Bu dersi amfoterik oksitler ve hidroksitlerin incelenmesine ayıracağız. Burada amfoterik (dual) özelliğe sahip maddelerden ve onlarla meydana gelen kimyasal reaksiyonların özelliklerinden bahsedeceğiz. Ama önce asidik ve bazik oksitlerin nelerle reaksiyona girdiğini tekrarlayalım. Daha sonra amfoterik oksit ve hidroksit örneklerini ele alacağız.

Konu: Giriş

Ders: Amfoterik oksitler ve hidroksitler

Pirinç. 1. Amfoterik özellikler sergileyen maddeler

Bazik oksitler asidik oksitlerle, asidik oksitler bazlarla reaksiyona girer. Ancak koşullara bağlı olarak oksitleri ve hidroksitleri hem asitlerle hem de bazlarla reaksiyona girecek maddeler vardır. Bu tür özelliklere denir amfoterik.

Amfoterik özelliklere sahip maddeler Şekil 1'de gösterilmektedir. Bunlar berilyum, çinko, krom, arsenik, alüminyum, germanyum, kurşun, manganez, demir, kalaydan oluşan bileşiklerdir.

Amfoterik oksitlerin örnekleri Tablo 1'de verilmiştir.

Çinko ve alüminyum oksitlerin amfoterik özelliklerini ele alalım. Bazik ve asidik oksitlerle, asit ve alkali ile etkileşimlerinin örneğini kullanarak.

ZnO + Na20 → Na2ZnO2 (sodyum çinkot). Çinko oksit bir asit gibi davranır.

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

3ZnO + P205 → Zn3 (PO4)2 (çinko fosfat)

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

Alüminyum oksit çinko okside benzer şekilde davranır:

Bazik oksitler ve bazlarla etkileşim:

Al203 + Na20 → 2NaAlO2 (sodyum metaalüminat). Alüminyum oksit asit gibi davranır.

Al203 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H20

Asit oksitler ve asitlerle etkileşim. Bazik bir oksidin özelliklerini gösterir.

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

Al203 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H20

Dikkate alınan reaksiyonlar, füzyon sırasında ısıtıldığında meydana gelir. Maddelerin çözeltilerini alırsak reaksiyonlar biraz farklı ilerleyecektir.

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2 (sodyum tetrahidroksoalüminat) Al203 + 2NaOH + 3H20 → 2Na (sodyum tetrahidroksoalüminat)

Bu reaksiyonlar sonucunda kompleks tuzlar elde edilir.

Pirinç. 2. Alüminyum Oksit Mineralleri

Alüminyum oksit.

Alüminyum oksit Dünya'da oldukça yaygın bir maddedir. Kil, boksit, korindon ve diğer minerallerin temelini oluşturur. İncir. 2.

Bu maddelerin sülfürik asit ile etkileşimi sonucunda çinko sülfat veya alüminyum sülfat elde edilir.

ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O

Al 2 Ö 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (S04) 3 + 3H 2 O

Çinko ve alüminyum hidroksitlerin sodyum oksitle reaksiyonları füzyon sırasında meydana gelir çünkü bu hidroksitler katıdır ve çözeltilerin parçası değildir.

Zn(OH)2 + Na2O → Na2ZnO2 + H20 tuzuna sodyum çinkot denir.

2Al(OH)3 + Na2O → 2NaAlO2 + 3H2O tuzuna sodyum metaalüminat adı verilir.

Pirinç. 3. Alüminyum hidroksit

Amfoterik bazların alkalilerle reaksiyonları asidik özellikleriyle karakterize edilir. Bu reaksiyonlar hem katıların füzyonu yoluyla hem de çözeltilerde gerçekleştirilebilir. Ancak bu farklı maddelerle sonuçlanacaktır; Reaksiyon ürünleri reaksiyon koşullarına bağlıdır: erimiş halde veya bir çözelti içinde.

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

Al(OH)3 + NaOH katı. NaAlO 2 + 2H 2 O

Zn(OH)2 + 2NaOH çözeltisi → Na2Al(OH)3 + NaOH çözeltisi → Na sodyum tetrahidroksoalüminat Al(OH)3 + 3NaOH çözeltisi → Na3 sodyum heksahidroksoalüminat.

Sodyum tetrahidroksoalüminat mı yoksa sodyum heksahidroksoalüminat mı olduğu, ne kadar alkali aldığımıza bağlıdır. Son reaksiyonda bol miktarda alkali alınır ve sodyum hekzahidroksoalüminat oluşur.

Amfoterik bileşikler oluşturan elementlerin kendileri de amfoterik özellikler sergileyebilir.

Zn + 2NaOH + 2H20 → Na2 + H2 (sodyum tetrahidroksozinkat)

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 ((sodyum tetrahidroksoalüminat)

Zn + H2SO4 (seyreltilmiş) → ZnSO4 + H2

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

Amfoterik hidroksitlerin çözünmeyen bazlar olduğunu hatırlayın. Ve ısıtıldıklarında ayrışırlar, oksit ve su oluştururlar.

Amfoterik bazların ısıtıldığında ayrışması.

2Al(OH)3Al203 + 3H20

Zn(OH)2 ZnO + H20

Dersi özetlemek.

Amfoterik oksitlerin ve hidroksitlerin özelliklerini öğrendiniz. Bu maddeler amfoterik (çift) özelliklere sahiptir. Onlarla meydana gelen kimyasal reaksiyonların kendine has özellikleri vardır. Amfoterik oksit ve hidroksit örneklerine baktınız .

