Ne do t'ia kushtojmë këtë mësim studimit të oksideve amfoterike dhe hidroksideve. Këtu do të flasim për substancat që kanë veti amfoterike (të dyfishta) dhe karakteristikat e reaksioneve kimike që ndodhin me to. Por së pari, le të përsërisim me çfarë reagojnë oksidet acidike dhe bazike. Më pas do të shqyrtojmë shembuj të oksideve dhe hidroksideve amfoterike.

Tema: Hyrje

Mësimi: Oksidet dhe hidroksidet amfoterike

Oriz. 1. Substancat që shfaqin veti amfoterike

Oksidet bazë reagojnë me oksidet acide dhe oksidet acide reagojnë me bazat. Por ka substanca, oksidet dhe hidroksidet e të cilave, në varësi të kushteve, do të reagojnë si me acidet ashtu edhe me bazat. Veti të tilla quhen amfoterike.

Substancat me veti amfoterike tregohen në figurën 1. Këto janë përbërje të formuara nga beriliumi, zinku, kromi, arseniku, alumini, germaniumi, plumbi, mangani, hekuri, kallaji.

Shembuj të oksideve të tyre amfoterike janë dhënë në Tabelën 1.

Le të shqyrtojmë vetitë amfoterike të oksideve të zinkut dhe aluminit. Duke përdorur shembullin e bashkëveprimit të tyre me oksidet bazë dhe acide, me acidin dhe alkalin.

ZnO + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 (zinkat natriumi). Oksidi i zinkut sillet si një acid.

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

3ZnO + P 2 O 5 → Zn 3 (PO 4) 2 (fosfat zinku)

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O

Oksidi i aluminit sillet në mënyrë të ngjashme me oksidin e zinkut:

Ndërveprimi me oksidet dhe bazat bazë:

Al 2 O 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 (metaaluminat natriumi). Oksidi i aluminit sillet si një acid.

Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O

Ndërveprimi me oksidet dhe acidet e acidit. Shfaq vetitë e një oksidi bazë.

Al 2 O 3 + P 2 O 5 → 2AlPO 4 (fosfat alumini)

Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O

Reaksionet e konsideruara ndodhin kur nxehen, gjatë shkrirjes. Nëse marrim tretësirat e substancave, reaksionet do të vazhdojnë disi ndryshe.

ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (tetrahidroksoaluminat natriumi) Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na (tetrahidroksoaluminat natriumi)

Si rezultat i këtyre reaksioneve fitohen kripëra që janë komplekse.

Oriz. 2. Mineralet e oksidit të aluminit

Oksid alumini.

Oksidi i aluminit është një substancë jashtëzakonisht e zakonshme në Tokë. Ajo formon bazën e argjilës, boksitit, zmerilit dhe mineraleve të tjera. Fig.2.

Si rezultat i bashkëveprimit të këtyre substancave me acidin sulfurik, fitohet sulfat zinku ose sulfat alumini.

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

Reaksionet e hidroksideve të zinkut dhe aluminit me oksid natriumi ndodhin gjatë shkrirjes, sepse këto hidrokside janë të ngurta dhe nuk janë pjesë e tretësirave.

Kripa Zn(OH) 2 + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 + H 2 O quhet zinkat natriumi.

Kripa 2Al(OH) 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 O quhet metaaluminat natriumi.

Oriz. 3. Hidroksid alumini

Reaksionet e bazave amfoterike me alkalet karakterizohen nga vetitë e tyre acidike. Këto reaksione mund të kryhen si me shkrirjen e lëndëve të ngurta ashtu edhe në tretësirë. Por kjo do të rezultojë në substanca të ndryshme, d.m.th. Produktet e reaksionit varen nga kushtet e reaksionit: në një shkrirje ose në një tretësirë.

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

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

Tretësirë ​​Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 Al(OH) 3 + tretësirë ​​NaOH → Natriumi tetrahidroksoaluminat Al(OH) 3 + 3NaOH Tretësirë ​​→ Na 3 heksahidroksoaluminat natriumi.

Nëse rezulton të jetë tetrahidroksoaluminat natriumi ose heksahidroksoaluminat natriumi varet nga sa alkali kemi marrë. Në reaksionin e fundit, merret shumë alkali dhe formohet heksahidroksoaluminat natriumi.

Elementet që formojnë komponime amfoterike mund të shfaqin vetitë amfoterike.

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (tetrahidroksozinkat natriumi)

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 ((tetrahidroksoaluminat natriumi)

Zn + H 2 SO 4 (i holluar) → ZnSO 4 + H 2

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

Kujtojmë se hidroksidet amfoterike janë baza të patretshme. Dhe kur nxehen, ato dekompozohen, duke formuar oksid dhe ujë.

Zbërthimi i bazave amfoterike me ngrohje.

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

Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O

Duke përmbledhur mësimin.

Ju mësuat vetitë e oksideve amfoterike dhe hidroksideve. Këto substanca kanë veti amfoterike (të dyfishta). Reaksionet kimike që ndodhin me to kanë karakteristikat e tyre. Ju keni parë shembuj të oksideve dhe hidroksideve amfoterike .

