Θα αφιερώσουμε αυτό το μάθημα στη μελέτη των αμφοτερικών οξειδίων και των υδροξειδίων. Εδώ θα μιλήσουμε για ουσίες που έχουν αμφοτερικές (διπλές) ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν με αυτές. Αλλά πρώτα, ας επαναλάβουμε με τι αντιδρούν τα όξινα και βασικά οξείδια. Στη συνέχεια θα εξετάσουμε παραδείγματα αμφοτερικών οξειδίων και υδροξειδίων.

Θέμα: Εισαγωγή

Μάθημα: Αμφοτερικά οξείδια και υδροξείδια

Ρύζι. 1. Ουσίες που παρουσιάζουν αμφοτερικές ιδιότητες

Τα βασικά οξείδια αντιδρούν με όξινα οξείδια και τα όξινα οξείδια αντιδρούν με βάσεις. Υπάρχουν όμως ουσίες των οποίων τα οξείδια και τα υδροξείδια, ανάλογα με τις συνθήκες, θα αντιδράσουν τόσο με οξέα όσο και με βάσεις. Τέτοιες ιδιότητες ονομάζονται αμφοτερικός.

Ουσίες με αμφοτερικές ιδιότητες φαίνονται στο Σχ. 1. Πρόκειται για ενώσεις που σχηματίζονται από βηρύλλιο, ψευδάργυρο, χρώμιο, αρσενικό, αλουμίνιο, γερμάνιο, μόλυβδο, μαγγάνιο, σίδηρο, κασσίτερο.

Παραδείγματα των αμφοτερικών τους οξειδίων δίνονται στον Πίνακα 1.

Ας εξετάσουμε τις αμφοτερικές ιδιότητες των οξειδίων του ψευδαργύρου και του αλουμινίου. Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της αλληλεπίδρασής τους με βασικά και όξινα οξείδια, με οξύ και αλκάλια.

ZnO + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 (ψευδαργυρικό νάτριο). Το οξείδιο του ψευδαργύρου συμπεριφέρεται σαν οξύ.

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

3ZnO + P 2 O 5 → Zn 3 (PO 4) 2 (φωσφορικός ψευδάργυρος)

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O

Το οξείδιο του αργιλίου συμπεριφέρεται παρόμοια με το οξείδιο του ψευδαργύρου:

Αλληλεπίδραση με βασικά οξείδια και βάσεις:

Al 2 O 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 (μετααργιλικό νάτριο). Το οξείδιο του αργιλίου συμπεριφέρεται σαν οξύ.

Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O

Αλληλεπίδραση με οξείδια και οξέα. Παρουσιάζει τις ιδιότητες ενός βασικού οξειδίου.

Al 2 O 3 + P 2 O 5 → 2AlPO 4 (φωσφορικό αργίλιο)

Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O

Οι αντιδράσεις που εξετάζονται συμβαίνουν όταν θερμαίνονται, κατά τη σύντηξη. Αν πάρουμε διαλύματα ουσιών, οι αντιδράσεις θα προχωρήσουν κάπως διαφορετικά.

ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (τετραϋδροξοαργιλικό νάτριο) Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na (τετραϋδροξοαργιλικό νάτριο)

Ως αποτέλεσμα αυτών των αντιδράσεων, λαμβάνονται άλατα που είναι πολύπλοκα.

Ρύζι. 2. Ορυκτά οξειδίου του αλουμινίου

Οξείδιο του αλουμινίου.

Το οξείδιο του αλουμινίου είναι μια εξαιρετικά κοινή ουσία στη Γη. Αποτελεί τη βάση του πηλού, του βωξίτη, του κορούνδιου και άλλων ορυκτών. Εικ.2.

Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης αυτών των ουσιών με θειικό οξύ, λαμβάνεται θειικός ψευδάργυρος ή θειικό αργίλιο.

ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Αντιδράσεις υδροξειδίων ψευδαργύρου και αργιλίου με οξείδιο του νατρίου συμβαίνουν κατά τη σύντηξη, επειδή αυτά τα υδροξείδια είναι στερεά και δεν αποτελούν μέρος διαλυμάτων.

Το άλας Zn(OH) 2 + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 + H 2 O ονομάζεται ψευδάργυρο νάτριο.

Το άλας 2Al(OH) 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 O ονομάζεται μετααργιλικό νάτριο.

Ρύζι. 3. Υδροξείδιο του αργιλίου

Οι αντιδράσεις των αμφοτερικών βάσεων με τα αλκάλια χαρακτηρίζονται από τις όξινες ιδιότητες τους. Αυτές οι αντιδράσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν τόσο με σύντηξη στερεών όσο και σε διαλύματα. Αυτό όμως θα έχει ως αποτέλεσμα διαφορετικές ουσίες, π.χ. Τα προϊόντα της αντίδρασης εξαρτώνται από τις συνθήκες αντίδρασης: σε τήγμα ή σε διάλυμα.

Zn(OH) 2 + 2NaOH στερεό. Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Al(OH) 3 + στερεό NaOH. NaAlO 2 + 2H 2 O

Διάλυμα Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 Al(OH) 3 + NaOH διάλυμα → Na νάτριο τετραϋδροξοαργιλικό διάλυμα Al(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 εξαϋδροξοαργιλικό νάτριο.

Το αν αποδεικνύεται ότι είναι τετραϋδροξοαλουμινικό νάτριο ή εξαϋδροξοαργιλικό νάτριο εξαρτάται από το πόσα αλκάλια πήραμε. Στην τελευταία αντίδραση λαμβάνεται πολλά αλκάλια και σχηματίζεται εξαϋδροξοαργιλικό νάτριο.

Τα στοιχεία που σχηματίζουν επαμφοτερίζουσες ενώσεις μπορεί να εμφανίζουν από μόνα τους αμφοτερικές ιδιότητες.

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (τετραϋδροξοζινικό νάτριο)

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 ((τετραϋδροξοαργιλικό νάτριο)

Zn + H 2 SO 4 (αραιωμένο) → ZnSO 4 + H 2

2Al + 3H 2 SO 4 (dil.) → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2

Θυμηθείτε ότι τα αμφοτερικά υδροξείδια είναι αδιάλυτες βάσεις. Και όταν θερμαίνονται, αποσυντίθενται, σχηματίζοντας οξείδιο και νερό.

Αποσύνθεση αμφοτερικών βάσεων κατά τη θέρμανση.

2Al(OH) 3 Al 2 O 3 + 3H 2 O

Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O

Συνοψίζοντας το μάθημα.

Μάθατε τις ιδιότητες των αμφοτερικών οξειδίων και των υδροξειδίων. Οι ουσίες αυτές έχουν αμφοτερικές (διττές) ιδιότητες. Οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν με αυτά έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά. Έχετε εξετάσει παραδείγματα αμφοτερικών οξειδίων και υδροξειδίων .

