Biz ushbu darsni amfoter oksidlar va gidroksidlarni o'rganishga bag'ishlaymiz. Bu yerda amfoter (ikki) xususiyatga ega bo'lgan moddalar va ular bilan sodir bo'ladigan kimyoviy reaksiyalarning xususiyatlari haqida gapiramiz. Lekin birinchi navbatda, kislotali va asosli oksidlar nima bilan reaksiyaga kirishishini takrorlaylik. Keyinchalik amfoter oksidlar va gidroksidlar misollarini ko'rib chiqamiz.

Mavzu: Kirish

Dars: Amfoter oksidlar va gidroksidlar

Guruch. 1. Amfoter xossalarini namoyon qiluvchi moddalar

Asosiy oksidlar kislotali oksidlar bilan, kislotali oksidlar esa asoslar bilan reaksiyaga kirishadi. Ammo shunday moddalar borki, ularning oksidi va gidroksidlari sharoitga qarab ham kislotalar, ham asoslar bilan reaksiyaga kirishadi. Bunday xususiyatlar deyiladi amfoterik.

Amfoter xossalarga ega bo'lgan moddalar 1-rasmda ko'rsatilgan.Bu berilliy, rux, xrom, mishyak, alyuminiy, germaniy, qo'rg'oshin, marganets, temir, qalaydan hosil bo'lgan birikmalardir.

Ularning amfoter oksidlariga misollar 1-jadvalda keltirilgan.

Rux va alyuminiy oksidlarining amfoter xossalarini ko'rib chiqamiz. Ularning asosiy va kislotali oksidlar, kislota va ishqorlar bilan o'zaro ta'siri misolidan foydalanish.

ZnO + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 (natriy sinkat). Sink oksidi kislota kabi harakat qiladi.

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O

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

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O

Alyuminiy oksidi sink oksidiga o'xshaydi:

Asosiy oksidlar va asoslar bilan o'zaro ta'siri:

Al 2 O 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 (natriy metaalyuminat). Alyuminiy oksidi kislota kabi harakat qiladi.

Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O

Kislota oksidi va kislotalar bilan o'zaro ta'siri. Asosiy oksidning xususiyatlarini ko'rsatadi.

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

Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O

Ko'rib chiqilgan reaktsiyalar qizdirilganda, sintez paytida sodir bo'ladi. Agar moddalarning eritmalarini olsak, reaksiyalar biroz boshqacha davom etadi.

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

Bu reaksiyalar natijasida murakkab tuzlar olinadi.

Guruch. 2. Alyuminiy oksidi minerallari

Alyuminiy oksidi.

Alyuminiy oksidi Yerda juda keng tarqalgan moddadir. Loy, boksit, korund va boshqa minerallarning asosini tashkil qiladi. 2-rasm.

Ushbu moddalarning sulfat kislota bilan o'zaro ta'siri natijasida sink sulfat yoki alyuminiy sulfat olinadi.

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

Rux va alyuminiy gidroksidlarining natriy oksidi bilan reaksiyalari sintez jarayonida sodir bo'ladi, chunki bu gidroksidlar qattiq va eritmalarning bir qismi emas.

Zn(OH) 2 + Na 2 O → Na 2 ZnO 2 + H 2 O tuzi natriy sinkat deyiladi.

2Al(OH) 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 O tuzi natriy metaalyuminati deyiladi.

Guruch. 3. Alyuminiy gidroksid

Amfoter asoslarning ishqorlar bilan reaksiyalari ularning kislotalik xossalari bilan tavsiflanadi. Bu reaksiyalar qattiq moddalarning birlashishi bilan ham, eritmalarda ham amalga oshirilishi mumkin. Ammo bu turli xil moddalarga olib keladi, ya'ni. Reaktsiya mahsulotlari reaksiya sharoitlariga bog'liq: eritmada yoki eritmada.

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

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

Zn(OH) 2 + 2NaOH eritmasi → Na 2 Al(OH) 3 + NaOH eritmasi → Na natriy tetragidroksoalyuminat Al(OH) 3 + 3NaOH eritmasi → Na 3 natriy geksagidroksoalyuminat.

Natriy tetragidroksoalyuminat yoki natriy geksagidroksoalyuminat bo'ladimi, biz qancha ishqor olganimizga bog'liq. Oxirgi reaksiyada koʻp ishqor olinib, natriy geksagidroksoalyuminat hosil boʻladi.

Amfoter birikmalar hosil qiluvchi elementlarning o'zi amfoter xossalarini ko'rsatishi mumkin.

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

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 ((natriy tetragidroksoalyuminat)

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

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

Eslatib o'tamiz, amfoter gidroksidlar erimaydigan asoslardir. Va qizdirilganda ular parchalanib, oksid va suv hosil qiladi.

Amfoter asoslarning qizdirilganda parchalanishi.

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

Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O

Darsni yakunlash.