1. Rudzitis G.E. Kimi inorganike dhe organike. Klasa e 8-të: tekst shkollor për institucionet e arsimit të përgjithshëm: niveli bazë / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Iluminizmi. 2011, 176 f.: ill.

2. Popel P.P. Kimia: Klasa e 8-të: Libër mësuesi për institucionet e arsimit të përgjithshëm / P.P. Popel, L.S. Krivlya. -K.: IC “Akademia”, 2008.-240 f.: ill.

3. Gabrielyan O.S. Kimia. klasa e 9-të. Libër mësuesi. Botuesi: Bustard: 2001. 224s.

1. Nr 6,10 (f. 130) Rudzitis G.E. Kimi inorganike dhe organike. Klasa e 9-të: tekst shkollor për institucionet e arsimit të përgjithshëm: niveli bazë / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Iluminizmi. 2008, 170 f.: ill.

2. Shkruani formulën për heksahidroksoaluminat natriumi. Si përftohet kjo substancë?

3. Tretësira e hidroksidit të natriumit u shtua gradualisht në tretësirën e sulfatit të aluminit derisa kishte tepricë. Çfarë keni vërejtur? Shkruani ekuacionet e reaksionit.

PËRKUFIZIM

Komponimet amfoterike– komponimet që, në varësi të kushteve të reaksionit, mund të shfaqin edhe vetitë e acideve edhe të bazave, d.m.th. mund të dhurojë dhe pranojë një proton (H+).

Komponimet inorganike amfoterike përfshijnë oksidet dhe hidroksidet e metaleve të mëposhtme - Al, Zn, Be, Cr (në gjendje oksidimi +3) dhe Ti (në gjendje oksidimi +4). Komponimet organike amfoterike janë aminoacide – NH 2 –CH(R)-COOH.

Përgatitja e përbërjeve amfoterike

Oksidet amfoterike prodhohen nga reaksioni i djegies së metalit përkatës në oksigjen, për shembull:

2Al + 3/2O2 = Al2O3

Hidroksidet amfoterike përftohen nga një reaksion shkëmbimi midis një alkali dhe një kripe që përmban një metal "amfoterik":

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

Nëse alkali është i pranishëm në tepricë, atëherë ekziston mundësia e marrjes së një përbërje komplekse:

Teprica e ZnSO 4 + 4NaOH = Na 2 + Na 2 SO 4

Përbërjet organike amfoterike - aminoacidet fitohen duke zëvendësuar një halogjen me një grup amino në acidet karboksilike të zëvendësuara me halogjen. Në përgjithësi, ekuacioni i reagimit do të duket si ky:

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

Komponimet kimike amfoterike

Vetia kryesore kimike e komponimeve amfoterike është aftësia e tyre për të reaguar me acide dhe alkale:

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

Vetitë specifike të përbërjeve organike amfoterike

Kur aminoacidet treten në ujë, grupi amino dhe grupi karboksil reagojnë me njëri-tjetrin për të formuar komponime të quajtura kripëra të brendshme:

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

Molekula e brendshme e kripës quhet jon bipolar.

Dy molekula aminoacide mund të ndërveprojnë me njëra-tjetrën. Në këtë rast, një molekulë uji ndahet dhe formohet një produkt në të cilin fragmentet e molekulës janë të lidhura me njëra-tjetrën nga një lidhje peptide (-CO-NH-). Për shembull:

Gjithashtu, aminoacidet kanë të gjitha vetitë kimike të acideve karboksilike (nga grupi karboksilik) dhe amineve (nga grupi amino).

Shembuj të zgjidhjes së problemeve

SHEMBULL 1

Ushtrimi	Kryeni një sërë shndërrimesh: a) Al → Al(OH) 3 → AlCl 3 → Na; b) Al → Al 2 O 3 → Na → Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → Al
Zgjidhje	a) 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O AlCl 3 + 4NaOH ex = Na + 3NaCl b) 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

SHEMBULL 2

Ushtrimi	Llogaritni masën e kripës që mund të përftohet duke reaguar 150 g tretësirë ​​5% të acidit aminoacetik me sasinë e nevojshme të hidroksidit të natriumit. Sa gram tretësirë ​​alkali 12% do të nevojiten për këtë?
Zgjidhje	Le të shkruajmë ekuacionin e reaksionit: NH 2 –CH 2 -COOH + NaOH= NH 2 –CH 2 -COONa + H 2 O Le të llogarisim masën e acidit që ka reaguar: m(NH 2 –CH 2 -COOH) = ώ k - ju ×m p - pa m(NH2 –CH2-COOH) = 0,05 × 150 = 7,5 g

Oksidet e mëposhtme të elementeve janë amfoterike kryesore nëngrupet: BeO, A1 2 O 3, Ga 2 O 3, GeO 2, SnO, SnO 2, PbO, Sb 2 O 3, PoO 2. Hidroksidet amfoterike janë hidroksidet e mëposhtme të elementeve kryesore nëngrupet: 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.