1. Ρουτζίτης Γ.Ε. Ανόργανη και οργανική χημεία. 8η τάξη: εγχειρίδιο για ιδρύματα γενικής εκπαίδευσης: βασικό επίπεδο / Γ. Ε. Ρουτζίτης, Φ.Γ. Feldman.Μ.: Διαφωτισμός. 2011 176 σελ.: ill.

2. Popel P.P. Χημεία: 8η τάξη: εγχειρίδιο για ιδρύματα γενικής εκπαίδευσης / Π.Π. Popel, L.S. Krivlya. -Κ.: IC “Academy”, 2008.-240 σελ.: ill.

3. Gabrielyan O.S. Χημεία. 9η τάξη. Σχολικό βιβλίο. Εκδότης: Bustard: 2001. 224 δευτ.

1. Αρ. 6,10 (σελ. 130) Ρουτζίτης Γ.Ε. Ανόργανη και οργανική χημεία. 9η τάξη: εγχειρίδιο για ιδρύματα γενικής εκπαίδευσης: βασικό επίπεδο / Γ. Ε. Ρουτζίτης, Φ.Γ. Feldman.Μ.: Διαφωτισμός. 2008, 170 σελ.: ill.

2. Γράψτε τον τύπο για το εξαϋδροξοαργιλικό νάτριο. Πώς λαμβάνεται αυτή η ουσία;

3. Διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου προστέθηκε σταδιακά στο διάλυμα θειικού αργιλίου μέχρις ότου υπήρχε περίσσεια. Τι παρατηρήσατε; Γράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης.

ΟΡΙΣΜΟΣ

Αμφοτερικές ενώσεις– ενώσεις που, ανάλογα με τις συνθήκες της αντίδρασης, μπορούν να εμφανίσουν και τις ιδιότητες των οξέων και των βάσεων, δηλ. μπορεί να δώσει και να αποδεχτεί ένα πρωτόνιο (Η+).

Οι αμφοτερικές ανόργανες ενώσεις περιλαμβάνουν οξείδια και υδροξείδια των ακόλουθων μετάλλων - Al, Zn, Be, Cr (στην κατάσταση οξείδωσης +3) και Ti (στην κατάσταση οξείδωσης +4). Οι αμφοτερικές οργανικές ενώσεις είναι τα αμινοξέα – NH 2 –CH(R)-COOH.

Παρασκευή αμφοτερικών ενώσεων

Τα αμφοτερικά οξείδια παράγονται από την αντίδραση καύσης του αντίστοιχου μετάλλου σε οξυγόνο, για παράδειγμα:

2Al + 3/2O2 = Al2O3

Τα αμφοτερικά υδροξείδια λαμβάνονται με μια αντίδραση ανταλλαγής μεταξύ ενός αλκαλίου και ενός άλατος που περιέχει ένα «αμφοτερικό» μέταλλο:

ZnSO 4 + NaOH = Zn(OH) 2 + Na 2 SO 4

Εάν το αλκάλιο υπάρχει σε περίσσεια, τότε υπάρχει η πιθανότητα να ληφθεί μια σύνθετη ένωση:

Περίσσεια ZnSO 4 + 4NaOH = Na 2 + Na 2 SO 4

Οργανικές αμφοτερικές ενώσεις - αμινοξέα λαμβάνονται με την αντικατάσταση ενός αλογόνου με μια αμινομάδα σε υποκατεστημένα με αλογόνο καρβοξυλικά οξέα. Γενικά, η εξίσωση αντίδρασης θα μοιάζει με αυτό:

R-CH(Cl)-COOH + NH 3 = R-CH(NH 3 + Cl -) = NH 2 –CH(R)-COOH

Χημικές αμφοτερικές ενώσεις

Η κύρια χημική ιδιότητα των αμφοτερικών ενώσεων είναι η ικανότητά τους να αντιδρούν με οξέα και αλκάλια:

Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O

Zn(OH) 2 + 2HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + 2H 2 O

Zn(OH) 2 + NaOH= Na 2

NH 2 –CH 2 -COOH + HCl = Cl

Ειδικές ιδιότητες αμφοτερικών οργανικών ενώσεων

Όταν τα αμινοξέα διαλύονται στο νερό, η αμινομάδα και η καρβοξυλική ομάδα αντιδρούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ενώσεις που ονομάζονται εσωτερικά άλατα:

NH 2 –CH 2 -COOH ↔ + H 3 N–CH 2 -COO —

Το εσωτερικό μόριο άλατος ονομάζεται διπολικό ιόν.

Δύο μόρια αμινοξέων μπορούν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους. Σε αυτή την περίπτωση, ένα μόριο νερού διασπάται και σχηματίζεται ένα προϊόν στο οποίο θραύσματα του μορίου συνδέονται μεταξύ τους με έναν πεπτιδικό δεσμό (-CO-NH-). Για παράδειγμα:

Επίσης, τα αμινοξέα έχουν όλες τις χημικές ιδιότητες των καρβοξυλικών οξέων (από την καρβοξυλική ομάδα) και των αμινών (από την αμινομάδα).

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Ασκηση	Πραγματοποιήστε μια σειρά μετασχηματισμών: α) Al → Al(OH) 3 → AlCl 3 → Na; β) Al → Al 2 O 3 → Na → Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → Al
Λύση	α) 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O AlCl 3 + 4NaOH ex = Na + 3NaCl β) 2Al + 3/2O 2 = Al 2 O 3 Al 2 O 3 + NaOH+ 3H 2 O= 2Na 2Na + H 2 SO 4 = 2Al(OH) 3 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O 2Al 2 O 3 = 4Al +3O 2

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2

Ασκηση	Υπολογίστε τη μάζα του άλατος που μπορεί να ληφθεί με την αντίδραση 150 g διαλύματος 5% αμινοοξικού οξέος με την απαιτούμενη ποσότητα υδροξειδίου του νατρίου. Πόσα γραμμάρια αλκαλικού διαλύματος 12% θα χρειαστούν για αυτό;
Λύση	Ας γράψουμε την εξίσωση αντίδρασης: NH 2 –CH 2 -COOH + NaOH= NH 2 –CH 2 -COONa + H 2 O Ας υπολογίσουμε τη μάζα του οξέος που αντέδρασε: m(NH 2 –CH 2 -COOH) = ώ k - you ×m p - pa m(NH 2 –CH 2 -COOH) = 0,05 × 150 = 7,5 g

Τα ακόλουθα οξείδια στοιχείων είναι αμφοτερικά κύριοςυποομάδες: BeO, A1 2 O 3, Ga 2 O 3, GeO 2, SnO, SnO 2, PbO, Sb 2 O 3, PoO 2. Αμφοτερικά υδροξείδια είναι τα ακόλουθα υδροξείδια των στοιχείων κύριοςυποομάδες: Be(OH) 2, A1(OH) 3, Sc(OH) 3, Ga(OH) 3, In(OH) 3, Sn(OH) 2, SnO 2 nH 2 O, Pb(OH) 2, PbO 2 nH 2 O.