Siz amfoter oksidlar va gidroksidlarning xususiyatlarini bilib oldingiz. Bu moddalar amfoter (ikki tomonlama) xususiyatga ega. Ular bilan sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar o'ziga xos xususiyatlarga ega. Siz amfoter oksidlar va gidroksidlarning misollarini ko'rib chiqdingiz .

1. Rudzitis G.E. Noorganik va organik kimyo. 8-sinf: umumiy ta'lim muassasalari uchun darslik: asosiy daraja / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Ma'rifat. 2011, 176 b.: kasal.

2. Popel P.P.Kimyo: 8-sinf: umumiy ta'lim muassasalari uchun darslik / P.P. Popel, L.S. Krivlya. -K.: IC “Akademiya”, 2008.-240 b.: kasal.

3. Gabrielyan O.S. Kimyo. 9-sinf. Darslik. Nashriyot: Bustard: 2001 yil. 224s.

1. No 6,10 (130-bet) Rudzitis G.E. Noorganik va organik kimyo. 9-sinf: umumiy ta'lim muassasalari uchun darslik: asosiy daraja / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Ma'rifat. 2008 yil, 170-bet: kasal.

2. Natriy geksagidroksoalyuminat formulasini yozing. Ushbu modda qanday olinadi?

3. Alyuminiy sulfat eritmasiga natriy gidroksid eritmasi sekin-asta qo‘shildi. Nimani kuzatdingiz? Reaksiya tenglamalarini yozing.

TA'RIF

Amfoter birikmalar- reaktsiya sharoitlariga qarab, kislotalar va asoslarning xususiyatlarini ham namoyon qila oladigan birikmalar, ya'ni. protonni (H+) ham berishi, ham qabul qilishi mumkin.

Amfoter noorganik birikmalarga quyidagi metallarning oksidlari va gidroksidlari kiradi - Al, Zn, Be, Cr (oksidlanish holatida +3) va Ti (oksidlanish darajasida +4). Amfoter organik birikmalar aminokislotalar - NH 2 - CH (R) - COOH.

Amfoter birikmalar olish

Amfoter oksidlar tegishli metallning kisloroddagi yonishi reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi, masalan:

2Al + 3/2O2 = Al2O3

Amfoter gidroksidlar gidroksidi va tarkibida "amfoter" metall bo'lgan tuz o'rtasidagi almashinish reaktsiyasi natijasida olinadi:

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

Agar gidroksidi ortiqcha bo'lsa, unda murakkab birikma olish imkoniyati mavjud:

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

Organik amfoter birikmalar - aminokislotalar galogen bilan almashtirilgan karboksilik kislotalarda galogenni aminokislotalar bilan almashtirish orqali olinadi. Umuman olganda, reaktsiya tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:

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

Kimyoviy amfoter birikmalar

Amfoter birikmalarning asosiy kimyoviy xossasi ularning kislotalar va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatidir:

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

Amfoter organik birikmalarning o'ziga xos xususiyatlari

Aminokislotalar suvda eritilganda, aminokislotalar va karboksil guruhi bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, ichki tuzlar deb ataladigan birikmalarni hosil qiladi:

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

Ichki tuz molekulasi bipolyar ion deb ataladi.

Ikki aminokislota molekulasi bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Bunday holda, suv molekulasi bo'linadi va molekula bo'laklari bir-biri bilan peptid bog'i (-CO-NH-) bilan bog'langan mahsulot hosil bo'ladi. Masalan:

Shuningdek, aminokislotalar karboksilik kislotalarning (karboksil guruhi bo'yicha) va aminlarning (aminokislotalar bo'yicha) barcha kimyoviy xususiyatlariga ega.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish	Bir qator transformatsiyalarni bajaring: a) Al → Al(OH) 3 → AlCl 3 → Na; b) Al → Al 2 O 3 → Na → Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → Al
Yechim	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

2-MISA

Mashq qilish	Aminoasetik kislotaning 5% li 150 g eritmasini kerakli miqdorda natriy gidroksid bilan reaksiyaga solish natijasida olinadigan tuz massasini hisoblang. Buning uchun necha gramm 12% li ishqor eritmasi kerak bo'ladi?
Yechim	Reaksiya tenglamasini yozamiz: NH 2 –CH 2 -COOH + NaOH= NH 2 –CH 2 -COONa + H 2 O Reaksiyaga kirgan kislotaning massasini hisoblaymiz: m(NH 2 –CH 2 -COOH) = ώ k - siz ×m p - pa m (NH 2 –CH 2 -COOH) = 0,05 × 150 = 7,5 g

Elementlarning quyidagi oksidlari amfoterdir asosiy kichik guruhlar: BeO, A1 2 O 3, Ga 2 O 3, GeO 2, SnO, SnO 2, PbO, Sb 2 O 3, PoO 2. Amfoter gidroksidlar elementlarning quyidagi gidroksidlaridir asosiy kichik guruhlar: 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.

