תחמוצות אמפוטריות. תכונות כימיות, שיטת הייצור

תחמוצות אמפוטריות (בעלות תכונות כפולות)- זה ברוב המקרים תחמוצות מתכת, אשר יש electronegativity קטן. בהתאם לתנאים החיצוניים, הם מפגינים גם תכונות חומציות או תחמוצת. תחמוצות אלה נוצרות על ידי מתכות המעבר, אשר בדרך כלל התערוכה מדינות חמצון הבאים: ll, lll, lv.

דוגמאות של תחמוצות אמפוטריות: תחמוצת אבץ (ZnO), lll תחמוצת כרום (Cr2O3), תחמוצת אלומיניום (Al2O3), פח ll תחמוצת (Sno), פח תחמוצת LV (SnO2), ll תחמוצת עופרת (PbO), להוביל תחמוצת LV (PbO2), תחמוצת האחרון של טיטניום (TiO2), תחמוצת מנגן LV (MnO2), lll תחמוצת ברזל (Fe2O3), תחמוצת בריליום (BeO).

תגובות אופייניות של תחמוצות אמפוטריות:

1. תחמוצות אלה יכולות להגיב עם חומצות חזקות. במקרה זה, מלחים של חומצות אלה נוצרים. תגובות מסוג זה הן ביטויים של מאפייני הסוג הבסיסי. לדוגמה: ZnO (תחמוצת אבץ) + H2SO4 (חומצה הידרוכלורית) → ZnSO4 (אבץ סולפט) + H2O (מים).

2. כאשר אינטראקציה עם אלקליות חזקה, תחמוצות amphoteric ו hydroxides התערוכה תכונות חומצי. במקרה זה, הדואליות של תכונות (כלומר, amphotericity) באה לידי ביטוי ביצירתם של שני מלחים.

ב להמיס, בתגובה עם אלקלי, מלח ממוצע נוצר, למשל:
ZnO (תחמוצת אבץ) + 2NaOH (סודיום הידרוקסיד) → Na2ZnO2 (מלח ממוצע נפוץ) + H2O (מים).
Al2O3 (אלומינה) + 2NaOH (סודיום הידרוקסיד) = 2NaAlO2 + H2O (מים).
2Al (OH) 3 (אלומיניום הידרוקסיד) + 3SO3 (תחמוצת גופרית) = Al2 (SO4) 3 (אלומיניום סולפט) + 3H2O (מים).

בפתרון, תחמוצות אמפוטריות בתגובהאלקלי מלח מורכב, למשל: Al2O3 (תחמוצת אלומיניום) + 2NaOH (סודיום הידרוקסיד) + 3H2O (מים) + 2Na (אל (OH) 4) (מלח מלח מורכב tetrahydroxoaluminate).

3. כל מתכת של כל תחמוצת אמפוטרית יש מספר התיאום שלה. לדוגמה: עבור אבץ (Zn) - 4, עבור אלומיניום (אל) - 4 או 6, עבור כרום (Cr) - 4 (נדיר) או 6.

4. תחמוצת אמפוטרית אינה מגיבה במים ואינה מתמוססת בה.

מה התגובות להוכיח מתכת amphoteric?

באופן קונבנציונאלי, אלמנט אמפוטרי יכוללהציג את המאפיינים של מתכות ולא מתכות. מאפיין דומה נמצא באלמנטים של הקבוצות: Be (beryllium), Ga (gallium), Ge (גרמניום), Sn (פח), Pb, Sb (אנטימון), בי (ביסמוט) וכמה אחרים, -קבוצות הם Cr (כרום), Mn (מנגן), Fe (ברזל), Zn (אבץ), CD (קדמיום) ואחרים.

בואו להוכיח על ידי תגובות כימיות הבאות את amphotericity של אלמנט כימי של אבץ (Zn):

1. Zn (OH) 2 (אבץ הידרוקסיד) + N2O5 (diazotene pentoxide) = Zn (NO3) 2 (אבץ חנקה) + H2O (מים).
ZnO (תחמוצת אבץ) + 2HNO3 (חומצה חנקתית) = Zn (NO3) 2 (אבץ חנקה) + H2O (מים).