1. Rudzitis G.E. İnorganik ve organik kimya. 8. sınıf: genel eğitim kurumları için ders kitabı: temel düzey / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Aydınlanma. 2011, 176 s.: hasta.

2. Popel P.P. Kimya: 8. sınıf: genel eğitim kurumları için ders kitabı / P.P. Popel, L.S. Krivlya. -K.: IC “Akademi”, 2008.-240 s.: hasta.

3. Gabrielyan O.Ş. Kimya. 9. sınıf. Ders kitabı. Yayıncı: Bustard: 2001. 224'ler.

1. No. 6,10 (s. 130) Rudzitis G.E. İnorganik ve organik kimya. 9. sınıf: genel eğitim kurumları için ders kitabı: temel düzey / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Aydınlanma. 2008, 170 s.: hasta.

2. Sodyum hekzahidroksoalüminatın formülünü yazın. Bu madde nasıl elde ediliyor?

3. Alüminyum sülfat çözeltisine, fazlalık oluşana kadar kademeli olarak sodyum hidroksit çözeltisi ilave edildi. Ne gözlemledin? Reaksiyon denklemlerini yazın.

TANIM

Amfoterik bileşikler– reaksiyon koşullarına bağlı olarak hem asitlerin hem de bazların özelliklerini sergileyebilen bileşikler; hem bir proton (H+) bağışlayabilir hem de kabul edebilir.

Amfoterik inorganik bileşikler, aşağıdaki metallerin oksitlerini ve hidroksitlerini içerir - Al, Zn, Be, Cr (+3 oksidasyon durumunda) ve Ti (+4 oksidasyon durumunda). Amfoterik organik bileşikler amino asitlerdir – NH2 –CH(R)-COOH.

Amfoterik bileşiklerin hazırlanması

Amfoterik oksitler, karşılık gelen metalin oksijende yanma reaksiyonuyla üretilir, örneğin:

2Al + 3/2O2 = Al2O3

Amfoterik hidroksitler, bir alkali ile "amfoterik" metal içeren bir tuz arasındaki değişim reaksiyonuyla elde edilir:

ZnS04 + NaOH = Zn(OH)2 + Na2S04

Alkali fazla miktarda mevcutsa, karmaşık bir bileşik elde etme olasılığı vardır:

ZnS04 + 4NaOH fazlası = Na2 + Na2S04

Organik amfoterik bileşikler - amino asitler, halojenle ikame edilmiş karboksilik asitlerdeki bir halojenin bir amino grubuyla değiştirilmesiyle elde edilir. Genel olarak reaksiyon denklemi şöyle görünecektir:

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

Kimyasal amfoterik bileşikler

Amfoterik bileşiklerin ana kimyasal özelliği, asitler ve alkalilerle reaksiyona girme yetenekleridir:

Al203 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H20

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

Zn(OH)2 + NaOH= Na2

NH2 –CH2-COOH + HCl = Cl

Amfoterik organik bileşiklerin spesifik özellikleri

Amino asitler suda çözündüğünde, amino grubu ve karboksil grubu birbirleriyle reaksiyona girerek iç tuzlar adı verilen bileşikleri oluşturur:

NH2 –CH2-COOH ↔ + H3N–CH2-COO —

İç tuz molekülüne bipolar iyon denir.

İki amino asit molekülü birbiriyle etkileşime girebilir. Bu durumda bir su molekülü bölünür ve molekül parçalarının birbirine bir peptid bağı (-CO-NH-) ile bağlandığı bir ürün oluşur. Örneğin:

Ayrıca amino asitler, karboksilik asitlerin (karboksil grubu açısından) ve aminlerin (amino grubu açısından) tüm kimyasal özelliklerine sahiptir.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Egzersiz yapmak	Bir dizi dönüşüm gerçekleştirin: a) Al → Al(OH) 3 → AlCl 3 → Na; b) Al → Al 2 O 3 → Na → Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → Al
Çözüm	a) 2Al + 6H20 = 2Al(OH)3 + 3H2 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H20 AlCl3 + 4NaOH ex = Na + 3NaCl b) 2Al + 3/2O 2 = Al 2 O 3 Al203 + NaOH+ 3H20= 2Na 2Na + H2S04 = 2Al(OH)3 + Na2S04 + 2H20 2Al(OH)3 = Al203 + 3H20 2Al 2 Ö 3 = 4Al +3O 2

ÖRNEK 2

Egzersiz yapmak	150 g %5'lik aminoasetik asit çözeltisinin gerekli miktarda sodyum hidroksit ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilebilecek tuzun kütlesini hesaplayın. Bunun için kaç gram %12 alkali çözelti gerekli olacaktır?
Çözüm	Reaksiyon denklemini yazalım: NH2 –CH2-COOH + NaOH= NH2 –CH2-COONa + H2O Reaksiyona giren asidin kütlesini hesaplayalım: m(NH 2 –CH2 -COOH) = ώ k - sen ×m p - pa m(NH2 –CH2-COOH) = 0,05 × 150 = 7,5 g

Aşağıdaki element oksitleri amfoteriktir ana alt gruplar: BeO, A1203, Ga203, GeO2, SnO, SnO2, PbO, Sb203, PoO2. Amfoterik hidroksitler elementlerin aşağıdaki hidroksitleridir ana alt gruplar: Be(OH) 2, A1(OH) 3, Sc(OH) 3, Ga(OH) 3, In(OH) 3, Sn(OH) 2, SnO 2 nH2 O, Pb(OH) 2 , PbO2nH20.

