Vi kommer att ägna den här lektionen åt studiet av amfotära oxider och hydroxider. Här kommer vi att prata om ämnen som har amfotära (dubbla) egenskaper och egenskaperna hos de kemiska reaktioner som sker med dem. Men först, låt oss upprepa vad sura och basiska oxider reagerar med. Därefter kommer vi att överväga exempel på amfotära oxider och hydroxider.

Ämne: Introduktion

Lektion: Amfotera oxider och hydroxider

Ris. 1. Ämnen som uppvisar amfotära egenskaper

Basiska oxider reagerar med sura oxider och sura oxider reagerar med baser. Men det finns ämnen vars oxider och hydroxider, beroende på förhållandena, kommer att reagera med både syror och baser. Sådana egenskaper kallas amfotär.

Ämnen med amfotära egenskaper visas i fig. 1. Dessa är föreningar bildade av beryllium, zink, krom, arsenik, aluminium, germanium, bly, mangan, järn, tenn.

Exempel på deras amfotera oxider ges i tabell 1.

Låt oss överväga de amfotära egenskaperna hos zink och aluminiumoxider. Med hjälp av exemplet på deras interaktion med basiska och sura oxider, med syra och alkali.

ZnO + Na2O → Na2ZnO2 (natriumzinkat). Zinkoxid beter sig som en syra.

ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H2O

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

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

Aluminiumoxid beter sig på samma sätt som zinkoxid:

Interaktion med basiska oxider och baser:

Al2O3 + Na2O → 2NaAlO2 (natriummetaluminat). Aluminiumoxid beter sig som en syra.

Al 2 O 3 + 2 NaOH → 2 NaAlO 2 + H 2 O

Interaktion med sura oxider och syror. Uppvisar egenskaperna hos en basisk oxid.

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

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

De betraktade reaktionerna inträffar vid upphettning, under fusion. Om vi ​​tar lösningar av ämnen kommer reaktionerna att fortgå något annorlunda.

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

Som ett resultat av dessa reaktioner erhålls salter som är komplexa.

Ris. 2. Aluminiumoxidmineraler

Aluminiumoxid.

Aluminiumoxid är ett extremt vanligt ämne på jorden. Den utgör grunden för lera, bauxit, korund och andra mineraler. Fig.2.

Som ett resultat av interaktionen av dessa ämnen med svavelsyra erhålls zinksulfat eller aluminiumsulfat.

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

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

Reaktioner av zink och aluminiumhydroxider med natriumoxid inträffar under fusion, eftersom dessa hydroxider är fasta och inte ingår i lösningar.

Zn(OH) 2 + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 + H 2 O-salt kallas natriumzinkat.

2Al(OH)3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 O salt kallas natriummetaluminat.

Ris. 3. Aluminiumhydroxid

Reaktionerna av amfotera baser med alkalier kännetecknas av deras sura egenskaper. Dessa reaktioner kan utföras både genom sammansmältning av fasta ämnen och i lösningar. Men detta kommer att resultera i olika ämnen, d.v.s. Reaktionsprodukterna beror på reaktionsbetingelserna: i en smälta eller i en lösning.

Zn(OH)2 + 2NaOH fast. Na2ZnO2 + 2H2O

Al(OH)3 + NaOH fast. NaAlO2 + 2H2O

Zn(OH) 2 + 2NaOH-lösning → Na 2 Al(OH) 3 + NaOH-lösning → Na natriumtetrahydroxoaluminat Al(OH) 3 + 3 NaOH-lösning → Na 3 natriumhexahydroxoaluminat.

Om det visar sig vara natriumtetrahydroxoaluminat eller natriumhexahydroxoaluminat beror på hur mycket alkali vi tog. I den sista reaktionen tas mycket alkali och natriumhexahydroxoaluminat bildas.

Element som bildar amfotära föreningar kan själva uppvisa amfotära egenskaper.

Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2 + H2 (natriumtetrahydroxozinkat)

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2 ((natriumtetrahydroxoaluminat)

Zn + H2SO4 (utspädd) → ZnSO4 + H2

2Al + 3H2SO4 (utspädd) → Al2 (SO4)3 + 3H2

Kom ihåg att amfotära hydroxider är olösliga baser. Och när de värms upp sönderdelas de och bildar oxid och vatten.

Nedbrytning av amfotära baser vid upphettning.

2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O

Zn(OH)2ZnO + H2O

Sammanfattning av lektionen.