ב) Zn (OH) 2 (אבץ הידרוקסיד) + Na2O (תחמוצת נתרן) = Na2ZnO2 (נתרן dioxocincate) + H2O (מים).
ZnO (תחמוצת אבץ) + 2NaOH (נתרן hydroxide) = Na2ZnO2 (נתרן dioxocinate) + H2O (מים).

במקרה שבו אלמנט עם כפולהמאפיינים של המתחם יש את מעלות הבאות של חמצון, המאפיינים שלה (אמפוטרי) כפול בולטים ביותר בשלב הבינוני של חמצון.

כדוגמה, אתה יכול להביא כרום (Cr). אלמנט זה יש את מצבי החמצון הבאים: 3 +, 2 +, 6 +. במקרה של +3, המאפיינים הבסיסיים והחומציים זהים בערך, בעוד ש- CR 2 נשלט על ידי המאפיינים העיקריים, ו- CR + הוא חומצי. הנה התגובות המוכיחות את ההצהרה הזאת:

Cr + 2 → CRO (תחמוצת כרום +2), Cr (OH) 2 → CRSO4;
Cr + 3 → CR2O3 (תחמוצת כרום +3), Cr (OH) 3 (chromium hydroxide) → KCrO2 או כרום סולפט CR2 (SO4) 3;
Cr + 6 → CRO3 (תחמוצת כרום +6), H2CrO4 → K2CrO4.

ברוב המקרים, תחמוצות אמפוטריותאלמנטים כימיים עם מידה של חמצון של +3 קיימים בצורת meta. כדוגמה, אנחנו יכולים לתת: metahydroxide אלומיניום (נוסחה כימית AlO (OH) ו metahydroxide של ברזל (נוסחה כימית FeO (OH)).

איך הם מקבלים תחמוצות אמפוטריות?

1. השיטה הנוחה ביותר להשגתם היא משקעים מפתרון מימי באמצעות מימן אמוניה, כלומר, בסיס חלש. לדוגמה:
אל (NO3) 3 (חנקת אלומיניום) + 3 (H2OxNH3) (תמיסה מימית של מימן אמוניה) = אל (OH) 3 (תחמוצת אמפטית) + 3NH4NO3 (התגובה מבוצעת בעשרים מעלות חום).
אל (NO3) 3 (ניטראט אלומיניום) + 3 (H2OxNH3) (אמוניום הידרוקסיד מימי) = ALO (OH) (תחמוצת amphoteric) + 3NH4NO3 + H2O (תגובה שבוצעה ב 80 ° C)

במקרה זה, בתגובת החליפין של סוג זה במקרהאלומיניום הידרוקסיד לא יזרז. זאת בשל העובדה כי אלומיניום עובר לתוך אניון בגלל התכונות הכפולות שלו: אל (OH) 3 (אלומיניום הידרוקסיד) + OH- (עודף אלקלי) = [אל (OH) 4] - (אניון של hydroxide אלומיניום).

דוגמאות לתגובות מסוג זה:
אל (NO3) 3 (אלומיניום חנקה) + 4NaOH (עודף נתרן hydroxide) = 3NaNO3 + Na (אל (OH) 4).
ZnSO4 (אבץ סולפט) + 4NaOH (עודף נתרן hydroxide) = Na2SO4 + Na2 (Zn (OH) 4).

מלחים, אשר נוצרו במקרה זה, מתייחסיםתרכובות מורכבות. הם כוללים את אניונים מורכבים הבאים: (אל (OH) 4) - ועוד (Zn (OH) 4). אז מלחים אלה נקראים: Na (אל (OH) 4) - נתרן tetrahydroxoaluminate, Na2 (Zn (OH) 4) - נתרן tetrahydroxocincate. המוצרים של אינטראקציה של אלומיניום או תחמוצות אבץ עם קשה אלקלי נקראים אחרת: NaAlO2 - נתרן dioxoaluminate ו Na2ZnO2 - נתרן dioxocincate.