Xuddi shu kichik guruh elementlarining oksidlari va gidroksidlarining asosiy xarakteri elementning atom soni ortishi bilan ortadi (bir xil oksidlanish darajasidagi elementlarning oksidlari va gidroksidlarini solishtirganda). Masalan, N 2 O 3, P 2 O 3, As 2 O 3 kislotali oksidlar, Sb 2 O 3 amfoter oksid, Bi 2 O 3 asosli oksiddir.

Beriliy va alyuminiy birikmalari misolida gidroksidlarning amfoter xossalarini ko'rib chiqamiz.

Alyuminiy gidroksid amfoter xususiyatga ega, asoslar va kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi va ikki qator tuzlar hosil qiladi:

1) qaysi elementda A1 kation shaklida bo'ladi;

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

Bu reaksiyada A1(OH) 3 asos vazifasini bajarib, alyuminiy A1 3+ kationi bo‘lgan tuz hosil qiladi;

2) qaysi elementda A1 anion (alyuminatlar) tarkibiga kiradi.

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

Ushbu reaktsiyada A1 (OH) 3 kislota rolini o'ynaydi va alyuminiy AlO 2 - anionning bir qismi bo'lgan tuzni hosil qiladi.

Erigan aluminatlarning formulalari soddalashtirilgan tarzda yoziladi, ya'ni tuzni suvsizlantirish jarayonida hosil bo'lgan mahsulot.

Kimyoviy adabiyotlarda alyuminiy gidroksid ishqorda eritilganda hosil bo'ladigan birikmalarning turli formulalarini topishingiz mumkin: NaA1O 2 (natriy metaalyuminat), Na natriy tetragidroksialuminat. Bu formulalar bir-biriga zid emas, chunki ularning farqi bu birikmalarning turli darajadagi hidratsiyasi bilan bog'liq: NaA1O 2 · 2H 2 O Na uchun boshqa belgidir. A1(OH) 3 ortiqcha ishqorda eritilsa, natriy tetragidroksialyuminat hosil bo'ladi:

A1(OH) 3 + NaOH = Na.

Reagentlar sinterlanganda natriy metaalyuminat hosil bo'ladi:

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

Shunday qilib, suvli eritmalarda bir vaqtning o'zida [A1(OH) 4 ] - yoki [A1 (OH) 4 (H 2 O) 2 ] - kabi ionlar borligini aytishimiz mumkin (reaksiya tenglamasi tuzilganda hidratsiya qobig'ini hisobga olgan holda) va A1O 2 yozuvi soddalashtirilgan.

Ishqorlar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyati tufayli alyuminiy gidroksid, qoida tariqasida, alyuminiy tuzlari eritmalariga ishqor ta'sirida emas, balki ammiak eritmasi yordamida olinadi:

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

Ikkinchi davr elementlarining gidroksidlari orasida berilliy gidroksid amfoter xossalarini ko'rsatadi (beriliyning o'zi alyuminiyga diagonal o'xshashlikni ko'rsatadi).

Kislotalar bilan:

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

Sabablari bilan:

Be(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 (natriy tetrahidroksiberillat).

Soddalashtirilgan shaklda (agar biz Be(OH) 2 ni H 2 BeO 2 kislotasi sifatida tasavvur qilsak)

Be(OH) 2 + 2NaOH(konsentrlangan issiq) = Na 2 BeO 2 + 2H 2 O.

berillat Na

Yuqori oksidlanish darajalariga mos keladigan yon kichik guruhlar elementlarining gidroksidlari ko'pincha kislotali xususiyatlarga ega: masalan, Mn 2 O 7 - HMnO 4; CrO 3 – H 2 CrO 4. Pastki oksidlar va gidroksidlar asosiy xususiyatlarning ustunligi bilan tavsiflanadi: CrO - Cr (OH) 2; MnO – Mn(OH) 2; FeO – Fe(OH) 2. Oksidlanish darajasi +3 va +4 ga to'g'ri keladigan oraliq birikmalar ko'pincha amfoter xususiyatlarni namoyon qiladi: Cr 2 O 3 - Cr (OH) 3; Fe 2 O 3 – Fe(OH) 3. Keling, bu naqshni xrom birikmalari misolida ko'rsatamiz (9-jadval).

9-jadval – Oksidlar va ularga mos keladigan gidroksidlar tabiatining elementning oksidlanish darajasiga bog‘liqligi

Kislotalar bilan o'zaro ta'sir qilish xrom elementi kation shaklida bo'lgan tuz hosil bo'lishiga olib keladi:

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

Cr(III) sulfat

Bazalar bilan o'zaro ta'sir tuz hosil bo'lishiga olib keladi, in qaysi xrom elementi anionning bir qismidir:

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

Na geksagidroksoxromat (III)

Rux oksidi va gidroksid ZnO, Zn(OH) 2 odatda amfoter birikmalardir, Zn(OH) 2 kislotalar va ishqorlar eritmalarida oson eriydi.