Aynı alt gruptaki elementlerin oksitlerinin ve hidroksitlerinin temel karakteri, elementin atom numarasının artmasıyla artar (aynı oksidasyon durumundaki elementlerin oksitleri ve hidroksitleri karşılaştırıldığında). Örneğin N 2 O 3, P 2 O 3, 2 O 3 asidik oksitler olduğundan, Sb 2 O 3 amfoterik bir oksittir, Bi 2 O 3 ise bazik bir oksittir.

Berilyum ve alüminyum bileşikleri örneğini kullanarak hidroksitlerin amfoterik özelliklerini ele alalım.

Alüminyum hidroksit amfoterik özellikler gösterir, hem bazlarla hem de asitlerle reaksiyona girer ve iki dizi tuz oluşturur:

1) A1 elementinin katyon formunda olduğu;

2A1(OH) 3 + 6HC1 = 2A1C1 3 + 6H20 A1(OH) 3 + 3H + = A1 3+ + 3H20

Bu reaksiyonda A1(OH)3 bir baz görevi görerek alüminyumun A13+ katyonu olduğu bir tuz oluşturur;

2) A1 elementinin anyonun (alüminatlar) bir parçası olduğu.

A1(OH)3 + NaOH = NaA102 + 2H20.

Bu reaksiyonda A1(OH)3 bir asit görevi görerek alüminyumun AlO2-anyonunun bir parçası olduğu bir tuz oluşturur.

Çözünmüş alüminatların formülleri, tuzun dehidrasyonu sırasında oluşan ürün anlamına gelecek şekilde basitleştirilmiş bir şekilde yazılmıştır.

Kimya literatüründe, alüminyum hidroksit alkali içinde çözüldüğünde oluşan bileşiklerin farklı formüllerini bulabilirsiniz: NaA1O2 (sodyum metaalüminat), Na sodyum tetrahidroksialüminat. Bu formüller birbirleriyle çelişmez çünkü farklılıkları bu bileşiklerin farklı hidrasyon dereceleriyle ilişkilidir: NaA1O 2 · 2H 2 O, Na için farklı bir gösterimdir. A1(OH)3 fazla alkali içinde çözüldüğünde sodyum tetrahidroksialüminat oluşur:

A1(OH)3 + NaOH = Na.

Reaktifler sinterlendiğinde sodyum metaalüminat oluşur:

A1(OH)3 + NaOH ==== NaA1O2 + 2H20.

Dolayısıyla, sulu çözeltilerde aynı anda [A1(OH) 4 ] - veya [A1(OH) 4 (H 2 O) 2 ] - gibi iyonların bulunduğunu söyleyebiliriz (reaksiyon denkleminin aşağıdakiler dikkate alınarak hazırlandığı durum için: hidrasyon kabuğu dikkate alınarak) ve A1O 2 gösterimi basitleştirilmiştir.

Alkalilerle reaksiyona girme kabiliyeti nedeniyle, alüminyum hidroksit, kural olarak, alkalinin alüminyum tuzlarının çözeltileri üzerindeki etkisiyle değil, bir amonyak çözeltisi kullanılarak elde edilir:

A1 2 (S04)3 + 6 NH3H20 = 2A1(OH)3 + 3(NH4)2S04.

İkinci periyodun elementlerinin hidroksitleri arasında berilyum hidroksit amfoterik özellikler sergiler (berilyumun kendisi alüminyuma çapraz bir benzerlik gösterir).

Asitlerle:

Be(OH)2 + 2HC1 = BeC12 + 2H20.

Nedenleriyle:

Be(OH)2 + 2NaOH = Na2 (sodyum tetrahidroksoberilat).

Basitleştirilmiş bir biçimde (Be(OH) 2'yi H 2 BeO 2 asidi olarak hayal edersek)

Be(OH)2 + 2NaOH(yoğunlaştırılmış sıcak) = Na2BeO2 + 2H20.

berilat Na

Daha yüksek oksidasyon durumlarına karşılık gelen yan alt grupların elementlerinin hidroksitleri çoğunlukla asidik özelliklere sahiptir: örneğin, Mn207 - HMnO4; CrO3 – H2CrO4. Düşük oksitler ve hidroksitler, temel özelliklerin baskınlığı ile karakterize edilir: CrO - Cr(OH) 2; МnО – Mn(OH)2; FeO – Fe(OH) 2. +3 ve +4 oksidasyon durumlarına karşılık gelen ara bileşikler sıklıkla amfoterik özellikler sergiler: Cr203 – Cr(OH)3; Fe 2О 3 - Fe(OH) 3. Bu modeli krom bileşikleri örneğini kullanarak açıklayalım (Tablo 9).

Tablo 9 - Oksitlerin doğasının ve bunlara karşılık gelen hidroksitlerin elementin oksidasyon derecesine bağımlılığı

Asitlerle etkileşim, krom elementinin katyon formunda olduğu bir tuzun oluşumuna yol açar:

2Cr(OH)3 + 3H2S04 = Cr2(S04)3 + 6H20.

Cr(III) sülfat

Bazlarla etkileşim tuz oluşumuna yol açar. Hangi krom elementi anyonun bir parçasıdır:

Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3 + 3H20.

Na heksahidroksokromat(III)

Çinko oksit ve hidroksit ZnO, Zn(OH)2 tipik olarak amfoterik bileşiklerdir, Zn(OH)2 asit ve alkali çözeltilerinde kolaylıkla çözünür.