Karakteri themelor i oksideve dhe hidroksideve të elementeve të të njëjtit nëngrup rritet me rritjen e numrit atomik të elementit (kur krahasohen oksidet dhe hidroksidet e elementeve në të njëjtën gjendje oksidimi). Për shembull, N 2 O 3, P 2 O 3, Meqenëse 2 O 3 janë okside acide, Sb 2 O 3 është një oksid amfoterik, Bi 2 O 3 është një oksid bazë.

Le të shqyrtojmë vetitë amfoterike të hidroksideve duke përdorur shembullin e përbërjeve të beriliumit dhe aluminit.

Hidroksidi i aluminit shfaq veti amfoterike, reagon si me bazat ashtu edhe me acidet dhe formon dy seri kripërash:

1) në cilin element A1 është në formën e një kationi;

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

Në këtë reaksion, A1(OH) 3 vepron si bazë, duke formuar një kripë në të cilën alumini është kation A1 3+;

2) në cilin element A1 bën pjesë në anion (aluminat).

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

Në këtë reaksion, A1(OH) 3 vepron si një acid, duke formuar një kripë në të cilën alumini është pjesë e anionit AlO 2.

Formulat e aluminateve të tretura janë shkruar në mënyrë të thjeshtuar, që do të thotë produkti i formuar gjatë dehidrimit të kripës.

Në literaturën kimike mund të gjeni formula të ndryshme të përbërjeve të formuara kur hidroksidi i aluminit shpërndahet në alkali: NaA1O 2 (metaaluminat natriumi), natriumi tetrahidroksialuminat. Këto formula nuk kundërshtojnë njëra-tjetrën, pasi ndryshimi i tyre shoqërohet me shkallë të ndryshme të hidratimit të këtyre përbërjeve: NaA1O 2 · 2H 2 O është një shënim i ndryshëm për Na. Kur A1(OH) 3 tretet në alkali të tepërt, formohet tetrahidroksialuminat natriumi:

A1(OH) 3 + NaOH = Na.

Kur reagentët sinterohen, formohet metaaluminat natriumi:

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

Kështu, mund të themi se në tretësirat ujore ekzistojnë njëkohësisht jone si [A1(OH) 4 ] - ose [A1(OH) 4 (H 2 O) 2 ] - (për rastin kur ekuacioni i reaksionit hartohet duke marrë duke marrë parasysh guaskën e hidratimit), dhe shënimi A1O 2 është thjeshtuar.

Për shkak të aftësisë për të reaguar me alkalet, hidroksidi i aluminit, si rregull, nuk përftohet nga veprimi i alkalit në tretësirat e kripërave të aluminit, por duke përdorur një zgjidhje amoniaku:

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

Ndër hidroksidet e elementeve të periudhës së dytë, hidroksidi i beriliumit shfaq veti amfoterike (vetë beriliumi shfaq një ngjashmëri diagonale me aluminin).

Me acide:

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

Me arsye:

Be(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 (tetrahidroksoberillat natriumi).

Në një formë të thjeshtuar (nëse imagjinojmë Be(OH) 2 si acid H 2 BeO 2)

Be(OH) 2 + 2NaOH (i nxehtë i përqendruar) = Na 2 BeO 2 + 2H 2 O.

beryllate Na

Hidroksidet e elementeve të nëngrupeve anësore, që korrespondojnë me gjendjet më të larta të oksidimit, më së shpeshti kanë veti acidike: për shembull, Mn 2 O 7 - HMnO 4; CrO 3 – H 2 CrO 4. Oksidet dhe hidroksidet më të ulëta karakterizohen nga një mbizotërim i vetive themelore: CrO – Cr(OH) 2; МnО – Mn(OH) 2; FeO – Fe(OH) 2. Komponimet e ndërmjetme që korrespondojnë me gjendjet e oksidimit +3 dhe +4 shpesh shfaqin veti amfoterike: Cr 2 O 3 – Cr(OH) 3; Fe 2 О 3 – Fe(OH) 3. Le ta ilustrojmë këtë model duke përdorur shembullin e përbërjeve të kromit (Tabela 9).

Tabela 9 – Varësia e natyrës së oksideve dhe hidroksideve përkatëse të tyre nga shkalla e oksidimit të elementit

Ndërveprimi me acidet çon në formimin e një kripe në të cilën elementi i kromit është në formën e një kationi:

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

Sulfat Cr(III).

Ndërveprimi me bazat çon në formimin e kripës, në e cila elementi i kromit është pjesë e anionit:

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

Na heksahidroksokromat (III)

Oksidi i zinkut dhe hidroksidi ZnO, Zn(OH) 2 janë komponime tipike amfoterike, Zn(OH) 2 tretet lehtësisht në tretësirat e acideve dhe alkaleve.

Ndërveprimi me acidet çon në formimin e një kripe në të cilën elementi i zinkut është në formën e një kationi:

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

Ndërveprimi me bazat çon në formimin e një kripe në të cilën elementi zink është pjesë e anionit. Kur ndërvepron me alkalet në zgjidhje formohen tetrahidroksicinat, gjatë shkrirjes– zinkatet:

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

Ose kur shkrihet:

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

Hidroksidi i zinkut përgatitet në mënyrë të ngjashme me hidroksidin e aluminit.