Ο βασικός χαρακτήρας των οξειδίων και των υδροξειδίων των στοιχείων της ίδιας υποομάδας αυξάνεται με την αύξηση του ατομικού αριθμού του στοιχείου (κατά τη σύγκριση οξειδίων και υδροξειδίων στοιχείων στην ίδια κατάσταση οξείδωσης). Για παράδειγμα, N 2 O 3, P 2 O 3, Καθώς το 2 O 3 είναι όξινα οξείδια, το Sb 2 O 3 είναι ένα αμφοτερικό οξείδιο, το Bi 2 O 3 είναι ένα βασικό οξείδιο.

Ας εξετάσουμε τις αμφοτερικές ιδιότητες των υδροξειδίων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των ενώσεων βηρυλλίου και αργιλίου.

Το υδροξείδιο του αργιλίου παρουσιάζει επαμφοτερίζουσες ιδιότητες, αντιδρά τόσο με βάσεις όσο και με οξέα και σχηματίζει δύο σειρές αλάτων:

1) σε ποιο στοιχείο Α1 έχει τη μορφή κατιόντος.

2A1(OH) 3 + 6HC1 = 2A1C1 3 + 6H 2 O A1(OH) 3 + 3H + = A1 3+ + 3H 2 O

Σε αυτή την αντίδραση, το A1(OH) 3 δρα ως βάση, σχηματίζοντας ένα άλας στο οποίο το αλουμίνιο είναι το κατιόν Α1 3+.

2) σε ποιο στοιχείο Α1 είναι μέρος του ανιόντος (αλουμίνια).

A1(OH) 3 + NaOH = NaA1O 2 + 2H 2 O.

Σε αυτή την αντίδραση, το A1(OH) 3 δρα ως οξύ, σχηματίζοντας ένα άλας στο οποίο το αλουμίνιο είναι μέρος του ανιόντος AlO 2.

Οι τύποι των διαλυμένων αργιλικών αλάτων γράφονται με απλοποιημένο τρόπο, δηλαδή το προϊόν που σχηματίζεται κατά την αφυδάτωση του άλατος.

Στη χημική βιβλιογραφία μπορείτε να βρείτε διαφορετικούς τύπους ενώσεων που σχηματίζονται όταν το υδροξείδιο του αργιλίου διαλύεται σε αλκάλια: NaA1O 2 (μετααργιλικό νάτριο), τετραϋδροξυαργιλικό νάτριο Na. Αυτοί οι τύποι δεν έρχονται σε αντίθεση μεταξύ τους, καθώς η διαφορά τους σχετίζεται με διαφορετικούς βαθμούς ενυδάτωσης αυτών των ενώσεων: NaA1O 2 · 2H 2 O είναι μια διαφορετική σημείωση για το Na. Όταν το A1(OH) 3 διαλύεται σε περίσσεια αλκαλίου, σχηματίζεται τετραϋδροξυαλουμινικό νάτριο:

A1(OH) 3 + NaOH = Na.

Όταν τα αντιδραστήρια συντήκονται, σχηματίζεται μετααργιλικό νάτριο:

A1(OH) 3 + NaOH ==== NaA1O 2 + 2H 2 O.

Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι σε υδατικά διαλύματα υπάρχουν ταυτόχρονα ιόντα όπως [A1(OH) 4 ] - ή [A1(OH) 4 (H 2 O) 2 ] - (για την περίπτωση που η εξίσωση αντίδρασης συντάσσεται λαμβάνοντας λαμβάνοντας υπόψη το κέλυφος ενυδάτωσης), και η σημείωση A1O 2 απλοποιείται.

Λόγω της ικανότητας να αντιδρά με αλκάλια, το υδροξείδιο του αργιλίου, κατά κανόνα, δεν λαμβάνεται με τη δράση αλκαλίων σε διαλύματα αλάτων αλουμινίου, αλλά χρησιμοποιώντας διάλυμα αμμωνίας:

A1 2 (SO 4) 3 + 6 NH 3 H 2 O = 2A1 (OH) 3 + 3(NH 4) 2 SO 4.

Μεταξύ των υδροξειδίων των στοιχείων της δεύτερης περιόδου, το υδροξείδιο του βηρυλλίου παρουσιάζει επαμφοτερίζουσες ιδιότητες (το ίδιο το βηρύλλιο παρουσιάζει διαγώνια ομοιότητα με το αλουμίνιο).

Με οξέα:

Be(OH) 2 + 2HC1 = BeC1 2 + 2H 2 O.

Με λόγους:

Be(OH) 2 + 2NaOH = Na2 (τετραϋδροξοβερυλικό νάτριο).

Σε απλοποιημένη μορφή (αν φανταστούμε το Be(OH) 2 ως οξύ H 2 BeO 2)

Be(OH) 2 + 2NaOH (συμπυκνωμένο ζεστό) = Na 2 BeO 2 + 2H 2 O.

βηρυλικό Na

Τα υδροξείδια των στοιχείων των πλευρικών υποομάδων, που αντιστοιχούν σε υψηλότερες καταστάσεις οξείδωσης, έχουν συνήθως όξινες ιδιότητες: για παράδειγμα, Mn 2 O 7 - HMnO 4. CrO 3 – H 2 CrO 4. Τα κατώτερα οξείδια και υδροξείδια χαρακτηρίζονται από επικράτηση βασικών ιδιοτήτων: CrO – Cr(OH) 2; МnО – Mn(OH) 2; FeO – Fe(OH) 2. Οι ενδιάμεσες ενώσεις που αντιστοιχούν σε καταστάσεις οξείδωσης +3 και +4 συχνά εμφανίζουν αμφοτερικές ιδιότητες: Cr 2 O 3 – Cr(OH) 3; Fe 2 О 3 – Fe(OH) 3. Ας επεξηγήσουμε αυτό το μοτίβο χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των ενώσεων χρωμίου (Πίνακας 9).

Πίνακας 9 – Εξάρτηση της φύσης των οξειδίων και των αντίστοιχων υδροξειδίων τους από τον βαθμό οξείδωσης του στοιχείου

Η αλληλεπίδραση με τα οξέα οδηγεί στο σχηματισμό ενός άλατος στο οποίο το στοιχείο του χρωμίου έχει τη μορφή κατιόντος:

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O.

Θειικό Cr(III).

Η αλληλεπίδραση με τις βάσεις οδηγεί στο σχηματισμό αλατιού, μέσα οι οποίεςτο στοιχείο χρωμίου είναι μέρος του ανιόντος:

Cr(OH) 3 + 3NaOH = Na 3 + 3H 2 O.

Εξαϋδροξοχρωμικό Na (III)

Το οξείδιο του ψευδαργύρου και το υδροξείδιο ZnO, Zn(OH) 2 είναι τυπικά αμφοτερικές ενώσεις, το Zn(OH) 2 διαλύεται εύκολα σε διαλύματα οξέων και αλκαλίων.

Η αλληλεπίδραση με τα οξέα οδηγεί στο σχηματισμό ενός άλατος στο οποίο το στοιχείο ψευδάργυρος έχει τη μορφή κατιόντος:

Zn(OH) 2 + 2HC1 = ZnCl 2 + 2H 2 O.