Du lärde dig egenskaperna hos amfotera oxider och hydroxider. Dessa ämnen har amfotära (dubbla) egenskaper. De kemiska reaktionerna som uppstår med dem har sina egna egenskaper. Du har tittat på exempel på amfotära oxider och hydroxider .

1. Rudzitis G.E. Oorganisk och organisk kemi. 8:e klass: lärobok för allmänna läroanstalter: grundläggande nivå / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Upplysning. 2011, 176 s.: ill.

2. Popel P.P. Kemi: 8:e klass: lärobok för allmänna läroanstalter / P.P. Popel, L.S. Krivlya. -K.: IC ”Academy”, 2008.-240 s.: ill.

3. Gabrielyan O.S. Kemi. 9: e klass. Lärobok. Förlag: Bustard: 2001. 224s.

1. Nr 6,10 (s. 130) Rudzitis G.E. Oorganisk och organisk kemi. 9:e klass: lärobok för allmänna läroanstalter: grundläggande nivå / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Upplysning. 2008, 170 s.: ill.

2. Skriv formeln för natriumhexahydroxoaluminat. Hur erhålls detta ämne?

3. Natriumhydroxidlösning sattes gradvis till aluminiumsulfatlösningen tills det fanns ett överskott. Vad observerade du? Skriv reaktionsekvationerna.

DEFINITION

Amfotera föreningar– föreningar som beroende på reaktionsförhållandena kan uppvisa både syrors och basers egenskaper, d.v.s. kan både donera och ta emot en proton (H+).

Amfotera oorganiska föreningar inkluderar oxider och hydroxider av följande metaller - Al, Zn, Be, Cr (i oxidationstillståndet +3) och Ti (i oxidationstillståndet +4). Amfotera organiska föreningar är aminosyror – NH 2 –CH(R)-COOH.

Framställning av amfotera föreningar

Amfotera oxider produceras genom förbränningsreaktionen av motsvarande metall i syre, till exempel:

2Al + 3/202 = Al2O3

Amfotära hydroxider erhålls genom en utbytesreaktion mellan en alkali och ett salt som innehåller en "amfotär" metall:

ZnSO4 + NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4

Om alkalin är närvarande i överskott, finns det en möjlighet att erhålla en komplex förening:

ZnSO4 + 4NaOH överskott = Na2 + Na2SO4

Organiska amfotera föreningar - aminosyror erhålls genom att ersätta en halogen med en aminogrupp i halogensubstituerade karboxylsyror. Generellt sett kommer reaktionsekvationen att se ut så här:

R-CH(Cl)-COOH + NH3 = R-CH(NH3 + Cl-) = NH2 –CH(R)-COOH

Kemiska amfotera föreningar

Den huvudsakliga kemiska egenskapen hos amfotera föreningar är deras förmåga att reagera med syror och alkalier:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Zn(OH)2 + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + 2H2O

Zn(OH)2 + NaOH= Na2

NH2-CH2-COOH + HCl = Cl

Specifika egenskaper hos amfotära organiska föreningar

När aminosyror löses i vatten reagerar aminogruppen och karboxylgruppen med varandra för att bilda föreningar som kallas inre salter:

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

Den inre saltmolekylen kallas en bipolär jon.

Två aminosyramolekyler kan interagera med varandra. I det här fallet spjälkas en vattenmolekyl och det bildas en produkt där fragment av molekylen är kopplade till varandra genom en peptidbindning (-CO-NH-). Till exempel:

Dessutom har aminosyror alla de kemiska egenskaperna hos karboxylsyror (av karboxylgruppen) och aminer (av aminogruppen).

Exempel på problemlösning

EXEMPEL 1

Träning	Utför en serie omvandlingar: a) Al → Al(OH)3 → AlCl3 → Na; b) Al → Al2O3 → Na → Al(OH)3 → Al2O3 → Al
Lösning	a) 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O AICI3 + 4NaOH ex = Na + 3NaCl b) 2Al + 3/2O2 = Al2O3 Al2O3 + NaOH+ 3H2O= 2Na 2Na + H2SO4 = 2Al(OH)3 + Na2SO4 + 2H2O 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O 2Al2O3 = 4Al +3O2

EXEMPEL 2

Träning	Beräkna massan av salt som kan erhållas genom att reagera 150 g av en 5% lösning av aminoättiksyra med den erforderliga mängden natriumhydroxid. Hur många gram 12% alkalilösning krävs för detta?
Lösning	Låt oss skriva reaktionsekvationen: NH 2 –CH 2 -COOH + NaOH= NH 2 –CH 2 -COONa + H 2 O Låt oss beräkna massan av syran som reagerade: m(NH 2 -CH 2 -COOH) = ώ k - you ×m p - pa m(NH2-CH2-COOH) = 0,05 × 150 = 7,5 g

Följande oxider av grundämnen är amfotera huvud undergrupper: BeO, A1 2 O 3, Ga 2 O 3, GeO 2, SnO, SnO 2, PbO, Sb 2 O 3, PoO 2. Amfotera hydroxider är följande hydroxider av grundämnena huvud undergrupper: 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 , PbO2 nH2O.