Kislotalar bilan o'zaro ta'sir qilish rux elementi kation shaklida bo'lgan tuz hosil bo'lishiga olib keladi:

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

Asoslar bilan o'zaro ta'sir qilish, sink elementi anionning bir qismi bo'lgan tuz hosil bo'lishiga olib keladi. Ishqorlar bilan o'zaro ta'sirlashganda yechimlarda tetragidroksisinatlar hosil bo'ladi, sintez paytida- sinkatlar:

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

Yoki eritish paytida:

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

Rux gidroksidi alyuminiy gidroksidga o'xshash tarzda tayyorlanadi.

Amfoter metallar murakkab bo'lmagan elementlar bilan ifodalanadi, ular metall tipidagi komponentlar guruhining o'ziga xos analogidir. O'xshashlikni bir qator fizik va kimyoviy xususiyatlarda ko'rish mumkin. Bundan tashqari, moddalarning o'zlari amfoter xususiyatga ega ekanligi isbotlanmagan, turli birikmalar esa ularni ko'rsatishga qodir.

Masalan, gidroksidlarni oksidlar bilan ko'rib chiqishimiz mumkin. Ular aniq ikki tomonlama kimyoviy tabiatga ega. U yuqorida qayd etilgan birikmalar sharoitga qarab ishqor yoki kislota xossalariga ega bo`lishi bilan ifodalanadi. Amfoterlik tushunchasi ancha oldin paydo bo'lgan, u fanga 1814 yildan beri tanish. "Amfoterlik" atamasi kimyoviy moddaning kislotali (asosiy) reaktsiyasini amalga oshirishda ma'lum bir tarzda harakat qilish qobiliyatini ifodalaydi. Olingan xossalar mavjud reagentlarning turiga, erituvchining turiga va reaksiyaning borish sharoitlariga bog'liq.

Amfoter metallar nima?

Amfoter metallar ro'yxati juda ko'p narsalarni o'z ichiga oladi. Ulardan ba'zilarini ishonch bilan amfoterik deb atash mumkin, ba'zilari - ehtimol, boshqalari - shartli. Agar biz masalani keng miqyosda ko'rib chiqsak, unda qisqachalik uchun biz yuqorida aytib o'tilgan metallarning seriya raqamlarini nomlashimiz mumkin. Bu raqamlar: 4.13, 22 dan 32 gacha, 40 dan 51 gacha, 72 dan 84 gacha, 104 dan 109 gacha. Ammo asosiy deb atash mumkin bo'lgan metallar mavjud. Bularga xrom, temir, alyuminiy va sink kiradi. Stronsiy va berilliy asosiy guruhni toʻldiradi. Ayni paytda ro'yxatga olinganlarning eng keng tarqalgani alyuminiydir. Uning qotishmalari ko'p asrlar davomida turli sohalarda va ilovalarda ishlatilgan. Metall korroziyaga qarshi mukammal qarshilikka ega va quyish va turli xil ishlov berishda oson. Bundan tashqari, alyuminiyning mashhurligi yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va yaxshi elektr o'tkazuvchanligi kabi afzalliklar bilan to'ldiriladi.

Alyuminiy amfoter metall bo'lib, u kimyoviy faollikni namoyon qiladi. Ushbu metallning chidamliligi kuchli oksidli plyonka bilan belgilanadi va oddiy atrof-muhit sharoitida kimyoviy reaktsiyalar paytida alyuminiy kamaytiruvchi element sifatida ishlaydi. Bunday amfoter modda, metallning kichik zarrachalarga bo'linishida kislorod bilan ta'sir o'tkazishga qodir. Bunday shovqin yuqori harorat sharoitlarining ta'sirini talab qiladi. Kislorod massasi bilan aloqa qilganda kimyoviy reaktsiya issiqlik energiyasining katta chiqishi bilan birga keladi. 200 darajadan yuqori haroratlarda, oltingugurt kabi moddalar bilan birlashganda reaktsiyalarning o'zaro ta'siri alyuminiy sulfidni hosil qiladi. Amfoter alyuminiy vodorod bilan to'g'ridan-to'g'ri ta'sir o'tkaza olmaydi va bu metall boshqa metall komponentlar bilan aralashtirilganda, intermetalik birikmalarni o'z ichiga olgan turli xil qotishmalar paydo bo'ladi.