Η αλληλεπίδραση με τις βάσεις οδηγεί στο σχηματισμό ενός άλατος στο οποίο το στοιχείο ψευδάργυρος είναι μέρος του ανιόντος. Κατά την αλληλεπίδραση με αλκάλια σε λύσειςσχηματίζονται τετραϋδροξυκινικά, κατά τη σύντηξη– ψευδάργυροι:

Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2.

Ή κατά τη σύντηξη:

Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O.

Το υδροξείδιο του ψευδαργύρου παρασκευάζεται παρόμοια με το υδροξείδιο του αργιλίου.

Τα αμφοτερικά μέταλλα αντιπροσωπεύονται από μη σύνθετα στοιχεία, τα οποία είναι ένα είδος αναλόγου μιας ομάδας συστατικών μεταλλικού τύπου. Η ομοιότητα μπορεί να φανεί σε μια σειρά από φυσικές και χημικές ιδιότητες. Επιπλέον, οι ίδιες οι ουσίες δεν έχουν αποδειχθεί ότι παρουσιάζουν αμφοτερικές ιδιότητες, ενώ διάφορες ενώσεις είναι αρκετά ικανές να τις εμφανίζουν.

Για παράδειγμα, μπορούμε να θεωρήσουμε υδροξείδια με οξείδια. Έχουν σαφώς διπλή χημική φύση. Εκφράζεται στο γεγονός ότι, ανάλογα με τις συνθήκες, οι προαναφερθείσες ενώσεις μπορούν να έχουν ιδιότητες είτε αλκαλίων είτε οξέων. Η έννοια της αμφοτερικότητας εμφανίστηκε πριν από πολύ καιρό· είναι γνωστή στην επιστήμη από το 1814. Ο όρος «αμφοτερικότητα» εξέφραζε την ικανότητα μιας χημικής ουσίας να συμπεριφέρεται με συγκεκριμένο τρόπο κατά τη διεξαγωγή μιας όξινης (κύριας) αντίδρασης. Οι ιδιότητες που προκύπτουν εξαρτώνται από τον τύπο των αντιδραστηρίων που υπάρχουν, τον τύπο του διαλύτη και τις συνθήκες υπό τις οποίες διεξάγεται η αντίδραση.

Τι είναι τα αμφοτερικά μέταλλα;

Ο κατάλογος των αμφοτερικών μετάλλων περιλαμβάνει πολλά στοιχεία. Μερικά από αυτά μπορούν να ονομαστούν με σιγουριά αμφοτερικά, μερικά - πιθανώς, άλλα - υπό όρους. Αν εξετάσουμε το ζήτημα σε μεγάλη κλίμακα, τότε για συντομία μπορούμε απλώς να ονομάσουμε τους σειριακούς αριθμούς των παραπάνω μετάλλων. Αυτοί οι αριθμοί είναι: 4,13, από 22 έως 32, από 40 έως 51, από 72 έως 84, από 104 έως 109. Υπάρχουν όμως μέταλλα που μπορούν να ονομαστούν βασικά. Αυτά περιλαμβάνουν χρώμιο, σίδηρο, αλουμίνιο και ψευδάργυρο. Το στρόντιο και το βηρύλλιο συμπληρώνουν την κύρια ομάδα. Το πιο συνηθισμένο από όλα που αναφέρονται αυτή τη στιγμή είναι το αλουμίνιο. Τα κράματά του έχουν χρησιμοποιηθεί για πολλούς αιώνες σε μεγάλη ποικιλία πεδίων και εφαρμογών. Το μέταλλο έχει εξαιρετική αντιδιαβρωτική αντοχή και είναι εύκολο στη χύτευση και διάφορους τύπους μηχανικής κατεργασίας. Επιπλέον, η δημοτικότητα του αλουμινίου συμπληρώνεται από πλεονεκτήματα όπως η υψηλή θερμική αγωγιμότητα και η καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Το αλουμίνιο είναι ένα αμφοτερικό μέταλλο, το οποίο τείνει να εμφανίζει χημική δραστηριότητα. Η ανθεκτικότητα αυτού του μετάλλου καθορίζεται από ένα ισχυρό φιλμ οξειδίου και, υπό κανονικές περιβαλλοντικές συνθήκες, κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, το αλουμίνιο δρα ως αναγωγικό στοιχείο. Μια τέτοια αμφοτερική ουσία είναι ικανή να αλληλεπιδρά με το οξυγόνο σε περίπτωση κατακερματισμού του μετάλλου σε μικρά σωματίδια. Μια τέτοια αλληλεπίδραση απαιτεί την επίδραση των συνθηκών υψηλής θερμοκρασίας. Μια χημική αντίδραση κατά την επαφή με μια μάζα οξυγόνου συνοδεύεται από μια τεράστια απελευθέρωση θερμικής ενέργειας. Σε θερμοκρασίες άνω των 200 βαθμών, η αλληλεπίδραση των αντιδράσεων όταν συνδυάζεται με μια ουσία όπως το θείο σχηματίζει θειούχο αργίλιο. Το αμφοτερικό αλουμίνιο δεν είναι σε θέση να αλληλεπιδράσει άμεσα με το υδρογόνο και όταν αυτό το μέταλλο αναμιγνύεται με άλλα μεταλλικά συστατικά, προκύπτουν διάφορα κράματα που περιέχουν διαμεταλλικές ενώσεις.

Ο σίδηρος είναι ένα αμφοτερικό μέταλλο, το οποίο είναι μια από τις πλευρικές υποομάδες της ομάδας 4 της περιόδου στο σύστημα στοιχείων του χημικού τύπου. Αυτό το στοιχείο ξεχωρίζει ως το πιο κοινό συστατικό της ομάδας των μεταλλικών ουσιών στα συστατικά του φλοιού της γης. Ο σίδηρος ταξινομείται ως μια απλή ουσία, μεταξύ των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων της οποίας είναι η ελατηριότητά του και το ασημί-λευκό χρώμα του. Ένα τέτοιο μέταλλο έχει την ικανότητα να προκαλεί αυξημένη χημική αντίδραση και περνά γρήγορα στο στάδιο της διάβρωσης όταν εκτίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες. Ο σίδηρος που τοποθετείται σε καθαρό οξυγόνο καίγεται τελείως και όταν μεταφερθεί σε κατάσταση λεπτής διασποράς μπορεί να αναφλεγεί αυθόρμητα στον καθαρό αέρα. Όταν εκτίθεται στον αέρα, μια μεταλλική ουσία οξειδώνεται γρήγορα λόγω της υπερβολικής υγρασίας, δηλαδή σκουριάζει. Κατά την καύση σε μια μάζα οξυγόνου, σχηματίζεται ένα είδος ζυγαριάς, το οποίο ονομάζεται οξείδιο του σιδήρου.