Den grundläggande karaktären hos oxider och hydroxider av grundämnen i samma undergrupp ökar med ökande atomnummer för grundämnet (när man jämför oxider och hydroxider av grundämnen i samma oxidationstillstånd). Till exempel, N 2 O 3, P 2 O 3, As 2 O 3 är sura oxider, Sb 2 O 3 är en amfoter oxid, Bi 2 O 3 är en basisk oxid.

Låt oss överväga de amfotera egenskaperna hos hydroxider med exemplet med beryllium- och aluminiumföreningar.

Aluminiumhydroxid uppvisar amfotära egenskaper, reagerar med både baser och syror och bildar två serier av salter:

1) i vilket element Al är i form av en katjon;

2A1(OH)3 + 6HC1 = 2A1C13 + 6H2O A1(OH)3 + 3H+ = A13+ + 3H2O

I denna reaktion fungerar A1(OH)3 som en bas och bildar ett salt i vilket aluminium är Al3+-katjonen;

2) i vilket element A1 är en del av anjonen (aluminater).

A1(OH)3 + NaOH = NaA1O2 + 2H2O.

I denna reaktion fungerar A1(OH)3 som en syra och bildar ett salt i vilket aluminium är en del av AlO2-anjonen.

Formlerna för lösta aluminater är skrivna på ett förenklat sätt, vilket betyder produkten som bildas under uttorkningen av salt.

I den kemiska litteraturen kan du hitta olika formler för föreningar som bildas när aluminiumhydroxid löses i alkali: NaA1O 2 (natriummetaluminat), Na natriumtetrahydroxialuminat. Dessa formler motsäger inte varandra, eftersom deras skillnad är associerad med olika grader av hydratisering av dessa föreningar: NaA1O 2 · 2H 2 O är en annan notation för Na. När A1(OH)3 löses i överskott av alkali, bildas natriumtetrahydroxialuminat:

Al(OH)3 + NaOH = Na.

När reagenserna sintras bildas natriummetaluminat:

A1(OH)3 + NaOH ==== NaA1O2 + 2H2O.

Sålunda kan vi säga att det i vattenlösningar samtidigt finns joner såsom [A1(OH) 4 ] - eller [A1(OH) 4 (H 2 O) 2 ] - (för det fall då reaktionsekvationen upprättas med hänsyn till hydratiseringsskalet), och beteckningen A1O 2 förenklas.

På grund av förmågan att reagera med alkalier erhålls aluminiumhydroxid som regel inte genom inverkan av alkali på lösningar av aluminiumsalter, utan genom att använda en ammoniaklösning:

A1 2 (SO 4) 3 + 6 NH 3 H 2 O = 2A1 (OH) 3 + 3(NH4)2SO4.

Bland hydroxider av element från den andra perioden uppvisar berylliumhydroxid amfotära egenskaper (beryllium i sig uppvisar en diagonal likhet med aluminium).

Med syror:

Be(OH)2 + 2HC1 = BeC12 + 2H2O.

Med anledningar:

Be(OH)2 + 2NaOH = Na2 (natriumtetrahydroxoberyllat).

I en förenklad form (om vi föreställer oss Be(OH) 2 som syra H 2 BeO 2)

Be(OH)2 + 2NaOH (koncentrerad varm) = Na2BeO2 + 2H2O.

berylate Na

Hydroxider av element i sidoundergrupper, motsvarande högre oxidationstillstånd, har oftast sura egenskaper: till exempel Mn 2 O 7 - HMnO 4; CrO 3 – H 2 CrO 4. Lägre oxider och hydroxider kännetecknas av en övervikt av grundläggande egenskaper: CrO – Cr(OH) 2; МnО – Mn(OH)2; FeO – Fe(OH) 2. Intermediära föreningar som motsvarar oxidationstillstånden +3 och +4 uppvisar ofta amfotära egenskaper: Cr 2 O 3 – Cr(OH) 3; Fe 2 О 3 – Fe(OH) 3. Låt oss illustrera detta mönster med exemplet på kromföreningar (tabell 9).