Metalet amfoterike përfaqësohen nga elemente jo komplekse, të cilat janë një lloj analog i një grupi përbërësish të tipit metalik. Ngjashmëria mund të shihet në një sërë vetive fizike dhe kimike. Për më tepër, vetë substancat nuk janë treguar të shfaqin veti amfoterike, ndërkohë që komponimet e ndryshme janë mjaft të afta për t'i shfaqur ato.

Për shembull, ne mund të konsiderojmë hidroksidet me okside. Ata kanë qartë një natyrë kimike të dyfishtë. Shprehet në faktin se, në varësi të kushteve, përbërjet e lartpërmendura mund të kenë vetitë ose të alkaleve ose të acideve. Koncepti i amfotericitetit u shfaq shumë kohë më parë; ai ka qenë i njohur për shkencën që nga viti 1814. Termi "amfotericitet" shpreh aftësinë e një substance kimike për t'u sjellë në një mënyrë të caktuar gjatë kryerjes së një reaksioni acid (kryesor). Vetitë që rezultojnë varen nga lloji i reagentëve të pranishëm, lloji i tretësit dhe kushtet në të cilat kryhet reaksioni.

Cilat janë metalet amfoterike?

Lista e metaleve amfoterike përfshin shumë artikuj. Disa prej tyre mund të quhen me siguri amfoterike, disa - me sa duket, të tjerët - me kusht. Nëse e konsiderojmë çështjen në një shkallë të gjerë, atëherë për shkurtësi thjesht mund të emërtojmë numrat serialë të metaleve të lartpërmendur. Këta numra janë: 4.13, nga 22 në 32, nga 40 në 51, nga 72 në 84, nga 104 në 109. Por ka metale që mund të quhen bazë. Këto përfshijnë kromin, hekurin, aluminin dhe zinkun. Stronciumi dhe beriliumi plotësojnë grupin kryesor. Më e zakonshme nga të gjitha të listuara për momentin është alumini. Lidhjet e tij janë përdorur për shumë shekuj në një shumëllojshmëri të gjerë fushash dhe aplikimesh. Metali ka rezistencë të shkëlqyer kundër korrozionit dhe është i lehtë për t'u derdhur dhe lloje të ndryshme të përpunimit. Për më tepër, popullariteti i aluminit plotësohet nga avantazhe të tilla si përçueshmëria e lartë termike dhe përçueshmëria e mirë elektrike.

Alumini është një metal amfoterik, i cili tenton të shfaqë aktivitet kimik. Qëndrueshmëria e këtij metali përcaktohet nga një film i fortë oksidi dhe, në kushte normale mjedisore, gjatë reaksioneve kimike, alumini vepron si një element reduktues. Një substancë e tillë amfoterike është e aftë të ndërveprojë me oksigjenin në rast të fragmentimit të metalit në grimca të vogla. Një ndërveprim i tillë kërkon ndikimin e kushteve të temperaturës së lartë. Një reaksion kimik pas kontaktit me një masë oksigjeni shoqërohet nga një çlirim i madh i energjisë termike. Në temperaturat mbi 200 gradë, ndërveprimi i reaksioneve kur kombinohet me një substancë të tillë si squfuri formon sulfur alumini. Alumini amfoterik nuk është në gjendje të ndërveprojë drejtpërdrejt me hidrogjenin, dhe kur ky metal përzihet me përbërës të tjerë metalikë, lindin lidhje të ndryshme që përmbajnë komponime ndërmetalike.

Hekuri është një metal amfoterik, i cili është një nga nëngrupet anësore të grupit 4 të periudhës në sistemin e elementeve të tipit kimik. Ky element shquhet si përbërësi më i zakonshëm i grupit të substancave metalike në përbërësit e kores së tokës. Hekuri klasifikohet si një substancë e thjeshtë, ndër vetitë dalluese të së cilës janë lakueshmëria dhe ngjyra e bardhë argjendtë. Një metal i tillë ka aftësinë të provokojë një reaksion kimik të shtuar dhe shpejt kalon në fazën e korrozionit kur ekspozohet ndaj temperaturave të larta. Hekuri i vendosur në oksigjen të pastër digjet plotësisht dhe kur sillet në një gjendje të shpërndarë imët, ai mund të ndizet spontanisht në ajër të thjeshtë. Kur ekspozohet ndaj ajrit, një substancë metalike oksidohet shpejt për shkak të lagështirës së tepërt, domethënë ndryshket. Kur digjet në një masë oksigjeni, formohet një lloj peshore, e cila quhet oksid hekuri.

Vetitë themelore të metaleve amfoterike

Vetitë e metaleve amfoterike është një koncept bazë në amfoterizëm. Le të shohim se çfarë janë ato. Në gjendjen standarde, çdo metal është i ngurtë. Prandaj, ato konsiderohen si elektrolite të dobëta. Përveç kësaj, asnjë metal nuk mund të shpërndahet në ujë. Bazat fitohen përmes një reaksioni të veçantë. Gjatë këtij reagimi, kripa e metalit kombinohet me një dozë të vogël alkali. Rregullat kërkojnë që i gjithë procesi të kryhet me kujdes, me kujdes dhe mjaft ngadalë.