Βασικές ιδιότητες αμφοτερικών μετάλλων

Οι ιδιότητες των αμφοτερικών μετάλλων είναι μια βασική έννοια στην αμφοτερικότητα. Ας δούμε τι είναι. Στην τυπική κατάσταση, κάθε μέταλλο είναι στερεό. Ως εκ τούτου, θεωρούνται αδύναμοι ηλεκτρολύτες. Επιπλέον, κανένα μέταλλο δεν μπορεί να διαλυθεί στο νερό. Οι βάσεις λαμβάνονται μέσω ειδικής αντίδρασης. Κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης, το άλας μετάλλου συνδυάζεται με μια μικρή δόση αλκαλίου. Οι κανόνες απαιτούν η όλη διαδικασία να εκτελείται προσεκτικά, προσεκτικά και μάλλον αργά.

Όταν οι αμφοτερικές ουσίες συνδυάζονται με όξινα οξείδια ή οξέα τα ίδια, τα πρώτα δίνουν μια αντίδραση χαρακτηριστική των βάσεων. Εάν τέτοιες βάσεις συνδυάζονται με βάσεις, εμφανίζονται οι ιδιότητες των οξέων. Η ισχυρή θέρμανση των αμφοτερικών υδροξειδίων οδηγεί στην αποσύνθεσή τους. Ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης, σχηματίζεται νερό και το αντίστοιχο αμφοτερικό οξείδιο. Όπως φαίνεται από τα παραδείγματα που δίνονται, οι ιδιότητες είναι αρκετά εκτεταμένες και απαιτούν προσεκτική ανάλυση, η οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων.

Οι χημικές ιδιότητες των αμφοτερικών μετάλλων μπορούν να συγκριθούν με εκείνες των κανονικών μετάλλων για να γίνουν παραλληλισμοί ή να δούμε διαφορές. Όλα τα μέταλλα έχουν αρκετά χαμηλό δυναμικό ιοντισμού, λόγω του οποίου δρουν ως αναγωγικοί παράγοντες σε χημικές αντιδράσεις. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι η ηλεκτραρνητικότητα των μη μετάλλων είναι μεγαλύτερη από αυτή των μετάλλων.

Τα αμφοτερικά μέταλλα παρουσιάζουν αναγωγικές και οξειδωτικές ιδιότητες. Αλλά ταυτόχρονα, τα αμφοτερικά μέταλλα έχουν ενώσεις που χαρακτηρίζονται από αρνητική κατάσταση οξείδωσης. Όλα τα μέταλλα έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν βασικά υδροξείδια και οξείδια. Ανάλογα με την αύξηση του σειριακού αριθμού στην περιοδική κατάταξη, παρατηρήθηκε μείωση της βασικότητας του μετάλλου. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι τα μέταλλα, ως επί το πλείστον, μπορούν να οξειδωθούν μόνο από ορισμένα οξέα. Έτσι, τα μέταλλα αντιδρούν διαφορετικά με το νιτρικό οξύ.

Τα αμφοτερικά αμέταλλα, που είναι απλές ουσίες, έχουν σαφή διαφορά στη δομή και στα επιμέρους χαρακτηριστικά τους όσον αφορά τις φυσικές και χημικές εκδηλώσεις. Ο τύπος ορισμένων από αυτές τις ουσίες είναι εύκολο να προσδιοριστεί οπτικά. Για παράδειγμα, ο χαλκός είναι ένα απλό αμφοτερικό μέταλλο, ενώ το βρώμιο ταξινομείται ως μη μέταλλο.

Για να μην κάνουμε λάθος στον προσδιορισμό της ποικιλίας των απλών ουσιών, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ξεκάθαρα όλα τα σημάδια που διακρίνουν τα μέταλλα από τα μη μέταλλα. Η κύρια διαφορά μεταξύ μετάλλων και μη μετάλλων είναι η ικανότητα των πρώτων να δωρίζουν ηλεκτρόνια που βρίσκονται στον εξωτερικό ενεργειακό τομέα. Τα αμέταλλα, αντίθετα, προσελκύουν ηλεκτρόνια στην εξωτερική ζώνη αποθήκευσης ενέργειας. Όλα τα μέταλλα έχουν την ιδιότητα να μεταδίδουν ενεργειακή λάμψη, γεγονός που τα καθιστά καλούς αγωγούς θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ τα αμέταλλα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αγωγοί ηλεκτρισμού και θερμότητας.

Αμφοτερικές ενώσεις

Η χημεία είναι πάντα μια ενότητα αντιθέτων.

Κοιτάξτε τον περιοδικό πίνακα.

Μερικά στοιχεία (σχεδόν όλα τα μέταλλα που εμφανίζουν καταστάσεις οξείδωσης +1 και +2) σχηματίζονται βασικόςοξείδια και υδροξείδια. Για παράδειγμα, το κάλιο σχηματίζει το οξείδιο K 2 O και το υδροξείδιο ΚΟΗ. Παρουσιάζουν βασικές ιδιότητες, όπως η αλληλεπίδραση με οξέα.

K2O + HCl → KCl + H2O

Μερικά στοιχεία (τα περισσότερα αμέταλλα και μέταλλα με καταστάσεις οξείδωσης +5, +6, +7) σχηματίζονται όξινοςοξείδια και υδροξείδια. Τα υδροξείδια οξέος είναι οξέα που περιέχουν οξυγόνο, ονομάζονται υδροξείδια επειδή έχουν μια ομάδα υδροξυλίου στη δομή τους, για παράδειγμα, το θείο σχηματίζει οξείδιο οξέος SO 3 και το υδροξείδιο οξέος H 2 SO 4 (θειικό οξύ):

Τέτοιες ενώσεις παρουσιάζουν όξινες ιδιότητες, για παράδειγμα αντιδρούν με βάσεις:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Και υπάρχουν στοιχεία που σχηματίζουν οξείδια και υδροξείδια που παρουσιάζουν τόσο όξινες όσο και βασικές ιδιότητες. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αμφοτερικός . Αυτά τα οξείδια και τα υδροξείδια είναι που θα εστιάσουν την προσοχή μας σε αυτό το άρθρο. Όλα τα αμφοτερικά οξείδια και τα υδροξείδια είναι στερεά αδιάλυτα στο νερό.

Πρώτον, πώς μπορούμε να προσδιορίσουμε εάν ένα οξείδιο ή ένα υδροξείδιο είναι αμφοτερικό; Υπάρχει ένας κανόνας, λίγο αυθαίρετος, αλλά μπορείτε ακόμα να τον χρησιμοποιήσετε:

Τα αμφοτερικά υδροξείδια και τα οξείδια σχηματίζονται από μέταλλα σε καταστάσεις οξείδωσης +3 και +4, Για παράδειγμα (Ο Αλ 2 Ο 3 , Ο Αλ(OH) 3 , Fe 2 Ο 3 , Fe(OH) 3)

Και τέσσερις εξαιρέσεις:μέταλλαZn , Είναι , Pb , Sn σχηματίζουν τα ακόλουθα οξείδια και υδροξείδια:ZnO , Zn ( OH ) 2 , BeO , Είναι ( OH ) 2 , PbO , Pb ( OH ) 2 , SnO , Sn ( OH ) 2 , στην οποία εμφανίζουν κατάσταση οξείδωσης +2, αλλά παρόλα αυτά, αυτές οι ενώσεις εμφανίζουν αμφοτερικές ιδιότητες .