Tabell 9 – Beroende av arten av oxider och deras motsvarande hydroxider på graden av oxidation av grundämnet

Interaktion med syror leder till bildandet av ett salt där kromelementet är i form av en katjon:

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O.

Cr(III)sulfat

Interaktion med baser leder till bildning av salt, i som kromelementet är en del av anjonen:

Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3 + 3H2O.

Na hexahydroxochromat(III)

Zinkoxid och hydroxid ZnO, Zn(OH)2 är typiskt amfotera föreningar, Zn(OH)2 löser sig lätt i lösningar av syror och alkalier.

Interaktion med syror leder till bildandet av ett salt där elementet zink är i form av en katjon:

Zn(OH)2 + 2HC1 = ZnCl2 + 2H2O.

Interaktion med baser leder till bildandet av ett salt där grundämnet zink är en del av anjonen. Vid interaktion med alkalier i lösningar tetrahydroxycinater bildas, under fusion– zinkater:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2.

Eller vid smältning:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O.

Zinkhydroxid framställs på samma sätt som aluminiumhydroxid.

Amfotära metaller representeras av icke-komplexa element, som är en slags analog till en grupp av metallkomponenter. Likheten kan ses i ett antal fysikaliska och kemiska egenskaper. Dessutom har substanserna i sig inte visat sig uppvisa amfotära egenskaper, medan olika föreningar är ganska kapabla att uppvisa dem.

Till exempel kan vi överväga hydroxider med oxider. De har helt klart en dubbel kemisk natur. Det uttrycks i det faktum att, beroende på förhållandena, ovannämnda föreningar kan ha egenskaperna för antingen alkalier eller syror. Begreppet amfotericitet dök upp för ganska länge sedan; det har varit bekant för vetenskapen sedan 1814. Termen "amfotericitet" uttryckte förmågan hos ett kemiskt ämne att bete sig på ett visst sätt när man utför en sur (huvud)reaktion. De resulterande egenskaperna beror på typen av närvarande reagens, typen av lösningsmedel och de betingelser under vilka reaktionen utförs.

Vad är amfotära metaller?

Listan över amfotera metaller innehåller många föremål. Vissa av dem kan med säkerhet kallas amfotera, vissa - förmodligen, andra - villkorligt. Om vi ​​överväger frågan i stor skala, kan vi för korthetens skull helt enkelt namnge serienumren för de ovan nämnda metallerna. Dessa siffror är: 4,13, från 22 till 32, från 40 till 51, från 72 till 84, från 104 till 109. Men det finns metaller som kan kallas grundläggande. Dessa inkluderar krom, järn, aluminium och zink. Strontium och beryllium kompletterar huvudgruppen. Den vanligaste av alla listade för tillfället är aluminium. Dess legeringar har använts i många århundraden inom en mängd olika områden och applikationer. Metallen har utmärkt korrosionsbeständighet och är lätt att gjuta och olika typer av bearbetning. Dessutom kompletteras populariteten av aluminium av sådana fördelar som hög värmeledningsförmåga och god elektrisk ledningsförmåga.

Aluminium är en amfotär metall, som tenderar att uppvisa kemisk aktivitet. Hållbarheten hos denna metall bestäms av en stark oxidfilm och under normala miljöförhållanden, under kemiska reaktioner, fungerar aluminium som ett reducerande element. En sådan amfoter substans kan interagera med syre i händelse av fragmentering av metallen till små partiklar. Sådan interaktion kräver inverkan av höga temperaturförhållanden. En kemisk reaktion vid kontakt med en syremassa åtföljs av en enorm frisättning av termisk energi. Vid temperaturer över 200 grader bildar interaktionen av reaktioner i kombination med ett ämne som svavel aluminiumsulfid. Amfotärt aluminium kan inte direkt interagera med väte, och när denna metall blandas med andra metallkomponenter uppstår olika legeringar som innehåller intermetalliska föreningar.

Järn är en amfotär metall, som är en av sidoundergrupperna i grupp 4 av perioden i systemet av element av den kemiska typen. Detta grundämne utmärker sig som den vanligaste komponenten i gruppen metalliska ämnen i jordskorpans komponenter. Järn klassificeras som ett enkelt ämne, bland de utmärkande egenskaperna är dess formbarhet och silvervita färg. En sådan metall har förmågan att framkalla en ökad kemisk reaktion och går snabbt in i korrosionsstadiet när den utsätts för höga temperaturer. Järn som placerats i rent syre brinner ut fullständigt, och när det bringas till ett fint spridd tillstånd kan det spontant antändas i vanlig luft. När det utsätts för luft oxiderar ett metalliskt ämne snabbt på grund av överdriven luftfuktighet, det vill säga rostar. Vid förbränning i en syremassa bildas ett slags fjäll som kallas järnoxid.