Temir kimyoviy tipdagi elementlar tizimidagi davrning 4-guruhining yon kichik guruhlaridan biri bo'lgan amfoter metalldir. Bu element er qobig'ining tarkibiy qismlarida metall moddalar guruhining eng keng tarqalgan tarkibiy qismi sifatida ajralib turadi. Temir oddiy modda sifatida tasniflanadi, uning o'ziga xos xususiyatlari orasida uning egiluvchanligi va kumush-oq rangi mavjud. Bunday metall kuchaygan kimyoviy reaktsiyani qo'zg'atish qobiliyatiga ega va yuqori harorat ta'sirida tezda korroziya bosqichiga o'tadi. Sof kislorodga joylashtirilgan temir butunlay yonib ketadi va nozik dispers holatga keltirilsa, u oddiy havoda o'z-o'zidan yonishi mumkin. Havo ta'sirida metall modda haddan tashqari namlik tufayli tezda oksidlanadi, ya'ni zanglaydi. Kislorod massasida yonganda, temir oksidi deb ataladigan bir turdagi shkala hosil bo'ladi.

Amfoter metallarning asosiy xossalari

Amfoter metallarning xossalari amfoterlikdagi asosiy tushunchadir. Keling, ular nima ekanligini ko'rib chiqaylik. Standart holatda har bir metall qattiq moddadir. Shuning uchun ular kuchsiz elektrolitlar hisoblanadi. Bundan tashqari, hech qanday metall suvda erimaydi. Bazalar maxsus reaksiya orqali olinadi. Ushbu reaksiya jarayonida metall tuzi kichik dozada gidroksidi bilan birlashtiriladi. Qoidalar butun jarayonni ehtiyotkorlik bilan, ehtiyotkorlik bilan va juda sekin bajarishni talab qiladi.

Amfoter moddalar kislotali oksidlar yoki kislotalarning o'zlari bilan birlashganda, birinchisi asoslarga xos reaktsiyani beradi. Agar bunday asoslar asoslar bilan birlashtirilsa, kislotalarning xossalari paydo bo'ladi. Amfoter gidroksidlarning kuchli qizdirilishi ularning parchalanishiga olib keladi. Parchalanish natijasida suv va tegishli amfoter oksid hosil bo'ladi. Berilgan misollardan ko'rinib turibdiki, xususiyatlar juda keng va ehtiyotkorlik bilan tahlil qilishni talab qiladi, bu kimyoviy reaktsiyalar paytida amalga oshirilishi mumkin.

Amfoter metallarning kimyoviy xossalarini oddiy metallarning kimyoviy xossalari bilan taqqoslash yoki farqlarni ko'rish mumkin. Barcha metallar juda past ionlanish potentsialiga ega, shuning uchun ular kimyoviy reaktsiyalarda qaytaruvchi sifatida ishlaydi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, metall bo'lmaganlarning elektr manfiyligi metallarga qaraganda yuqori.

Amfoter metallar ham qaytaruvchi, ham oksidlovchi xususiyatga ega. Ammo shu bilan birga, amfoter metallar salbiy oksidlanish darajasi bilan tavsiflangan birikmalarga ega. Barcha metallar asosiy gidroksidlar va oksidlarni hosil qilish qobiliyatiga ega. Davriy reytingda seriya raqamining o'sishiga qarab, metallning asosliligining pasayishi kuzatildi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, metallar, aksariyat hollarda, faqat ma'lum kislotalar bilan oksidlanishi mumkin. Shunday qilib, metallar nitrat kislota bilan turlicha reaksiyaga kirishadi.

Oddiy moddalar bo'lgan amfoter metall bo'lmaganlar, ularning tuzilishi va jismoniy va kimyoviy ko'rinishlari bo'yicha individual xususiyatlarida aniq farqga ega. Ushbu moddalarning ba'zilarining turini vizual tarzda aniqlash oson. Masalan, mis oddiy amfoter metall, brom esa metall bo'lmaganlar qatoriga kiradi.

Oddiy moddalarning xilma-xilligini aniqlashda xato qilmaslik uchun metallarni metall bo'lmaganlardan ajratib turadigan barcha belgilarni aniq bilish kerak. Metall va metall bo'lmaganlar o'rtasidagi asosiy farq - bu tashqi energiya sohasida joylashgan elektronlarni berish qobiliyatidir. Metall bo'lmaganlar, aksincha, elektronlarni tashqi energiya saqlash zonasiga tortadi. Barcha metallar energetik yorqinlikni o'tkazish xususiyatiga ega, bu ularni issiqlik va elektr energiyasini yaxshi o'tkazuvchan qiladi, metall bo'lmaganlarni esa elektr va issiqlik o'tkazuvchisi sifatida ishlatish mumkin emas.

Amfoter birikmalar

Kimyo har doim qarama-qarshiliklarning birligidir.

Davriy jadvalga qarang.

Ba'zi elementlar (+1 va +2 oksidlanish darajasini ko'rsatadigan deyarli barcha metallar) hosil bo'ladi Asosiy oksidlar va gidroksidlar. Masalan, kaliy K 2 O oksidini, KOH gidroksidini hosil qiladi. Ular kislotalar bilan o'zaro ta'sir qilish kabi asosiy xususiyatlarni namoyon qiladi.