Kur substancat amfoterike kombinohen me oksidet acide ose vetë acidet, të parat japin një reaksion karakteristik të bazave. Nëse baza të tilla kombinohen me baza, shfaqen vetitë e acideve. Ngrohja e fortë e hidroksideve amfoterike çon në dekompozimin e tyre. Si rezultat i dekompozimit, formohet uji dhe oksidi amfoterik përkatës. Siç shihet nga shembujt e dhënë, vetitë janë mjaft të gjera dhe kërkojnë analiza të kujdesshme, të cilat mund të kryhen gjatë reaksioneve kimike.

Vetitë kimike të metaleve amfoterike mund të krahasohen me ato të metaleve të rregullta për të tërhequr paralele ose për të parë dallimet. Të gjitha metalet kanë një potencial mjaft të ulët jonizimi, për shkak të të cilit ata veprojnë si agjentë reduktues në reaksionet kimike. Vlen gjithashtu të theksohet se elektronegativiteti i jometaleve është më i lartë se ai i metaleve.

Metalet amfoterike shfaqin veti reduktuese dhe oksiduese. Por në të njëjtën kohë, metalet amfoterike kanë komponime të karakterizuara nga një gjendje negative oksidimi. Të gjitha metalet kanë aftësinë të formojnë hidrokside dhe okside bazike. Në varësi të rritjes së numrit serik në renditjen periodike, u vu re një ulje e bazueshmërisë së metalit. Duhet gjithashtu të theksohet se metalet, në pjesën më të madhe, mund të oksidohen vetëm nga disa acide. Kështu, metalet reagojnë ndryshe me acidin nitrik.

Jometalet amfoterike, të cilat janë substanca të thjeshta, kanë një ndryshim të qartë në strukturën dhe karakteristikat e tyre individuale për sa i përket manifestimeve fizike dhe kimike. Lloji i disa prej këtyre substancave është i lehtë për t'u përcaktuar vizualisht. Për shembull, bakri është një metal i thjeshtë amfoterik, ndërsa bromi klasifikohet si jometal.

Për të mos gabuar në përcaktimin e shumëllojshmërisë së substancave të thjeshta, është e nevojshme të njihen qartë të gjitha shenjat që dallojnë metalet nga jometalet. Dallimi kryesor midis metaleve dhe jometaleve është aftësia e të parëve për të dhuruar elektrone të vendosura në sektorin e jashtëm të energjisë. Jometalet, përkundrazi, tërheqin elektrone në zonën e jashtme të ruajtjes së energjisë. Të gjitha metalet kanë vetinë e transmetimit të shkëlqimit energjetik, gjë që i bën përçues të mirë të energjisë termike dhe elektrike, ndërsa jometalet nuk mund të përdoren si përçues të energjisë elektrike dhe nxehtësisë.

Komponimet amfoterike

Kimia është gjithmonë një unitet i të kundërtave.

Shikoni tabelën periodike.

Disa elementë (pothuajse të gjitha metalet që shfaqin gjendje oksidimi +1 dhe +2) formohen bazë oksidet dhe hidroksidet. Për shembull, kaliumi formon oksidin K 2 O, dhe hidroksidin KOH. Ato shfaqin veti themelore, të tilla si ndërveprimi me acidet.

K2O + HCl → KCl + H2O

Formohen disa elementë (shumica e jometaleve dhe metaleve me gjendje oksidimi +5, +6, +7). acidike oksidet dhe hidroksidet. Hidroksidet e acidit janë acide që përmbajnë oksigjen, ato quhen hidrokside sepse kanë një grup hidroksil në strukturën e tyre, për shembull, squfuri formon oksid acidi SO 3 dhe hidroksid acid H 2 SO 4 (acidi sulfurik):

Komponime të tilla shfaqin veti acidike, për shembull ato reagojnë me bazat:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Dhe ka elementë që formojnë okside dhe hidrokside që shfaqin veti acidike dhe bazike. Ky fenomen quhet amfoterike . Janë këto okside dhe hidrokside që do të përqendrojnë vëmendjen tonë në këtë artikull. Të gjitha oksidet dhe hidroksidet amfoterike janë lëndë të ngurta të patretshme në ujë.

Së pari, si mund të përcaktojmë nëse një oksid ose hidroksid është amfoterik? Ekziston një rregull, pak arbitrar, por prapë mund ta përdorni:

Hidroksidet dhe oksidet amfoterike formohen nga metalet në gjendje oksidimi +3 dhe +4, Për shembull (Al 2 O 3 , Al(Oh) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(Oh) 3)

Dhe katër përjashtime:metaletZn , Bëhuni , Pb , Sn formojnë oksidet dhe hidroksidet e mëposhtme:ZnO , Zn ( Oh ) 2 , BeO , Bëhuni ( Oh ) 2 , PbO , Pb ( Oh ) 2 , SnO , Sn ( Oh ) 2 , në të cilat shfaqin gjendje oksidimi +2, por pavarësisht kësaj, këto komponime shfaqin vetitë amfoterike .