Grundläggande egenskaper hos amfotära metaller

Egenskaper hos amfotera metaller är ett grundläggande begrepp inom amfotericitet. Låt oss titta på vad de är. I standardtillståndet är varje metall en solid. Därför anses de vara svaga elektrolyter. Dessutom kan ingen metall lösas i vatten. Baser erhålls genom en speciell reaktion. Under denna reaktion kombineras metallsaltet med en liten dos alkali. Reglerna kräver att hela processen genomförs försiktigt, noggrant och ganska långsamt.

När amfotera ämnen kombineras med sura oxider eller syror själva, ger de förra en reaktion som är karakteristisk för baser. Om sådana baser kombineras med baser framträder syrornas egenskaper. Stark uppvärmning av amfotära hydroxider leder till deras nedbrytning. Som ett resultat av sönderdelning bildas vatten och motsvarande amfotera oxid. Som framgår av de givna exemplen är egenskaperna ganska omfattande och kräver noggrann analys, som kan utföras vid kemiska reaktioner.

De kemiska egenskaperna hos amfotära metaller kan jämföras med de hos vanliga metaller för att dra paralleller eller se skillnader. Alla metaller har en ganska låg joniseringspotential, på grund av vilken de fungerar som reduktionsmedel i kemiska reaktioner. Det är också värt att notera att elektronegativiteten för icke-metaller är högre än för metaller.

Amfotära metaller uppvisar både reducerande och oxiderande egenskaper. Men samtidigt har amfotära metaller föreningar som kännetecknas av ett negativt oxidationstillstånd. Alla metaller har förmågan att bilda basiska hydroxider och oxider. Beroende på ökningen av serienumret i den periodiska rangordningen observerades en minskning av metallens basicitet. Det bör också noteras att metaller, för det mesta, endast kan oxideras av vissa syror. Således reagerar metaller olika med salpetersyra.

Amfotera icke-metaller, som är enkla ämnen, har en tydlig skillnad i sin struktur och individuella egenskaper vad gäller fysiska och kemiska manifestationer. Typen av vissa av dessa ämnen är lätt att bestämma visuellt. Till exempel är koppar en enkel amfotär metall, medan brom klassificeras som en icke-metall.

För att inte ta fel när det gäller att bestämma mängden enkla ämnen är det nödvändigt att tydligt känna till alla tecken som skiljer metaller från icke-metaller. Den största skillnaden mellan metaller och icke-metaller är förmågan hos de förstnämnda att donera elektroner som finns i den externa energisektorn. Ickemetaller, tvärtom, lockar elektroner till den externa energilagringszonen. Alla metaller har egenskapen att överföra energisk briljans, vilket gör dem till goda ledare av termisk och elektrisk energi, medan icke-metaller inte kan användas som ledare för elektricitet och värme.

Amfotera föreningar

Kemi är alltid en enhet av motsatser.

Titta på det periodiska systemet.

Vissa grundämnen (nästan alla metaller som uppvisar oxidationstillstånd +1 och +2) bildas grundläggande oxider och hydroxider. Till exempel bildar kalium oxiden K 2 O och hydroxiden KOH. De uppvisar grundläggande egenskaper, såsom att interagera med syror.

K2O + HCl → KCl + H2O

Vissa grundämnen (de flesta icke-metaller och metaller med oxidationstillstånd +5, +6, +7) bildas surt oxider och hydroxider. Syrahydroxider är syrehaltiga syror, de kallas hydroxider eftersom de har en hydroxylgrupp i sin struktur, till exempel bildar svavel sur oxid SO 3 och sur hydroxid H 2 SO 4 (svavelsyra):

Sådana föreningar uppvisar sura egenskaper, till exempel reagerar de med baser:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Och det finns grundämnen som bildar oxider och hydroxider som uppvisar både sura och basiska egenskaper. Detta fenomen kallas amfotär . Det är dessa oxider och hydroxider som kommer att fokusera vår uppmärksamhet i den här artikeln. Alla amfotera oxider och hydroxider är fasta ämnen olösliga i vatten.