Asitlerle etkileşim, çinko elementinin katyon formunda olduğu bir tuzun oluşumuna yol açar:

Zn(OH)2 + 2HC1 = ZnCl2 + 2H20.

Bazlarla etkileşim, çinko elementinin anyonun bir parçası olduğu bir tuzun oluşumuna yol açar. Alkalilerle etkileşime girdiğinde çözümlerde tetrahidroksisinatlar oluşur, füzyon sırasında– çinkoatlar:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2.

Veya kaynaştırırken:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2Zn02 + 2H20.

Çinko hidroksit, alüminyum hidroksite benzer şekilde hazırlanır.

Amfoterik metaller, bir grup metal tipi bileşenin bir tür analogu olan karmaşık olmayan elementlerle temsil edilir. Benzerlik bir takım fiziksel ve kimyasal özelliklerde görülebilir. Üstelik maddelerin kendilerinin amfoterik özellikler sergilediği gösterilmemiştir, oysa çeşitli bileşikler bunları oldukça iyi sergileyebilmektedir.

Örneğin hidroksitleri oksitlerle ele alabiliriz. Açıkça ikili bir kimyasal yapıya sahiptirler. Yukarıda adı geçen bileşiklerin şartlara bağlı olarak alkali veya asit özelliklerine sahip olabileceği ifade edilmektedir. Amfoterisite kavramı oldukça uzun zaman önce ortaya çıktı, 1814'ten beri bilime aşinadır. "Amfoterisite" terimi, bir kimyasal maddenin asidik (ana) bir reaksiyon gerçekleştirirken belirli bir şekilde davranma yeteneğini ifade etti. Ortaya çıkan özellikler mevcut reaktiflerin türüne, çözücünün türüne ve reaksiyonun gerçekleştirildiği koşullara bağlıdır.

Amfoterik metaller nelerdir?

Amfoterik metallerin listesi birçok öğeyi içerir. Bazıları güvenle amfoterik olarak adlandırılabilir, bazıları - muhtemelen diğerleri - şartlı olarak. Konuyu geniş ölçekte ele alırsak, kısaca yukarıda belirtilen metallerin seri numaralarını adlandırabiliriz. Bu sayılar şunlardır: 4,13, 22'den 32'ye, 40'tan 51'e, 72'den 84'e, 104'ten 109'a. Ancak bazik diyebileceğimiz metaller de vardır. Bunlar arasında krom, demir, alüminyum ve çinko bulunur. Stronsiyum ve berilyum ana grubu tamamlar. Şu anda listelenenlerin en yaygın olanı alüminyumdur. Alaşımları yüzyıllardır çok çeşitli alanlarda ve uygulamalarda kullanılmaktadır. Metal mükemmel korozyon önleyici dirence sahiptir ve dökümü ve çeşitli işleme türleri kolaydır. Ek olarak, alüminyumun popülaritesi, yüksek ısı iletkenliği ve iyi elektrik iletkenliği gibi avantajlarla tamamlanmaktadır.

Alüminyum, kimyasal aktivite sergileme eğiliminde olan amfoterik bir metaldir. Bu metalin dayanıklılığı güçlü bir oksit filmi ile belirlenir ve normal çevre koşullarında kimyasal reaksiyonlar sırasında alüminyum indirgeyici bir element görevi görür. Böyle bir amfoterik madde, metalin küçük parçacıklara parçalanması durumunda oksijenle etkileşime girebilmektedir. Böyle bir etkileşim, yüksek sıcaklık koşullarının etkisini gerektirir. Bir oksijen kütlesiyle temas ettiğinde meydana gelen kimyasal reaksiyona, büyük bir termal enerji salınımı eşlik eder. 200 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda kükürt gibi bir maddeyle birleştirildiğinde reaksiyonların etkileşimi alüminyum sülfürü oluşturur. Amfoterik alüminyum, hidrojen ile doğrudan etkileşime giremez ve bu metal diğer metal bileşenlerle karıştırıldığında intermetalik bileşikler içeren çeşitli alaşımlar ortaya çıkar.

Demir, kimyasal türdeki elementler sisteminde dönemin 4. grubunun yan alt gruplarından biri olan amfoterik bir metaldir. Bu element yer kabuğunun bileşenleri arasında metalik maddeler grubunun en yaygın bileşeni olarak öne çıkıyor. Demir, ayırt edici özellikleri arasında dövülebilirliği ve gümüşi beyaz rengi olan basit bir madde olarak sınıflandırılır. Böyle bir metal, artan bir kimyasal reaksiyonu tetikleme yeteneğine sahiptir ve yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında hızla korozyon aşamasına girer. Saf oksijene konulan demir tamamen yanar ve iyice dağılmış bir duruma getirildiğinde düz havada kendiliğinden tutuşabilir. Metalik bir madde havaya maruz kaldığında aşırı nem nedeniyle hızla oksitlenir, yani paslanır. Oksijen kütlesinde yanarken demir oksit adı verilen bir tür kireç oluşur.

Amfoterik metallerin temel özellikleri

Amfoterik metallerin özellikleri amfoterisitede temel bir kavramdır. Gelin bunların ne olduğuna bakalım. Standart durumda her metal katıdır. Bu nedenle zayıf elektrolitler olarak kabul edilirler. Ayrıca hiçbir metal suda çözünemez. Bazlar özel bir reaksiyonla elde edilir. Bu reaksiyon sırasında metal tuzu küçük dozda alkali ile birleştirilir. Kurallar tüm sürecin dikkatli, dikkatli ve oldukça yavaş yürütülmesini gerektiriyor.