Τα πιο κοινά αμφοτερικά οξείδια (και τα αντίστοιχα υδροξείδια τους): ZnO, Zn(OH) 2, BeO, Be(OH) 2, PbO, Pb(OH) 2, SnO, Sn(OH) 2, Al 2 O 3, Al (OH) 3, Fe 2 O 3, Fe(OH) 3, Cr 2 O 3, Cr(OH) 3.

Οι ιδιότητες των αμφοτερικών ενώσεων δεν είναι δύσκολο να θυμηθούν: αλληλεπιδρούν με οξέα και αλκάλια.

• Όταν αλληλεπιδρούν με οξέα, όλα είναι απλά· σε αυτές τις αντιδράσεις, οι αμφοτερικές ενώσεις συμπεριφέρονται όπως οι βασικές:

Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O

ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O

BeO + HNO 3 → Be(NO 3 ) 2 + H 2 O

Τα υδροξείδια αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο:

Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O

Pb(OH) 2 + 2HCl → PbCl 2 + 2H 2 O

• Η αλληλεπίδραση με τα αλκάλια είναι λίγο πιο περίπλοκη. Σε αυτές τις αντιδράσεις, οι αμφοτερικές ενώσεις συμπεριφέρονται σαν οξέα και τα προϊόντα της αντίδρασης μπορεί να είναι διαφορετικά, ανάλογα με τις συνθήκες.

Είτε η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε διάλυμα είτε οι αντιδρώντες ουσίες λαμβάνονται ως στερεά και συντήκονται.

Αλληλεπίδραση βασικών ενώσεων με αμφοτερικές κατά τη σύντηξη.

Ας δούμε το παράδειγμα του υδροξειδίου του ψευδαργύρου. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι αμφοτερικές ενώσεις αλληλεπιδρούν με βασικές ενώσεις και συμπεριφέρονται σαν οξέα. Ας γράψουμε λοιπόν το υδροξείδιο του ψευδαργύρου Zn (OH) 2 ως οξύ. Το οξύ έχει υδρογόνο μπροστά, ας το βγάλουμε: H 2 ZnO 2 . Και η αντίδραση του αλκαλίου με το υδροξείδιο θα προχωρήσει σαν να ήταν οξύ. «Υπόλειμμα οξέος» ZnO 2 2-δισθενές:

2Κ OH(τηλεόραση) + H 2 ZnO 2 (στερεό) (t, σύντηξη)→ K 2 ZnO 2 + 2 H 2 Ο

Η προκύπτουσα ουσία K 2 ZnO 2 ονομάζεται μετασινικό κάλιο (ή απλά ψευδάργυρο κάλιο). Αυτή η ουσία είναι ένα άλας του καλίου και του υποθετικού «ψευδαργυρικού οξέος» H 2 ZnO 2 (δεν είναι απολύτως σωστό να ονομάζουμε τέτοιες ενώσεις άλατα, αλλά για δική μας ευκολία θα το ξεχάσουμε). Απλώς γράψτε το υδροξείδιο του ψευδαργύρου ως εξής: H 2 ZnO 2 - δεν είναι καλό. Γράφουμε Zn (OH) 2 ως συνήθως, αλλά εννοούμε (για τη δική μας διευκόλυνση) ότι είναι «οξύ»:

2KOH (στερεό) + Zn (OH) 2 (στερεό) (t, σύντηξη) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Με τα υδροξείδια, τα οποία έχουν 2 ομάδες ΟΗ, όλα θα είναι ίδια με τον ψευδάργυρο:

Be(OH) 2 (tv.) + 2NaOH (tv.) (t, σύντηξη)→ 2H 2 O + Na 2 BeO 2 (μεταβερυλικό νάτριο ή βηρυλικό νάτριο)

Pb(OH) 2 (sol.) + 2NaOH (sol.) (t, σύντηξη) → 2H 2 O + Na 2 PbO 2 (μεταπλωματικό νάτριο, ή plumbate)

Με αμφοτερικά υδροξείδια με τρεις ομάδες ΟΗ (Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3) είναι λίγο διαφορετικό.

Ας δούμε το παράδειγμα του υδροξειδίου του αργιλίου: Al (OH) 3, γράψτε το με τη μορφή ενός οξέος: H 3 AlO 3, αλλά δεν το αφήνουμε σε αυτή τη μορφή, αλλά βγάζουμε το νερό από εκεί:

H 3 AlO 3 – H 2 O → HAlO 2 + H 2 O.

Είναι αυτό το «οξύ» (HAlO 2) με το οποίο εργαζόμαστε:

HAlO 2 + KOH → H 2 O + KAlO 2 (μετααργιλικό κάλιο ή απλά αργιλικό)

Αλλά το υδροξείδιο του αλουμινίου δεν μπορεί να γραφτεί όπως αυτό το HAlO 2, το γράφουμε ως συνήθως, αλλά εννοούμε "όξινο" εκεί:

Al(OH) 3 (διαλυτ.) + ΚΟΗ (διαλυτ.) (t, σύντηξη)→ 2H 2 O + KAlO 2 (μετααργιλικό κάλιο)

Το ίδιο ισχύει και για το υδροξείδιο του χρωμίου:

Cr(OH) 3 → H 3 CrO 3 → HCrO 2

Cr(OH) 3 (tv.) + KOH (tv.) (t, σύντηξη)→ 2H 2 O + KCrO 2 (μεταχρωμικό κάλιο,

ΑΛΛΑ ΟΧΙ ΧΡΩΜΙΚΟ, τα χρωμικά είναι άλατα του χρωμικού οξέος).

Είναι το ίδιο με τα υδροξείδια που περιέχουν τέσσερις ομάδες ΟΗ: μετακινούμε το υδρογόνο προς τα εμπρός και αφαιρούμε το νερό:

Sn(OH) 4 → H 4 SnO 4 → H 2 SnO 3

Pb(OH) 4 → H 4 PbO 4 → H 2 PbO 3

Πρέπει να θυμόμαστε ότι ο μόλυβδος και ο κασσίτερος σχηματίζουν δύο αμφοτερικά υδροξείδια: με κατάσταση οξείδωσης +2 (Sn (OH) 2, Pb (OH) 2) και +4 (Sn (OH) 4, Pb (OH) 4 ).

Και αυτά τα υδροξείδια θα σχηματίσουν διαφορετικά «άλατα»:

Κατάσταση οξείδωσης
Φόρμουλα υδροξειδίου	Sn(OH)2	Pb(OH)2	Sn(OH)4	Pb(OH)4
Τύπος υδροξειδίου ως οξέος	H2SnO2	H2PbO2	H2SnO3	H2PbO3
Αλάτι (κάλιο)	K2SnO2	K2PbO2	K2SNO3	K2PbO3
Όνομα αλατιού			metastannAT	metablumbAT

Οι ίδιες αρχές όπως και στα ονόματα των συνηθισμένων "αλάτων", το στοιχείο στην υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης είναι το επίθημα AT, στο ενδιάμεσο - IT.