Oksidet amfoterike më të zakonshme (dhe hidroksidet e tyre përkatëse): 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.

Vetitë e komponimeve amfoterike nuk janë të vështira për t'u mbajtur mend: ato ndërveprojnë me të acidet dhe alkalet.

• Kur bashkëveproni me acidet, gjithçka është e thjeshtë; në këto reaksione, përbërjet amfoterike sillen si ato themelore:

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

Hidroksidet reagojnë në të njëjtën mënyrë:

Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O

Pb(OH) 2 + 2HCl → PbCl 2 + 2H 2 O

• Ndërveprimi me alkalet është pak më i ndërlikuar. Në këto reaksione, komponimet amfoterike sillen si acide, dhe produktet e reaksionit mund të jenë të ndryshme, në varësi të kushteve.

Ose reaksioni ndodh në tretësirë, ose substancat reaguese merren si të ngurta dhe shkrihen.

Ndërveprimi i përbërjeve bazë me ato amfoterike gjatë shkrirjes.

Le të shohim shembullin e hidroksidit të zinkut. Siç u përmend më herët, komponimet amfoterike ndërveprojnë me përbërjet bazë dhe sillen si acide. Pra, le të shkruajmë hidroksidin e zinkut Zn (OH) 2 si acid. Acidi ka hidrogjen përpara, ta nxjerrim: H 2 ZnO 2 . Dhe reagimi i alkalit me hidroksidin do të vazhdojë sikur të ishte një acid. "Mbetjet e acidit" ZnO 2 2-divalent:

2K Oh(TV) + H 2 ZnO 2 (i ngurtë) (t, shkrirje)→ K 2 ZnO 2 + 2 H 2 O

Substanca që rezulton K 2 ZnO 2 quhet metazinkat i kaliumit (ose thjesht zinkat i kaliumit). Kjo substancë është një kripë e kaliumit dhe "acidit të zinkut" hipotetik H 2 ZnO 2 (nuk është plotësisht e saktë të quhen komponime të tilla kripëra, por për lehtësinë tonë do ta harrojmë këtë). Thjesht shkruani hidroksidin e zinkut kështu: H 2 ZnO 2 - jo i mirë. Ne shkruajmë Zn (OH) 2 si zakonisht, por nënkuptojmë (për lehtësinë tonë) që është një "acid":

2KOH (i ngurtë) + Zn (OH) 2 (i ngurtë) (t, shkrirja) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Me hidroksidet, të cilat kanë 2 grupe OH, gjithçka do të jetë e njëjtë si me zinkun:

Be(OH) 2(tv.) + 2NaOH (tv.) (t, shkrirje)→ 2H 2 O + Na 2 BeO 2 (metaberillat natriumi ose berillat)

Pb(OH) 2 (sol.) + 2NaOH (sol.) (t, shkrirje) → 2H 2 O + Na 2 PbO 2 (metaplumbat natriumi, ose plumbat)

Me hidroksidet amfoterike me tre grupe OH (Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3) është pak më ndryshe.

Le të shohim shembullin e hidroksidit të aluminit: Al (OH) 3, ta shkruajmë në formën e një acidi: H 3 AlO 3, por nuk e lëmë në këtë formë, por e nxjerrim ujin prej andej:

H 3 AlO 3 – H 2 O → HAlO 2 + H 2 O.

Është ky "acid" (HAlO 2) me të cilin ne punojmë:

HAlO 2 + KOH → H 2 O + KAlO 2 (metaaluminat kaliumi, ose thjesht aluminat)

Por hidroksidi i aluminit nuk mund të shkruhet si ky HAlO 2, ne e shkruajmë atë si zakonisht, por nënkuptojmë "acid" atje:

Al(OH) 3(solv.) + KOH (solv.) (t, shkrirje)→ 2H 2 O + KAlO 2 (metaaluminat kaliumi)

E njëjta gjë vlen edhe për hidroksidin e kromit:

Cr(OH) 3 → H 3 CrO 3 → HCrO 2

Cr(OH) 3(tv.) + KOH (tv.) (t, shkrirje)→ 2H 2 O + KCrO 2 (metakromat kaliumi,

POR JO KROMATI, kromatet janë kripëra të acidit kromik).

Është e njëjta gjë me hidroksidet që përmbajnë katër grupe OH: ne lëvizim hidrogjenin përpara dhe largojmë ujin:

Sn(OH) 4 → H 4 SnO 4 → H 2 SnO 3

Pb(OH) 4 → H 4 PbO 4 → H 2 PbO 3

Duhet mbajtur mend se plumbi dhe kallaji formojnë secila dy hidrokside amfoterike: me një gjendje oksidimi +2 (Sn (OH) 2, Pb (OH) 2) dhe +4 (Sn (OH) 4, Pb (OH) 4. ).