Amfoterik maddeler asidik oksitler veya asitlerle birleştiğinde, birincisi bazların reaksiyon özelliğini verir. Bu tür bazlar bazlarla birleşirse asitlerin özellikleri ortaya çıkar. Amfoterik hidroksitlerin kuvvetli ısıtılması onların ayrışmasına yol açar. Ayrışma sonucunda su ve buna karşılık gelen amfoterik oksit oluşur. Verilen örneklerden de görülebileceği gibi özellikleri oldukça kapsamlıdır ve kimyasal reaksiyonlar sırasında gerçekleştirilebilecek dikkatli analizler gerektirir.

Amfoterik metallerin kimyasal özellikleri, paralellikler kurmak veya farklılıkları görmek için normal metallerinkilerle karşılaştırılabilir. Tüm metaller, kimyasal reaksiyonlarda indirgeyici maddeler olarak görev yaptıklarından dolayı oldukça düşük bir iyonlaşma potansiyeline sahiptir. Metal olmayanların elektronegatifliğinin metallerden daha yüksek olduğunu da belirtmekte fayda var.

Amfoterik metaller hem indirgeyici hem de yükseltgen özellikler gösterirler. Ancak aynı zamanda amfoterik metaller, negatif oksidasyon durumuyla karakterize edilen bileşiklere de sahiptir. Tüm metaller bazik hidroksit ve oksit oluşturma özelliğine sahiptir. Periyodik sıralamada seri numarasının artmasına bağlı olarak metalin bazikliğinde azalma gözlendi. Ayrıca metallerin çoğunlukla yalnızca belirli asitler tarafından oksitlenebileceği de unutulmamalıdır. Bu nedenle metaller nitrik asitle farklı şekilde reaksiyona girer.

Basit maddeler olan amfoterik metal olmayanlar, fiziksel ve kimyasal belirtilerle ilgili olarak yapılarında ve bireysel özelliklerinde belirgin bir farklılığa sahiptir. Bu maddelerin bazılarının türünü görsel olarak belirlemek kolaydır. Örneğin bakır basit bir amfoterik metal iken brom metal olmayan bir metal olarak sınıflandırılır.

Basit maddelerin çeşitliliğini belirlerken yanılmamak için metalleri metal olmayanlardan ayıran tüm işaretleri açıkça bilmek gerekir. Metaller ve metal olmayanlar arasındaki temel fark, metallerin dış enerji sektöründe bulunan elektronları bağışlayabilmesidir. Ametaller ise tam tersine elektronları harici enerji depolama bölgesine çeker. Tüm metaller enerjik parlaklık iletme özelliğine sahiptir, bu da onları iyi bir termal ve elektrik enerjisi iletkeni yapar; metal olmayanlar ise elektrik ve ısı iletkeni olarak kullanılamaz.

Amfoterik bileşikler

Kimya her zaman karşıtların birliğidir.

Periyodik tabloya bakın.

Bazı elementler (hemen hemen tüm metaller +1 ve +2 oksidasyon durumlarını sergiler) oluşturur temel oksitler ve hidroksitler. Örneğin potasyum, K2O oksitini ve KOH hidroksitini oluşturur. Asitlerle etkileşime girmek gibi temel özellikler sergilerler.

K2O + HCl → KCl + H2O

Bazı elementler (çoğu ametal ve +5, +6, +7 oksidasyon durumlarına sahip metaller) oluşur asidik oksitler ve hidroksitler. Asit hidroksitler oksijen içeren asitlerdir, yapılarında bir hidroksil grubuna sahip oldukları için hidroksitler olarak adlandırılırlar, örneğin kükürt asit oksit S03 ve asit hidroksit H2S04'ü (sülfürik asit) oluşturur:

Bu tür bileşikler asidik özellikler gösterirler, örneğin bazlarla reaksiyona girerler:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Hem asidik hem de bazik özellikler sergileyen oksitler ve hidroksitleri oluşturan elementler vardır. Bu fenomene denir amfoterik . Bu makalede dikkatimizi çekecek olan bu oksitler ve hidroksitlerdir. Tüm amfoterik oksitler ve hidroksitler suda çözünmeyen katılardır.

İlk olarak, bir oksitin mi yoksa hidroksitin mi amfoterik olduğunu nasıl belirleyebiliriz? Biraz keyfi bir kural var ama yine de kullanabilirsiniz:

Amfoterik hidroksitler ve oksitler, +3 ve +4 oksidasyon durumlarındaki metaller tarafından oluşturulur., Örneğin (Al 2 Ö 3 , Al(AH) 3 , Fe 2 Ö 3 , Fe(AH) 3)

Ve dört istisna:metallerZn , Olmak , kurşun , sn aşağıdaki oksitleri ve hidroksitleri oluşturur:ZnO , Zn ( AH ) 2 , BeO , Olmak ( AH ) 2 , PbO , kurşun ( AH ) 2 , SnO , sn ( AH ) 2 +2 oksidasyon durumu sergilerler, ancak buna rağmen bu bileşikler amfoterik özellikler .