För det första, hur kan vi avgöra om en oxid eller hydroxid är amfoter? Det finns en regel, lite godtycklig, men du kan fortfarande använda den:

Amfotera hydroxider och oxider bildas av metaller i oxidationstillstånd +3 och +4, Till exempel (Al 2 O 3 , Al(ÅH) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(ÅH) 3)

Och fyra undantag:metallerZn , Vara , Pb , Sn bildar följande oxider och hydroxider:ZnO , Zn ( ÅH ) 2 , BeO , Vara ( ÅH ) 2 , PbO , Pb ( ÅH ) 2 , SnO , Sn ( ÅH ) 2 , där de uppvisar ett oxidationstillstånd av +2, men trots detta uppvisar dessa föreningar amfotära egenskaper .

De vanligaste amfotera oxiderna (och deras motsvarande hydroxider): ZnO, Zn(OH) 2, BeO, Be(OH) 2, PbO, Pb(OH) 2, SnO, Sn(OH) 2, Al 2 O 3, Al (OH)3, Fe2O3, Fe(OH)3, Cr2O3, Cr(OH)3.

Egenskaperna hos amfotera föreningar är inte svåra att komma ihåg: de interagerar med syror och alkalier.

• När man interagerar med syror är allt enkelt; i dessa reaktioner beter sig amfotera föreningar som grundläggande:

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

BeO + HNO3 → Be(NO3)2 + H2O

Hydroxider reagerar på samma sätt:

Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O

Pb(OH)2 + 2HCl → PbCl2 + 2H2O

• Att interagera med alkalier är lite mer komplicerat. I dessa reaktioner beter sig amfotera föreningar som syror, och reaktionsprodukterna kan vara olika beroende på förhållandena.

Antingen sker reaktionen i lösning eller så tas de reagerande ämnena som fasta ämnen och smälts samman.

Interaktion av basiska föreningar med amfotera under fusion.

Låt oss titta på exemplet med zinkhydroxid. Som nämnts tidigare interagerar amfotera föreningar med basiska föreningar och beter sig som syror. Så låt oss skriva zinkhydroxid Zn (OH) 2 som en syra. Syran har väte framför, låt oss ta ut det: H 2 ZnO 2 . Och alkalins reaktion med hydroxiden kommer att fortgå som om det vore en syra. "Syrrest" ZnO 2 2-divalent:

2K ÅH(TV) + H 2 ZnO 2 (fast) (t, fusion) → K 2 ZnO 2 + 2 H 2 O

Det resulterande ämnet K 2 ZnO 2 kallas kaliummetazinkat (eller helt enkelt kaliumzinkat). Detta ämne är ett salt av kalium och den hypotetiska "zinksyran" H 2 ZnO 2 (det är inte helt korrekt att kalla sådana föreningar för salter, men för vår egen bekvämlighet kommer vi att glömma det). Skriv bara zinkhydroxid så här: H 2 ZnO 2 - inte bra. Vi skriver Zn (OH) 2 som vanligt, men vi menar (för vår egen bekvämlighet) att det är en "syra":

2KOH (fast) + Zn (OH) 2(fast) (t, fusion) → K2ZnO2 + 2H2O

Med hydroxider, som har 2 OH-grupper, blir allt detsamma som med zink:

Be(OH) 2(tv.) + 2NaOH (tv.) (t, fusion)→ 2H 2 O + Na 2 BeO 2 (natriummetaberyllat eller berylat)

Pb(OH)2 (sol.) + 2NaOH (sol.) (t, fusion) → 2H 2 O + Na 2 PbO 2 (natriummetaplumbat eller plumbat)

Med amfotära hydroxider med tre OH-grupper (Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3) är det lite annorlunda.

Låt oss titta på exemplet på aluminiumhydroxid: Al (OH) 3, skriv det i form av en syra: H 3 AlO 3, men vi lämnar det inte i denna form, utan tar vattnet därifrån:

H 3 AlO 3 – H 2 O → HAlO 2 + H 2 O.

Det är denna "syra" (HAlO 2) som vi arbetar med:

HAlO 2 + KOH → H 2 O + KAlO 2 (kaliummetaluminat, eller helt enkelt aluminat)

Men aluminiumhydroxid kan inte skrivas så här HAlO 2, vi skriver det som vanligt, men vi menar "syra" där:

Al(OH) 3(solv.) + KOH (solv.) (t, fusion)→ 2H 2 O + KAlO 2 (kaliummetaluminat)

Detsamma gäller för kromhydroxid:

Cr(OH)3 → H3 CrO3 → HCrO2

Cr(OH) 3(tv.) + KOH (tv.) (t, fusion)→ 2H 2 O + KCrO 2 (kaliummetakromat,

MEN INTE KROMAT, kromater är salter av kromsyra).