K2O + HCl → KCl + H2O

Ba'zi elementlar (ko'pchilik nometallar va oksidlanish darajasi +5, +6, +7 bo'lgan metallar) hosil bo'ladi. kislotali oksidlar va gidroksidlar. Kislota gidroksidlari kislorodli kislotalardir, ular gidroksidlar deb ataladi, chunki ularning tuzilishida gidroksil guruhi mavjud, masalan, oltingugurt kislota oksidi SO 3 va kislota gidroksidi H 2 SO 4 (sulfat kislota) hosil qiladi:

Bunday birikmalar kislotali xususiyatga ega, masalan, asoslar bilan reaksiyaga kirishadi:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Va oksidlar va gidroksidlarni hosil qiluvchi elementlar mavjud bo'lib, ular ham kislotali, ham asosiy xususiyatlarni namoyon qiladi. Bu hodisa deyiladi amfoter . Aynan shu oksidlar va gidroksidlar ushbu maqolada bizning e'tiborimizni qaratadi. Barcha amfoter oksidlar va gidroksidlar suvda erimaydigan qattiq moddalardir.

Birinchidan, oksid yoki gidroksid amfoter ekanligini qanday aniqlashimiz mumkin? Qoida bor, biroz o'zboshimchalik, lekin siz hali ham undan foydalanishingiz mumkin:

Amfoter gidroksidlar va oksidlar metallar tomonidan +3 va +4 oksidlanish darajasida hosil bo'ladi., Masalan (Al 2 O 3 , Al(OH) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(OH) 3)

Va to'rtta istisno:metallarZn , Bo'l , Pb , Sn quyidagi oksidlar va gidroksidlarni hosil qiladi:ZnO , Zn ( OH ) 2 , BeO , Bo'l ( OH ) 2 , PbO , Pb ( OH ) 2 , SnO , Sn ( OH ) 2 , bunda ular +2 oksidlanish darajasini ko'rsatadi, ammo shunga qaramay, bu birikmalar amfoter xossalari .

Eng keng tarqalgan amfoter oksidlar (va ularga mos keladigan gidroksidlar): 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.

Amfoter birikmalarning xususiyatlarini eslab qolish qiyin emas: ular bilan o'zaro ta'sir qiladi kislotalar va ishqorlar.

• Kislotalar bilan o'zaro ta'sirlashganda hamma narsa oddiy, bu reaktsiyalarda amfoter birikmalar o'zini asosiy kabi tutadi:

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

Gidroksidlar xuddi shunday reaksiyaga kirishadi:

Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O

Pb(OH) 2 + 2HCl → PbCl 2 + 2H 2 O

• Ishqorlar bilan o'zaro ta'sir qilish biroz murakkabroq. Bu reaksiyalarda amfoter birikmalar kislotalar kabi harakat qiladi va reaksiya mahsulotlari sharoitga qarab har xil bo‘lishi mumkin.

Yoki reaksiya eritmada sodir bo'ladi yoki reaksiyaga kirishuvchi moddalar qattiq holda olinadi va eritiladi.

Asosiy birikmalarning sintez jarayonida amfoter bilan o'zaro ta'siri.

Keling, sink gidroksidi misolini ko'rib chiqaylik. Yuqorida aytib o'tilganidek, amfoter birikmalar asosiy birikmalar bilan o'zaro ta'sir qiladi va kislotalar kabi harakat qiladi. Shunday qilib, sink gidroksid Zn (OH) 2 ni kislota sifatida yozamiz. Kislota oldida vodorod bor, uni chiqaramiz: H 2 ZnO 2 . Va gidroksid bilan gidroksidi reaktsiyasi xuddi kislota kabi davom etadi. "Kislota qoldig'i" ZnO 2 2-divalent:

2K OH(TV) + H 2 ZnO 2(qattiq) (t, sintez)→ K 2 ZnO 2 + 2 H 2 O

Olingan K 2 ZnO 2 moddasi kaliy metazinkat (yoki oddiygina kaliy sinkat) deb ataladi. Bu modda kaliy tuzi va faraziy "sink kislotasi" H 2 ZnO 2 (bunday birikmalarni tuzlar deb atash mutlaqo to'g'ri emas, lekin o'zimizga qulaylik uchun biz buni unutamiz). Faqat sink gidroksidini shunday yozing: H 2 ZnO 2 - yaxshi emas. Biz odatdagidek Zn (OH) 2 ni yozamiz, lekin biz (o'zimizga qulaylik uchun) bu "kislota" ekanligini nazarda tutamiz:

2KOH (qattiq) + Zn (OH) 2(qattiq) (t, sintez) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

2 OH guruhiga ega bo'lgan gidroksidlar bilan hamma narsa sink bilan bir xil bo'ladi:

Be(OH) 2(tv.) + 2NaOH (tv.) (t, termoyadroviy)→ 2H 2 O + Na 2 BeO 2 (natriy metaberillati yoki berillati)

Pb(OH) 2 (sol.) + 2NaOH (sol.) (t, sintez) → 2H 2 O + Na 2 PbO 2 (natriy metaplumbat yoki plumbat)

Uchta OH guruhi (Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3) bo'lgan amfoter gidroksidlar bilan bir oz farq qiladi.