Τέτοια "άλατα" (μεταχρωμικά, μετααργιλικά, μεταβερυλικά, μετασινικά κ.λπ.) λαμβάνονται όχι μόνο ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης αλκαλίων και αμφοτερικών υδροξειδίων. Αυτές οι ενώσεις σχηματίζονται πάντα όταν ένας ισχυρά βασικός «κόσμος» και ένας αμφοτερικός (κατά τη σύντηξη) έρχονται σε επαφή. Δηλαδή, με τον ίδιο τρόπο όπως τα αμφοτερικά υδροξείδια, τα αμφοτερικά οξείδια και τα άλατα μετάλλων που σχηματίζουν αμφοτερικά οξείδια (άλατα ασθενών οξέων) θα αντιδράσουν με τα αλκάλια. Και αντί για ένα αλκάλιο, μπορείτε να πάρετε ένα ισχυρό βασικό οξείδιο και ένα άλας του μετάλλου που σχηματίζει το αλκάλιο (άλας ενός ασθενούς οξέος).

Αλληλεπιδράσεις:

Θυμηθείτε, οι παρακάτω αντιδράσεις συμβαίνουν κατά τη σύντηξη.

Αμφοτερικό οξείδιο με ισχυρό βασικό οξείδιο:

ZnO (στερεό) + K 2 O (στερεό) (t, σύντηξη) → K 2 ZnO 2 (μεταζυγικό κάλιο ή απλά ψευδάργυρο κάλιο)

Αμφοτερικό οξείδιο με αλκάλια:

ZnO (στερεό) + 2KOH (στερεό) (t, σύντηξη) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Αμφοτερικό οξείδιο με άλας ασθενούς οξέος και μέταλλο που σχηματίζει αλκάλιο:

ZnO (sol.) + K 2 CO 3 (sol.) (t, σύντηξη) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Αμφοτερικό υδροξείδιο με ισχυρό βασικό οξείδιο:

Zn(OH) 2 (στερεό) + K 2 O (στερεό) (t, σύντηξη) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Αμφοτερικό υδροξείδιο με αλκάλια:

Zn (OH) 2 (στερεό) + 2KOH (στερεό) (t, σύντηξη) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Αμφοτερικό υδροξείδιο με άλας ασθενούς οξέος και μέταλλο που σχηματίζει αλκάλιο:

Zn (OH) 2 (tv.) + K 2 CO 3 (tv.) (t, σύντηξη)→ K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Άλατα ενός ασθενούς οξέος και ενός μετάλλου που σχηματίζει μια αμφοτερική ένωση με ένα ισχυρό βασικό οξείδιο:

ZnCO 3 (στερεό) + K 2 O (στερεό) (t, σύντηξη) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Άλατα ενός ασθενούς οξέος και ενός μετάλλου που σχηματίζει μια αμφοτερική ένωση με ένα αλκάλιο:

ZnCO 3 (στερεό) + 2KOH (στερεό) (t, σύντηξη) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Άλατα ενός ασθενούς οξέος και ενός μετάλλου που σχηματίζει μια αμφοτερική ένωση με ένα άλας ενός ασθενούς οξέος και ενός μετάλλου που σχηματίζει ένα αλκάλιο:

ZnCO 3 (tv.) + K 2 CO 3 (tv.) (t, σύντηξη)→ K 2 ZnO 2 + 2CO 2

Ακολουθούν πληροφορίες για τα άλατα των αμφοτερικών υδροξειδίων· τα πιο κοινά στην Εξέταση Ενοποιημένου Κράτους σημειώνονται με κόκκινο χρώμα.

	Υδροξείδιο	Το υδροξείδιο ως οξύ	Υπολείμματα οξέος		Όνομα αλατιού
BeO	Be(OH) 2	H 2 BeO 2	BeO 2 2-	κ 2 BeO 2	Μεταβερυλικό (βηρυλικό)
ZnO	Zn(OH) 2	H 2 ZnO 2	ZnO 2 2-	κ 2 ZnO 2	Μεταζινικό (ψευδάργυρο)
Ο Αλ 2 Ο 3	Al(OH) 3	Φωτοστέφανος 2	AlO 2 —	KAlO 2	Μετααργιλικό (αλουμίνιο)
Fe2O3	Fe(OH) 3	HFeO2	FeO2 -	KFeO2	Metaferrate (ΑΛΛΑ ΟΧΙ FERRATE)
	Sn(OH)2	H2SnO2	SnO 2 2-	K2SnO2
	Pb(OH)2	H2PbO2	PbO 2 2-	K2PbO2
SnO2	Sn(OH)4	H2SnO3	SnO 3 2-	K2SNO3	MetastannAT (stannate)
PbO2	Pb(OH)4	H2PbO3	PbO 3 2-	K2PbO3	MetablumAT (plumbat)
Cr2O3	Cr(OH)3	HCrO2	CrO2 -	KCrO2	Metachromat (ΑΛΛΑ ΟΧΙ CHROMATE)

Αλληλεπίδραση αμφοτερικών ενώσεων με διαλύματα ΑΛΚΑΛΙΩΝ (εδώ μόνο αλκάλια).

Στην Εξέταση του Ενιαίου Κράτους αυτό ονομάζεται «διάλυση υδροξειδίου του αργιλίου (ψευδάργυρος, βηρύλλιο, κ.λπ.) με αλκάλια». Αυτό οφείλεται στην ικανότητα των μετάλλων στη σύνθεση των αμφοτερικών υδροξειδίων παρουσία περίσσειας ιόντων υδροξειδίου (σε αλκαλικό μέσο) να προσκολλούν αυτά τα ιόντα στον εαυτό τους. Σχηματίζεται ένα σωματίδιο με ένα μέταλλο (αλουμίνιο, βηρύλλιο κ.λπ.) στο κέντρο, το οποίο περιβάλλεται από ιόντα υδροξειδίου. Αυτό το σωματίδιο γίνεται αρνητικά φορτισμένο (ανιόν) λόγω ιόντων υδροξειδίου και αυτό το ιόν θα ονομάζεται υδροξοαργιλικό, υδροξυζυγικό, υδροξοβερυλικό κ.λπ. Επιπλέον, η διαδικασία μπορεί να προχωρήσει με διαφορετικούς τρόπους· το μέταλλο μπορεί να περιβάλλεται από διαφορετικό αριθμό ιόντων υδροξειδίου.

Θα εξετάσουμε δύο περιπτώσεις: όταν το μέταλλο περιβάλλεται τέσσερα ιόντα υδροξειδίου, και όταν είναι περικυκλωμένο έξι ιόντα υδροξειδίου.