Dhe këto hidrokside do të formojnë "kripëra" të ndryshme:

Gjendja e oksidimit
Formula e hidroksidit	Sn(OH)2	Pb(OH)2	Sn(OH)4	Pb(OH)4
Formula e hidroksidit si acid	H2SnO2	H2PbO2	H2SnO3	H2PbO3
Kripë (kalium)	K2SnO2	K2PbO2	K2SNO3	K2PbO3
Emri i kripës			metastannAT	metablumbAT

Të njëjtat parime si në emrat e "kripërave" të zakonshme, elementi në gjendjen më të lartë të oksidimit është prapashtesa AT, në të ndërmjetme - IT.

"Kripëra" të tilla (metakromate, metaaluminate, metaberilate, metazinkate, etj.) Përftohen jo vetëm si rezultat i bashkëveprimit të alkaleve dhe hidroksideve amfoterike. Këto komponime formohen gjithmonë kur një "botë" fort bazë dhe një amfoterike (gjatë shkrirjes) vijnë në kontakt. Kjo do të thotë, në të njëjtën mënyrë si hidroksidet amfoterike, oksidet amfoterike dhe kripërat e metaleve që formojnë okside amfoterike (kripërat e acideve të dobëta) do të reagojnë me alkalet. Dhe në vend të një alkali, mund të merrni një oksid të fortë bazë dhe një kripë të metalit që formon alkalin (një kripë e një acidi të dobët).

Ndërveprimet:

Mos harroni, reagimet e mëposhtme ndodhin gjatë shkrirjes.

Oksid amfoterik me oksid bazë të fortë:

ZnO (i ngurtë) + K 2 O (i ngurtë) (t, shkrirje) → K 2 ZnO 2 (metazinkat kaliumi, ose thjesht zinkat kaliumi)

Oksid amfoterik me alkali:

ZnO (i ngurtë) + 2KOH (i ngurtë) (t, shkrirje) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Oksid amfoterik me një kripë të një acidi të dobët dhe një metal që formon një alkali:

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

Hidroksid amfoterik me oksid bazë të fortë:

Zn(OH) 2 (i ngurtë) + K 2 O (i ngurtë) (t, shkrirje) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Hidroksidi amfoterik me alkali:

Zn (OH) 2 (i ngurtë) + 2KOH (i ngurtë) (t, shkrirja) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Hidroksidi amfoterik me një kripë të një acidi të dobët dhe një metal që formon një alkali:

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

Kripërat e një acidi të dobët dhe një metali që formojnë një përbërje amfoterike me një oksid bazë të fortë:

ZnCO 3 (i ngurtë) + K 2 O (i ngurtë) (t, shkrirje) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Kripërat e një acidi të dobët dhe të një metali që formon një përbërje amfoterike me një alkali:

ZnCO 3 (i ngurtë) + 2KOH (i ngurtë) (t, shkrirje) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Kripërat e një acidi të dobët dhe një metali që formon një përbërje amfoterike me një kripë të një acidi të dobët dhe një metal që formon një alkali:

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

Më poshtë është informacioni për kripërat e hidroksideve amfoterike; ato më të zakonshmet në Provimin e Unifikuar të Shtetit janë shënuar me të kuqe.

	Hidroksidi	Hidroksidi si acid	Mbetjet e acidit		Emri i kripës
BeO	Be(OH) 2	H 2 BeO 2	BeO 2 2-	K 2 BeO 2	Metaberyllate (beryllate)
ZnO	Zn(OH) 2	H 2 ZnO 2	ZnO 2 2-	K 2 ZnO 2	Metazinkat (zinkat)
Al 2 O 3	Al(OH) 3	HAlO 2	AlO 2 —	KAlO 2	Metaaluminat (aluminat)
Fe2O3	Fe(OH) 3	HFeO2	FeO2 -	KFeO2	Metaferrate (POR JO 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	Metakromat (POR JO KROMAT)

Ndërveprimi i përbërjeve amfoterike me tretësirat e ALKALIVE (këtu vetëm alkali).

Në Provimin e Bashkuar të Shtetit kjo quhet "shpërbërja e hidroksidit të aluminit (zink, berilium, etj.) me alkali". Kjo është për shkak të aftësisë së metaleve në përbërjen e hidroksideve amfoterike në prani të një tepricë të joneve hidroksid (në një mjedis alkalik) për t'i bashkuar këto jone me vete. Një grimcë formohet me një metal (alumin, beril, etj.) në qendër, i cili është i rrethuar nga jone hidroksid. Kjo grimcë bëhet e ngarkuar negativisht (anion) për shkak të joneve hidroksid dhe ky jon do të quhet hidroksaluminat, hidroksizinkat, hidroksoberilat etj. Për më tepër, procesi mund të vazhdojë në mënyra të ndryshme; metali mund të rrethohet nga një numër i ndryshëm jonesh hidroksid.

Ne do të shqyrtojmë dy raste: kur metali është i rrethuar katër jone hidroksid, dhe kur është i rrethuar gjashtë jone hidroksid.