En yaygın amfoterik oksitler (ve bunlara karşılık gelen hidroksitler): ZnO, Zn(OH) 2, BeO, Be(OH) 2, PbO, Pb(OH) 2, SnO, Sn(OH) 2, Al 2 O 3, Al (OH)3, Fe203, Fe(OH)3, Cr203, Cr(OH)3.

Amfoterik bileşiklerin özelliklerini hatırlamak zor değildir: asitler ve alkaliler.

• Asitlerle etkileşime girdiğinde her şey basittir; bu reaksiyonlarda amfoterik bileşikler bazik olanlar gibi davranır:

Al203 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H20

ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O

BeO + HNO 3 → Be(NO 3 ) 2 + H 2 O

Hidroksitler aynı şekilde reaksiyona girer:

Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H20

Pb(OH)2 + 2HCl → PbCl2 + 2H20

• Alkalilerle etkileşim biraz daha karmaşıktır. Bu reaksiyonlarda amfoterik bileşikler asitler gibi davranır ve reaksiyon ürünleri koşullara bağlı olarak farklı olabilir.

Reaksiyon ya çözelti halinde gerçekleşir ya da reaksiyona giren maddeler katı olarak alınır ve kaynaştırılır.

Füzyon sırasında bazik bileşiklerin amfoterik bileşiklerle etkileşimi.

Çinko hidroksit örneğine bakalım. Daha önce de belirtildiği gibi amfoterik bileşikler, bazik bileşiklerle etkileşime girer ve asitler gibi davranır. O halde asit olarak çinko hidroksit Zn(OH)2 yazalım. Asidin önünde hidrojen var, onu çıkaralım: H 2 ZnO 2 . Ve alkalinin hidroksitle reaksiyonu sanki asitmiş gibi ilerleyecektir. “Asit kalıntısı” ZnO2 2-iki değerlikli:

2K AH(TV) + H 2 ZnO 2(katı) (t, füzyon)→ K 2 ZnO 2 + 2 H 2 Ö

Ortaya çıkan K2ZnO2 maddesine potasyum metazinkat (veya basitçe potasyum çinkot) adı verilir. Bu madde bir potasyum tuzu ve varsayımsal "çinko asit" H2ZnO2'dir (bu tür bileşiklere tuz demek tamamen doğru değildir, ancak kendi rahatlığımız için bunu unutacağız). Çinko hidroksiti şu şekilde yazın: H 2 ZnO 2 - iyi değil. Zn (OH) 2'yi her zamanki gibi yazıyoruz, ancak (kendi kolaylık sağlamak için) bunun bir "asit" olduğunu kastediyoruz:

2KOH (katı) + Zn (OH) 2(katı) (t, füzyon) → K2ZnO2 + 2H20

2 OH grubuna sahip hidroksitlerde her şey çinko ile aynı olacaktır:

Be(OH) 2(tv.) + 2NaOH (tv.) (t, füzyon)→ 2H2O + Na2BeO2 (sodyum metaberilat veya berilat)

Pb(OH)2 (sol.) + 2NaOH (sol.) (t, füzyon) → 2H2O + Na2PbO2 (sodyum metaplumbat veya plumbat)

Üç OH grubuna (Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3) sahip amfoterik hidroksitlerde durum biraz farklıdır.

Alüminyum hidroksit örneğine bakalım: Al (OH) 3, asit formunda yazalım: H 3 AlO 3 ama bu formda bırakmıyoruz, oradan suyu alıyoruz:

H 3 AlO 3 – H 2 O → HAlO 2 + H 2 O.

Çalıştığımız şey bu “asit”tir (HAlO 2):

HAlO 2 + KOH → H 2 O + KAlO 2 (potasyum metaalüminat veya basitçe alüminat)

Ama alüminyum hidroksit bu HAlO 2 gibi yazılamaz, her zamanki gibi yazıyoruz ama orada “asit”i kastediyoruz:

Al(OH)3(çözülebilir) + KOH (çözülebilir) (t, füzyon)→ 2H20 + KAlO2 (potasyum metaalüminat)

Aynı şey krom hidroksit için de geçerlidir:

Cr(OH)3 → H3CrO3 → HCrO2

Cr(OH) 3(tv.) + KOH (tv.) (t, füzyon)→ 2H20 + KCrO2 (potasyum metakromat,

ANCAK KROMAT DEĞİL, kromatlar kromik asit tuzlarıdır).

Dört OH grubu içeren hidroksitler için de durum aynıdır: Hidrojeni ileri doğru hareket ettirir ve suyu çıkarırız:

Sn(OH) 4 → H4SnO4 → H2SnO3

Pb(OH) 4 → H4 PbO4 → H2PbO3

Kurşun ve kalayın her birinin iki amfoterik hidroksit oluşturduğu unutulmamalıdır: oksidasyon durumu +2 (Sn (OH) 2, Pb (OH) 2) ve +4 (Sn (OH) 4, Pb (OH) 4) ile ).

Ve bu hidroksitler farklı “tuzlar” oluşturacaktır:

Paslanma durumu
Hidroksit formülü	Sn(OH)2	Pb(OH)2	Sn(OH)4	Pb(OH)4
Asit olarak hidroksitin formülü	H2SnO2	H2PbO2	H2SnO3	H2PbO3
Tuz (potasyum)	K2SnO2	K2PbO2	K2SNO3	K2PbO3
Tuzun adı			metastannAT	metablumbAT

Sıradan "tuzlar" adlarıyla aynı prensiplere göre, en yüksek oksidasyon durumundaki element, ara madde - IT'deki AT son ekidir.

