinc) + 4NaOH (exces de hidroxid de sodiu) = Na2S04 + Na2 (Zn (OH) 4).

Sarele, care se formează în acest caz, se referă la compuși complexi. Acestea includ următorii anioni complecși: (Al (OH) 4) minus și totuși (Zn (OH) 4) 2 minus-. Prin urmare, aceste săruri sunt numite: tetrahidroxaluminat de sodiu (Al (OH) 4), tetrahidroxincinat de sodiu Na2 (Zn (OH) 4). Produsele de interacțiune a oxizilor de aluminiu sau zinc cu alcalii dure sunt numite în mod diferit: NaAlO2 - dioxoaluminat de sodiu și Na2ZnO2 - dioxocinat de sodiu.