Det är samma sak med hydroxider som innehåller fyra OH-grupper: vi flyttar väte framåt och tar bort vatten:

Sn(OH) 4 → H 4 SnO 4 → H 2 SnO 3

Pb(OH)4 → H4 PbO4 → H2 PbO3

Man bör komma ihåg att bly och tenn vardera bildar två amfotära hydroxider: med ett oxidationstillstånd på +2 (Sn (OH) 2, Pb (OH) 2) och +4 (Sn (OH) 4, Pb (OH) 4 ).

Och dessa hydroxider kommer att bilda olika "salter":

Oxidationstillstånd
Hydroxid formel	Sn(OH)2	Pb(OH)2	Sn(OH)4	Pb(OH)4
Formel för hydroxid som syra	H2SnO2	H2PbO2	H2SnO3	H2PbO3
Salt (kalium)	K2SnO2	K2PbO2	K2SNO3	K2PbO3
Namn på salt			metastannAT	metablumbAT

Samma principer som i namnen på vanliga "salter", elementet i det högsta oxidationstillståndet är suffixet AT, i mellanliggande - IT.

Sådana "salter" (metakromater, metaalluminater, metaberyllater, metazinkater, etc.) erhålls inte bara som ett resultat av interaktionen mellan alkalier och amfotära hydroxider. Dessa föreningar bildas alltid när en starkt grundläggande "värld" och en amfoter (under fusion) kommer i kontakt. Det vill säga, på samma sätt som amfotära hydroxider kommer amfotära oxider och metallsalter som bildar amfotära oxider (salter av svaga syror) att reagera med alkalier. Och istället för ett alkali kan du ta en stark basisk oxid och ett salt av metallen som bildar alkalin (ett salt av en svag syra).

Interaktioner:

Kom ihåg att reaktionerna nedan inträffar under fusion.

Amfoter oxid med stark basisk oxid:

ZnO (fast) + K 2 O (fast) (t, fusion) → K 2 ZnO 2 (kaliummetazinkat, eller helt enkelt kaliumzinkat)

Amfoter oxid med alkali:

ZnO (fast) + 2KOH (fast) (t, fusion) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Amfoter oxid med ett salt av en svag syra och en metall som bildar en alkali:

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

Amfoter hydroxid med stark basisk oxid:

Zn(OH)2 (fast) + K2O (fast) (t, fusion) → K2ZnO2 + H2O

Amfoter hydroxid med alkali:

Zn (OH)2 (fast) + 2KOH (fast) (t, fusion) → K2ZnO2 + 2H2O

Amfoter hydroxid med ett salt av en svag syra och en metall som bildar en alkali:

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

Salter av en svag syra och en metall som bildar en amfoter förening med en stark basisk oxid:

ZnCO 3 (fast) + K 2 O (fast) (t, fusion) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Salter av en svag syra och en metall som bildar en amfoter förening med en alkali:

ZnCO 3 (fast) + 2KOH (fast) (t, fusion) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Salter av en svag syra och en metall som bildar en amfoter förening med ett salt av en svag syra och en metall som bildar en alkali:

ZnCO3(tv.) + K2CO3(tv.) (t, fusion)→ K2ZnO2 + 2CO2

Nedan finns information om salter av amfotera hydroxider; de vanligaste i Unified State Examination är markerade med rött.

	Hydroxid	Hydroxid som syra	Sur återstod		Namn på salt
BeO	Var(OH) 2	H 2 BeO 2	BeO 2 2-	K 2 BeO 2	Metaberyllat (beryllat)
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	Metaluminat (aluminat)
Fe2O3	Fe(OH) 3	HFeO2	FeO2 -	KFeO2	Metaferrate (MEN INTE 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 (MEN INTE KROMAT)

Interaktion av amfotera föreningar med lösningar av ALKALI (här endast alkali).

I Unified State Examination kallas detta "upplösning av aluminiumhydroxid (zink, beryllium, etc.) med alkali." Detta beror på förmågan hos metaller i sammansättningen av amfotera hydroxider i närvaro av ett överskott av hydroxidjoner (i ett alkaliskt medium) att fästa dessa joner till sig själva. En partikel bildas med en metall (aluminium, beryllium, etc.) i mitten, som är omgiven av hydroxidjoner. Denna partikel blir negativt laddad (anjon) på grund av hydroxidjoner, och denna jon kommer att kallas hydroxoaluminat, hydroxizinkat, hydroxoberyllat etc. Dessutom kan processen fortgå på olika sätt, metallen kan omges av ett annat antal hydroxidjoner.