Bu tür "tuzlar" (metakromatlar, metaaluminatlar, metaberilatlar, metazinkatlar vb.) yalnızca alkaliler ve amfoterik hidroksitlerin etkileşimi sonucu elde edilmez. Bu bileşikler her zaman güçlü bazik bir “dünya” ile amfoterik bir dünya (füzyon sırasında) temas ettiğinde oluşur. Yani, amfoterik hidroksitlerle aynı şekilde, amfoterik oksitler ve amfoterik oksitler (zayıf asitlerin tuzları) oluşturan metal tuzları alkalilerle reaksiyona girecektir. Ve bir alkali yerine, güçlü bir bazik oksit ve alkaliyi oluşturan metalin bir tuzunu (zayıf bir asidin tuzu) alabilirsiniz.

Etkileşimler:

Aşağıdaki reaksiyonların füzyon sırasında meydana geldiğini unutmayın.

Güçlü bazik oksitli amfoterik oksit:

ZnO (katı) + K20 (katı) (t, füzyon) → K2ZnO2 (potasyum metazinkat veya basitçe potasyum çinkoat)

Alkali amfoterik oksit:

ZnO (katı) + 2KOH (katı) (t, füzyon) → K2ZnO2 + H2O

Zayıf bir asit tuzu ve alkali oluşturan bir metalden oluşan amfoterik oksit:

ZnO (sol.) + K2C03 (sol.) (t, füzyon) → K2ZnO2 + CO2

Güçlü bazik oksitli amfoterik hidroksit:

Zn(OH)2 (katı) + K20 (katı) (t, füzyon) → K2ZnO2 + H2O

Alkali amfoterik hidroksit:

Zn (OH) 2 (katı) + 2KOH (katı) (t, füzyon) → K2ZnO2 + 2H20

Zayıf bir asit tuzu ve alkali oluşturan bir metalden oluşan amfoterik hidroksit:

Zn (OH) 2(tv.) + K2CO3(tv.) (t, füzyon)→ K2ZnO2 + C02 + H20

Güçlü bir bazik oksit ile amfoterik bir bileşik oluşturan zayıf bir asit ve bir metalin tuzları:

ZnCO3 (katı) + K20 (katı) (t, füzyon) → K2ZnO2 + C02

Zayıf bir asit ve bir alkali ile amfoterik bir bileşik oluşturan bir metalin tuzları:

ZnCO3 (katı) + 2KOH (katı) (t, füzyon) → K2ZnO2 + C02 + H20

Zayıf bir asit ve bir zayıf asit tuzu ve bir alkali oluşturan bir metal ile amfoterik bir bileşik oluşturan bir metalin tuzları:

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

Aşağıda amfoterik hidroksitlerin tuzları hakkında bilgi bulunmaktadır; Birleşik Devlet Sınavında en yaygın olanları kırmızıyla işaretlenmiştir.

	Hidroksit	Asit olarak hidroksit	Asit kalıntısı		Tuzun adı
BeO	Ol(OH) 2	H 2 BeO 2	BeO 2 2-	k 2 BeO 2	Metaberilat (berillat)
ZnO	Zn(OH) 2	H 2 ZnO 2	ZnO 2 2-	k 2 ZnO 2	Metazinkat (zinkat)
Al 2 Ö 3	Al(OH) 3	HALO 2	AlO 2 —	KAIO 2	Metaalüminat (alüminat)
Fe2O3	Fe(OH)3	HFeO2	FeO2 -	KFeO2	Metaferrat (AMA FERRATE DEĞİL)
	Sn(OH)2	H2SnO2	SnO 2 2-	K2SnO2
	Pb(OH)2	H2PbO2	PbO2 2-	K2PbO2
SnO2	Sn(OH)4	H2SnO3	SnO3 2-	K2SNO3	MetastannAT (stanat)
PbO2	Pb(OH)4	H2PbO3	PbO3 2-	K2PbO3	MetablumAT (tesisat)
Cr2O3	Cr(OH)3	HCrO2	CrO2 -	KCrO2	Metakromat (AMA KROMAT DEĞİL)

Amfoterik bileşiklerin ALKALİ çözeltileri (burada sadece alkali) ile etkileşimi.

Birleşik Devlet Sınavında buna “alüminyum hidroksitin (çinko, berilyum vb.) alkali ile çözünmesi” denir. Bunun nedeni, amfoterik hidroksitlerin bileşimindeki metallerin, fazla miktarda hidroksit iyonu varlığında (alkali bir ortamda) bu iyonları kendilerine bağlama yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Merkezinde hidroksit iyonları ile çevrelenmiş bir metal (alüminyum, berilyum vb.) bulunan bir parçacık oluşturulur. Bu parçacık hidroksit iyonları nedeniyle negatif yüklü (anyon) hale gelir ve bu iyona hidroksoalüminat, hidroksizinkat, hidroksoberillat vb. adı verilir. Üstelik işlem farklı şekillerde ilerleyebilir, metal farklı sayıda hidroksit iyonu tarafından çevrelenebilir.

İki durumu ele alacağız: metal çevrelendiğinde dört hidroksit iyonu ve etrafı sarıldığında altı hidroksit iyonu.

Bu işlemler için kısaltılmış iyonik denklemi yazalım:

Al(OH)3 + OH — → Al(OH)4 —

Ortaya çıkan iyona Tetrahidroksoalüminat iyonu denir. Dört hidroksit iyonu olduğundan “tetra-” öneki eklenmiştir. Tetrahidroksialüminat iyonu - yüküne sahiptir, çünkü alüminyum 3+ yük taşıdığından ve dört hidroksit iyonu 4- yüküne sahip olduğundan toplam - olur.