Le të shkruajmë ekuacionin e shkurtuar jonik për këto procese:

Al(OH) 3 + OH — → Al(OH) 4 —

Joni që rezulton quhet jon tetrahidroksoaluminat. Parashtesa "tetra-" shtohet sepse ka katër jone hidroksid. Joni tetrahidroksialuminat ka një ngarkesë -, pasi alumini mbart një ngarkesë prej 3+, dhe katër jone hidroksid kanë një ngarkesë prej 4-, totali është -.

Al(OH) 3 + 3OH - → Al(OH) 6 3-

Joni i formuar në këtë reaksion quhet jon heksahidroksoaluminat. Parashtesa "hexo-" shtohet sepse ka gjashtë jone hidroksid.

Është e nevojshme të shtoni një prefiks që tregon numrin e joneve hidroksid. Sepse nëse shkruani thjesht "hidroksialuminat", nuk është e qartë se cilin jon e keni parasysh: Al (OH) 4 - ose Al (OH) 6 3-.

Kur një alkali reagon me një hidroksid amfoterik, në tretësirë ​​formohet një kripë. Kationi i të cilit është një kation alkali, dhe anioni është një jon kompleks, formimi i të cilit diskutuam më herët. Anioni është kllapa katrore.

Al(OH)3 + KOH → K (tetrahidroksoaluminat kaliumi)

Al (OH) 3 + 3KOH → K 3 (heksahidroksoaluminat kaliumi)

Çfarë lloj kripe (heksa- ose tetra-) shkruani si produkt nuk ka rëndësi. Edhe në përgjigjet e Provimit të Unifikuar të Shtetit shkruhet: "... K 3 (formimi i K është i lejueshëm." Gjëja kryesore është të mos harroni të siguroheni që të gjithë indekset janë futur saktë. Mbani gjurmët e tarifave dhe mbani duke pasur parasysh se shuma e tyre duhet të jetë e barabartë me zero.

Përveç hidroksideve amfoterike, oksidet amfoterike reagojnë me alkalet. Produkti do të jetë i njëjtë. Vetëm nëse e shkruani reagimin si ky:

Al 2 O 3 + NaOH → Na

Al 2 O 3 + NaOH → Na 3

Por këto reagime nuk do të barazohen për ju. Ju duhet të shtoni ujë në anën e majtë, sepse ndërveprimi ndodh në tretësirë, ka ujë të mjaftueshëm atje dhe gjithçka do të barazohet:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na

Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Përveç oksideve dhe hidroksideve amfoterike, disa metale veçanërisht aktive që formojnë komponime amfoterike ndërveprojnë me tretësirat alkaline. Domethënë kjo: alumini, zinku dhe beriliumi. Për të barazuar, uji nevojitet gjithashtu në të majtë. Dhe, përveç kësaj, ndryshimi kryesor midis këtyre proceseve është lirimi i hidrogjenit:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2

2Al + 6NaOH + 6H 2 O → 2Na 3 + 3H 2

Tabela më poshtë tregon shembujt më të zakonshëm të vetive të përbërjeve amfoterike në Provimin e Unifikuar të Shtetit:

Substanca amfoterike		Emri i kripës
Al2O3 Al(OH) 3		Tetrahidroksialuminat natriumi	Al(OH) 3 + NaOH → Na Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na 2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
	Na 3	Heksahidroksialuminat natriumi	Al(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3 2Al + 6NaOH + 6H 2 O → 2Na 3 + 3H 2
Zn(OH)2	K2	Tetrahidroksozinkat natriumi	Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 +H 2
	K 4	Heksahidroksozinkat natriumi	Zn(OH) 2 + 4NaOH → Na 4 ZnO + 4 NaOH + H 2 O → Na 4 Zn + 4NaOH + 2H 2 O → Na 4 +H 2
Be(OH)2	Li 2	Tetrahidroksoberillat litium	Be(OH) 2 + 2LiOH → Li 2 BeO + 2LiOH + H 2 O → Li 2 Be + 2LiOH + 2H 2 O → Li 2 +H 2
	Li 4	Heksahidroksoberillat litiumi	Be(OH) 2 + 4LiOH → Li 4 BeO + 4LiOH + H 2 O → Li 4 Be + 4LiOH + 2H 2 O → Li 4 +H 2
Cr2O3 Cr(OH)3		Tetrahidroksokromati i natriumit	Cr(OH) 3 + NaOH → Na Kr 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Heksahidroksokromati i natriumit	Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Kr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3
Fe2O3 Fe(OH) 3		Tetrahidroksoferrat natriumi	Fe(OH) 3 + NaOH → Na Fe 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Heksahidroksoferrat natriumi	Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Fe 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Kripërat e marra në këto ndërveprime reagojnë me acidet, duke formuar dy kripëra të tjera (kripërat e një acidi të caktuar dhe dy metale):

2 Na 3 + 6H 2 KËSHTU QË 4 → 3Na 2 KËSHTU QË 4 +Al 2 (KËSHTU QË 4 ) 3 +12H 2 O

Kjo eshte e gjitha! Asgjë e komplikuar. Gjëja kryesore është të mos ngatërroni, mbani mend se çfarë formohet gjatë shkrirjes dhe çfarë është në zgjidhje. Shumë shpesh, ndeshen detyra për këtë çështje B pjesët.