Vi kommer att överväga två fall: när metallen är omgiven fyra hydroxidjoner, och när det är omringat sex hydroxidjoner.

Låt oss skriva ner den förkortade joniska ekvationen för dessa processer:

Al(OH)3 + OH — → Al(OH) 4 —

Den resulterande jonen kallas tetrahydroxoaluminatjon. Prefixet "tetra-" läggs till eftersom det finns fyra hydroxidjoner. Tetrahydroxialuminatjonen har en laddning -, eftersom aluminium har en laddning på 3+, och fyra hydroxidjoner har en laddning på 4-, är summan -.

Al(OH)3 + 3OH - → Al(OH)6 3-

Jonen som bildas i denna reaktion kallas hexahydroxoaluminatjon. Prefixet "hexo-" läggs till eftersom det finns sex hydroxidjoner.

Det är nödvändigt att lägga till ett prefix som anger antalet hydroxidjoner. För om man bara skriver ”hydroxialuminat” så är det inte klart vilken jon man menar: Al (OH) 4 - eller Al (OH) 6 3-.

När ett alkali reagerar med en amfoter hydroxid bildas ett salt i lösningen. Katjonen som är en alkalikatjon och anjonen är en komplex jon, vars bildning vi diskuterade tidigare. Anjonen är hakparentes.

Al(OH)3 + KOH → K (kaliumtetrahydroxoaluminat)

Al (OH)3 + 3KOH → K3 (kaliumhexahydroxoaluminat)

Vilken sorts salt (hexa- eller tetra-) du skriver som produkt spelar ingen roll. Även i Unified State Examination-svaren står det skrivet: "... K 3 (bildandet av K är tillåtet." Det viktigaste är att inte glömma att se till att alla index är korrekt inmatade. Håll koll på avgifterna och håll Tänk på att deras summa måste vara lika med noll.

Förutom amfotära hydroxider reagerar amfotera oxider med alkalier. Produkten kommer att vara densamma. Bara om du skriver reaktionen så här:

Al2O3 + NaOH → Na

Al2O3 + NaOH → Na3

Men dessa reaktioner kommer inte att utjämnas för dig. Du måste lägga till vatten på vänster sida, eftersom interaktionen sker i lösning, det finns tillräckligt med vatten där och allt kommer att utjämnas:

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na

Al2O3 + 6NaOH + 3H2O → 2Na3

Förutom amfotära oxider och hydroxider interagerar vissa särskilt aktiva metaller som bildar amfotära föreningar med alkalilösningar. Nämligen detta: aluminium, zink och beryllium. För att utjämna behövs även vatten till vänster. Och dessutom är huvudskillnaden mellan dessa processer frisättningen av väte:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2

2Al + 6NaOH + 6H2O → 2Na3 + 3H2

Tabellen nedan visar de vanligaste exemplen på egenskaperna hos amfotera föreningar i Unified State Examination:

Amfotert ämne		Namn på salt
Al2O3 Al(OH) 3		Natriumtetrahydroxialuminat	Al(OH) 3 + NaOH → Na Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3H 2 O → 2Na 2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
	Na 3	Natriumhexahydroxialuminat	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	Natriumtetrahydroxozinkat	Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 +H 2
	K 4	Natriumhexahydroxozinkat	Zn(OH) 2 + 4NaOH → Na 4 ZnO + 4NaOH + H 2 O → Na 4 Zn + 4NaOH + 2H 2 O → Na 4 +H 2
Be(OH)2	Li 2	Litiumtetrahydroxoberyllat	Var(OH) 2 + 2LiOH → Li 2 BeO + 2LiOH + H 2 O → Li 2 Be + 2LiOH + 2H 2 O → Li 2 +H 2
	Li 4	Litiumhexahydroxoberyllat	Var(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		Natriumtetrahydroxokromat	Cr(OH) 3 + NaOH → Na Cr 2 O 3 + 2 NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Natriumhexahydroxokromat	Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3
Fe2O3 Fe(OH) 3		Natriumtetrahydroxoferrat	Fe(OH) 3 + NaOH → Na Fe 2 O 3 + 2 NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Natriumhexahydroxoferrat	Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Fe 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Salterna som erhålls i dessa interaktioner reagerar med syror och bildar två andra salter (salter av en given syra och två metaller):

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

Det är allt! Inget komplicerat. Det viktigaste är att inte förvirra, kom ihåg vad som bildas under fusion och vad som är i lösning. Mycket ofta kommer uppdrag i denna fråga fram B delar.