Ας γράψουμε τη συντομευμένη ιοντική εξίσωση για αυτές τις διεργασίες:

Al(OH) 3 + OH — → Al(OH) 4 —

Το ιόν που προκύπτει ονομάζεται τετραϋδροξοαργιλικό ιόν. Το πρόθεμα «τετρα-» προστίθεται επειδή υπάρχουν τέσσερα ιόντα υδροξειδίου. Το τετραϋδροξυαργιλικό ιόν έχει φορτίο -, αφού το αλουμίνιο φέρει φορτίο 3+, και τέσσερα ιόντα υδροξειδίου έχουν φορτίο 4-, το σύνολο είναι -.

Al(OH) 3 + 3OH - → Al(OH) 6 3-

Το ιόν που σχηματίζεται σε αυτή την αντίδραση ονομάζεται εξαϋδροξοαργιλικό ιόν. Το πρόθεμα «εξο-» προστίθεται επειδή υπάρχουν έξι ιόντα υδροξειδίου.

Είναι απαραίτητο να προσθέσετε ένα πρόθεμα που υποδεικνύει τον αριθμό των ιόντων υδροξειδίου. Διότι αν γράψετε απλώς «υδροξυαργιλικό», δεν είναι ξεκάθαρο ποιο ιόν εννοείτε: Al (OH) 4 - ή Al (OH) 6 3-.

Όταν ένα αλκάλιο αντιδρά με ένα αμφοτερικό υδροξείδιο, σχηματίζεται ένα άλας στο διάλυμα. Το κατιόν του οποίου είναι ένα κατιόν αλκαλίου και το ανιόν είναι ένα σύνθετο ιόν, ο σχηματισμός του οποίου συζητήσαμε προηγουμένως. Το ανιόν είναι αγκύλες.

Al(OH)3 + KOH → K (τετραϋδροξοαργιλικό κάλιο)

Al (OH) 3 + 3KOH → K 3 (εξαϋδροξοαργιλικό κάλιο)

Τι είδους αλάτι (εξα- ή τετρα-) γράφετε ως προϊόν δεν έχει σημασία. Ακόμη και στις απαντήσεις του Ενιαίου Κράτους είναι γραμμένο: "... K 3 (ο σχηματισμός του Κ είναι επιτρεπτός." Το κύριο πράγμα είναι να μην ξεχάσετε να βεβαιωθείτε ότι όλοι οι δείκτες έχουν εισαχθεί σωστά. Παρακολουθήστε τις χρεώσεις και κρατήστε λαμβάνοντας υπόψη ότι το άθροισμά τους πρέπει να είναι ίσο με μηδέν.

Εκτός από τα αμφοτερικά υδροξείδια, τα αμφοτερικά οξείδια αντιδρούν με αλκάλια. Το προϊόν θα είναι το ίδιο. Μόνο αν γράψετε την αντίδραση ως εξής:

Al 2 O 3 + NaOH → Na

Al 2 O 3 + NaOH → Na 3

Αλλά αυτές οι αντιδράσεις δεν θα εξισωθούν για εσάς. Πρέπει να προσθέσετε νερό στην αριστερή πλευρά, επειδή η αλληλεπίδραση συμβαίνει σε διάλυμα, υπάρχει αρκετό νερό εκεί και όλα θα εξισωθούν:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na

Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Εκτός από τα αμφοτερικά οξείδια και τα υδροξείδια, ορισμένα ιδιαίτερα ενεργά μέταλλα που σχηματίζουν αμφοτερικές ενώσεις αλληλεπιδρούν με αλκαλικά διαλύματα. Δηλαδή αυτό: αλουμίνιο, ψευδάργυρος και βηρύλλιο. Για την ισοφάριση χρειάζεται και νερό στα αριστερά. Και, επιπλέον, η κύρια διαφορά μεταξύ αυτών των διαδικασιών είναι η απελευθέρωση υδρογόνου:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2

2Al + 6NaOH + 6H 2 O → 2Na 3 + 3H 2

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τα πιο συνηθισμένα παραδείγματα των ιδιοτήτων των αμφοτερικών ενώσεων στην Εξέταση Ενοποιημένου Κράτους:

Αμφοτερική ουσία		Όνομα αλατιού
Al2O3 Al(OH) 3		Τετραϋδροξυαλουμινικό νάτριο	Al(OH) 3 + NaOH → Na Ο Αλ 2 Ο 3 + 2NaOH + 3Η 2 O → 2Na 2Al + 2NaOH + 6Η 2 O → 2Na + 3H 2
	Na 3	Εξαϋδροξυαλουμινικό νάτριο	Al(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Ο Αλ 2 Ο 3 + 6NaOH + 3Η 2 O → 2Na 3 2Al + 6NaOH + 6H 2 O → 2Na 3 + 3Η 2
Zn(OH)2	Κ2	Τετραϋδροξοζινικό νάτριο	Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 ZnO + 2NaOH + Η 2 O → Na 2 Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 +Η 2
	Κ 4	Εξαϋδροξοζινικό νάτριο	Zn(OH) 2 + 4NaOH → Na 4 ZnO + 4NaOH + Η 2 O → Na 4 Zn + 4NaOH + 2Η 2 O → Na 4 +Η 2
Be(OH)2	Λι 2	Τετραϋδροξοβερυλικό λίθιο	Be(OH) 2 + 2LiOH → Li 2 BeO + 2LiOH + H 2 O → Li 2 Be + 2LiOH + 2H 2 O → Li 2 +Η 2
	Λι 4	Εξαϋδροξοβερυλικό λίθιο	Be(OH) 2 + 4LiOH → Li 4 BeO + 4LiOH + H 2 O → Li 4 Be + 4LiOH + 2H 2 O → Li 4 +Η 2
Cr2O3 Cr(OH)3		Τετραϋδροξοχρωμικό νάτριο	Cr(OH) 3 + NaOH → Na Cr 2 Ο 3 + 2NaOH + 3Η 2 O → 2Na
	Na 3	Εξαϋδροξοχρωμικό νάτριο	Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Cr 2 Ο 3 + 6NaOH + 3Η 2 O → 2Na 3
Fe2O3 Fe(OH) 3		Τετραϋδροξοφερρικό νάτριο	Fe(OH) 3 + NaOH → Na Fe 2 Ο 3 + 2NaOH + 3Η 2 O → 2Na
	Να 3	Εξαϋδροφερικό νάτριο	Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Fe 2 Ο 3 + 6NaOH + 3Η 2 O → 2Na 3

Τα άλατα που λαμβάνονται σε αυτές τις αλληλεπιδράσεις αντιδρούν με οξέα, σχηματίζοντας δύο άλλα άλατα (άλατα ενός δεδομένου οξέος και δύο μετάλλων):

2Να 3 + 6Η 2 ΕΤΣΙ 4 → 3Να 2 ΕΤΣΙ 4 + Αλ 2 (ΕΤΣΙ 4 ) 3 +12H 2 Ο

Αυτό είναι όλο! Τίποτα περίπλοκο. Το κύριο πράγμα δεν είναι να συγχέετε, να θυμάστε τι σχηματίζεται κατά τη σύντηξη και τι είναι σε διάλυμα. Πολύ συχνά, συναντώνται εργασίες για αυτό το θέμα σιεξαρτήματα.