Al(OH) 3 + 3OH - → Al(OH) 6 3-

Bu reaksiyonda oluşan iyona heksahidroksoalüminat iyonu denir. Altı hidroksit iyonu olduğundan “hekso-” öneki eklenmiştir.

Hidroksit iyonlarının sayısını gösteren bir önek eklemek gerekir. Çünkü basitçe “hidroksialüminat” yazarsanız hangi iyonu kast ettiğiniz belli olmaz: Al (OH) 4 - veya Al (OH) 6 3-.

Bir alkali amfoterik hidroksitle reaksiyona girdiğinde çözeltide bir tuz oluşur. Katyonu bir alkali katyondur ve anyonu, oluşumunu daha önce tartıştığımız karmaşık bir iyondur. anyon köşeli parantez.

Al(OH)3 + KOH → K (potasyum tetrahidroksoalüminat)

Al (OH) 3 + 3KOH → K3 (potasyum heksahidroksoalüminat)

Ürün olarak ne tür tuz (heksa- veya tetra-) yazdığınız önemli değil. Birleşik Devlet Sınavı cevaplarında bile şöyle yazılmıştır: “... K 3 (K oluşumuna izin verilir." Asıl mesele, tüm endekslerin doğru girildiğinden emin olmayı unutmamaktır. Ücretleri takip edin ve saklayın Toplamlarının sıfıra eşit olması gerektiğini unutmayın.

Amfoterik hidroksitlere ek olarak amfoterik oksitler alkalilerle reaksiyona girer. Ürün aynı olacaktır. Yalnızca reaksiyonu şu şekilde yazarsanız:

Al 2 O 3 + NaOH → Na

Al203 + NaOH → Na3

Ancak bu tepkiler sizin için eşit olmayacaktır. Sol tarafa su eklemeniz gerekir, çünkü etkileşim çözelti içinde gerçekleşir, orada yeterli su vardır ve her şey eşitlenir:

Al203 + 2NaOH + 3H20 → 2Na

Al203 + 6NaOH + 3H20 → 2Na3

Amfoterik oksitler ve hidroksitlere ek olarak amfoterik bileşikler oluşturan bazı özellikle aktif metaller alkali çözeltilerle etkileşime girer. Yani bu: alüminyum, çinko ve berilyum. Eşitlemek için solda da suya ihtiyaç vardır. Ayrıca bu süreçler arasındaki temel fark, hidrojenin salınmasıdır:

2Al + 2NaOH + 6H20 → 2Na + 3H2

2Al + 6NaOH + 6H20 → 2Na3 + 3H2

Aşağıdaki tablo, Birleşik Devlet Sınavında amfoterik bileşiklerin özelliklerine ilişkin en yaygın örnekleri göstermektedir:

Amfoterik madde		Tuzun adı
Al2O3 Al(OH)3		Sodyum tetrahidroksialüminat	Al(OH) 3 + NaOH → Na Al 2 Ö 3 + 2NaOH + 3H 2 Ç → 2Na 2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
	Hayır 3	Sodyum hekzahidroksialüminat	Al(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Al 2 Ö 3 + 6NaOH + 3H 2 Ç → 2Na 3 2Al + 6NaOH + 6H 2 Ç → 2Na 3 + 3 saat 2
Zn(OH)2	K2	Sodyum tetrahidroksozinkat	Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 +H 2
	K 4	Sodyum heksahidroksozinkat	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	Lityum tetrahidroksoberilat	Ol(OH) 2 + 2LiOH → Li 2 BeO + 2LiOH + H 2 Ç → Li 2 + 2LiOH + 2H olun 2 Ç → Li 2 +H 2
	Li 4	Lityum hekzahidroksoberillat	Ol(OH) 2 + 4LiOH → Li 4 BeO + 4LiOH + H 2 Ç → Li 4 + 4LiOH + 2H olun 2 Ç → Li 4 +H 2
Cr2O3 Cr(OH)3		Sodyum tetrahidroksokromat	Cr(OH) 3 + NaOH → Na CR 2 Ö 3 + 2NaOH + 3H 2 Ç → 2Na
	Hayır 3	Sodyum heksahidroksokromat	Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 CR 2 Ö 3 + 6NaOH + 3H 2 Ç → 2Na 3
Fe2O3 Fe(OH)3		Sodyum tetrahidroksoferrat	Fe(OH) 3 + NaOH → Na Fe 2 Ö 3 + 2NaOH + 3H 2 Ç → 2Na
	Hayır 3	Sodyum heksahidroksoferrat	Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Fe 2 Ö 3 + 6NaOH + 3H 2 Ç → 2Na 3

Bu etkileşimlerde elde edilen tuzlar asitlerle reaksiyona girerek diğer iki tuzu (belirli bir asit ve iki metalin tuzları) oluşturur:

2Na 3 + 6 saat 2 BU YÜZDEN 4 → 3Na 2 BU YÜZDEN 4 +Al 2 (BU YÜZDEN 4 ) 3 +12 saat 2 Ö

Bu kadar! Karmaşık bir şey yok. Önemli olan kafa karıştırmamak, füzyon sırasında neyin oluştuğunu ve çözümde neyin olduğunu hatırlamaktır. Çok sık, bu konuyla ilgili ödevler karşımıza çıkıyor B parçalar.