Keling, alyuminiy gidroksidi misolini ko'rib chiqaylik: Al (OH) 3, uni kislota shaklida yozing: H 3 AlO 3, lekin biz uni bu shaklda qoldirmaymiz, lekin u erdan suvni olib tashlaymiz:

H 3 AlO 3 – H 2 O → HAlO 2 + H 2 O.

Biz ushbu "kislota" (HAlO 2) bilan ishlaymiz:

HAlO 2 + KOH → H 2 O + KAlO 2 (kaliy metaalyuminat yoki oddiygina aluminat)

Ammo alyuminiy gidroksidni HAlO 2 kabi yozib bo'lmaydi, biz uni odatdagidek yozamiz, lekin u erda "kislota" deganimiz:

Al(OH) 3(eritma) + KOH (eritma) (t, sintez)→ 2H 2 O + KAlO 2 (kaliy metaalyuminati)

Xuddi shu narsa xrom gidroksidi uchun ham amal qiladi:

Cr(OH) 3 → H 3 CrO 3 → HCrO 2

Cr(OH) 3(tv.) + KOH (tv.) (t, termoyadroviy)→ 2H 2 O + KCrO 2 (kaliy metaxromati,

LEKIN XROMAT EMAS, xromatlar xrom kislotaning tuzlari).

To'rtta OH guruhini o'z ichiga olgan gidroksidlar bilan bir xil: biz vodorodni oldinga siljitamiz va suvni olib tashlaymiz:

Sn(OH) 4 → H 4 SnO 4 → H 2 SnO 3

Pb(OH) 4 → H 4 PbO 4 → H 2 PbO 3

Shuni esda tutish kerakki, qo'rg'oshin va qalay ikkita amfoter gidroksid hosil qiladi: oksidlanish darajasi +2 (Sn (OH) 2, Pb (OH) 2) va +4 (Sn (OH) 4, Pb (OH) 4). ).

Va bu gidroksidlar turli xil "tuzlar" hosil qiladi:

Oksidlanish holati
Gidroksid formulasi	Sn(OH)2	Pb(OH)2	Sn(OH)4	Pb(OH)4
Kislota sifatida gidroksid formulasi	H2SnO2	H2PbO2	H2SnO3	H2PbO3
Tuz (kaliy)	K2SnO2	K2PbO2	K2SNO3	K2PbO3
Tuz nomi			metastannAT	metablumbAT

Oddiy "tuzlar" nomlaridagi kabi printsiplar, eng yuqori oksidlanish holatidagi element AT qo'shimchasi, oraliqda - IT.

Bunday "tuzlar" (metaxromatlar, metaaluminatlar, metaberillatlar, metazinkatlar va boshqalar) nafaqat gidroksidi va amfoter gidroksidlarning o'zaro ta'siri natijasida olinadi. Bu birikmalar har doim kuchli asosiy "dunyo" va amfoterik (birikma paytida) aloqa qilganda hosil bo'ladi. Ya'ni, xuddi amfoter gidroksidlar, amfoter oksidlar va amfoter oksidlar (kuchsiz kislotalarning tuzlari) hosil qiluvchi metall tuzlari ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi. Va gidroksidi o'rniga siz kuchli asosiy oksidni va gidroksidi hosil qiluvchi metallning tuzini (zaif kislota tuzi) olishingiz mumkin.

O'zaro ta'sirlar:

Esingizda bo'lsin, quyida keltirilgan reaktsiyalar sintez paytida sodir bo'ladi.

Kuchli asosli oksidli amfoter oksid:

ZnO (qattiq) + K 2 O (qattiq) (t, sintez) → K 2 ZnO 2 (kaliy metazinkat yoki oddiygina kaliy sinkat)

Ishqorli amfoter oksid:

ZnO (qattiq) + 2KOH (qattiq) (t, sintez) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Kuchsiz kislota tuzi va gidroksidi hosil qiluvchi metall bilan amfoter oksid:

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

Kuchli asosli oksidli amfoter gidroksid:

Zn(OH) 2 (qattiq) + K 2 O (qattiq) (t, sintez) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Ishqorli amfoter gidroksid:

Zn (OH) 2 (qattiq) + 2KOH (qattiq) (t, sintez) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Kuchsiz kislota tuzi va gidroksidi hosil qiluvchi metall bilan amfoter gidroksid:

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

Kuchsiz kislota va kuchli asos oksidi bilan amfoter birikma hosil qiluvchi metall tuzlari:

ZnCO 3 (qattiq) + K 2 O (qattiq) (t, sintez) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Ishqor bilan amfoter birikma hosil qiluvchi kuchsiz kislota va metall tuzlari:

ZnCO 3 (qattiq) + 2KOH (qattiq) (t, sintez) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Kuchsiz kislota tuzlari va amfoter birikma hosil qiluvchi metalning kuchsiz kislota tuzi va ishqor hosil qiluvchi metall tuzlari:

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

Quyida amfoter gidroksidlarning tuzlari to'g'risidagi ma'lumotlar keltirilgan, Yagona davlat ekspertizasida eng keng tarqalganlari qizil rang bilan belgilangan.

	gidroksid	Kislota sifatida gidroksid	Kislota qoldig'i		Tuz nomi
BeO	Be(OH) 2	H 2 BeO 2	BeO 2 2-	K 2 BeO 2	Metabrillat (berillat)
ZnO	Zn(OH) 2	H 2 ZnO 2	ZnO 2 2-	K 2 ZnO 2	Metazinkat (sinkat)
Al 2 O 3	Al(OH) 3	HAlO 2	AlO 2 —	KAlO 2	Metaalyuminat (alyuminat)
Fe2O3	Fe(OH) 3	HFeO2	FeO2 -	KFeO2	Metaferrat (lekin FERRATE EMAS)
	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 (stannat)
PbO2	Pb(OH)4	H2PbO3	PbO 3 2-	K2PbO3	MetablumAT (plumbat)
Cr2O3	Cr(OH)3	HCrO2	CrO2 -	KCrO2	Metakromat (AMMO XROMAT EMAS)

Amfoter birikmalarning ALKALI eritmalari bilan o'zaro ta'siri (bu erda faqat gidroksidi).

Yagona davlat ekspertizasida bu "alyuminiy gidroksidni (sink, berilliy va boshqalar) gidroksidi bilan eritishi" deb ataladi. Bu amfoter gidroksidlar tarkibidagi metallarning gidroksid ionlarining ortiqcha bo'lishida (ishqoriy muhitda) bu ionlarni o'zlariga biriktirish qobiliyati bilan bog'liq. Markazda gidroksid ionlari bilan o'ralgan metall (alyuminiy, berilliy va boshqalar) bilan zarracha hosil bo'ladi. Bu zarracha gidroksid ionlari ta'sirida manfiy zaryadlangan (anion) bo'ladi va bu ion gidroksoalyuminat, gidroksizinkat, gidroksoberillat va boshqalar deb nomlanadi. Bundan tashqari, jarayon turli yo'llar bilan davom etishi mumkin, metall turli miqdordagi gidroksid ionlari bilan o'ralgan bo'lishi mumkin.

Biz ikkita holatni ko'rib chiqamiz: metall o'rab olinganda to'rtta gidroksid ionlari, va u o'rab olinganda oltita gidroksid ionlari.

Keling, ushbu jarayonlar uchun qisqartirilgan ion tenglamasini yozamiz:

Al(OH) 3 + OH — → Al(OH) 4 —

Olingan ion tetragidroksoalyuminat ioni deb ataladi. "Tetra-" prefiksi qo'shiladi, chunki to'rtta gidroksid ionlari mavjud. Tetragidroksialyuminat ioni zaryadga ega -, chunki alyuminiy 3+ zaryadga ega va to'rtta gidroksid ioni 4- zaryadga ega, jami -.

Al(OH) 3 + 3OH - → Al(OH) 6 3-

Ushbu reaksiyada hosil bo'lgan ion geksagidroksoalyuminat ioni deb ataladi. "Gekso-" prefiksi qo'shiladi, chunki oltita gidroksid ionlari mavjud.

Gidroksid ionlarining sonini ko'rsatadigan prefiksni qo'shish kerak. Chunki agar siz oddiygina "gidroksialyuminat" deb yozsangiz, qaysi ionni nazarda tutayotganingiz aniq emas: Al (OH) 4 - yoki Al (OH) 6 3-.

Ishqor amfoter gidroksid bilan reaksiyaga kirishganda, eritmada tuz hosil bo'ladi. Kationi ishqoriy kation, anion esa murakkab ion bo'lib, hosil bo'lishi haqida avvalroq muhokama qilgan edik. Anion bu kvadrat qavslar.

Al(OH)3 + KOH → K (kaliy tetragidroksoalyuminat)

Al (OH) 3 + 3KOH → K 3 (kaliy heksagidroksoalyuminat)

Mahsulot sifatida qanday tuz (hexa- yoki tetra-) yozishingiz muhim emas. Hatto Yagona davlat imtihonining javoblarida ham shunday yozilgan: "... K 3 (K ning shakllanishi joizdir." Asosiysi, barcha indekslarning to'g'ri kiritilganligini ta'minlashni unutmang. To'lovlarni kuzatib boring va saqlang. ularning yig'indisi nolga teng bo'lishi kerakligini yodda tuting.

Amfoter gidroksidlardan tashqari amfoter oksidlar ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi. Mahsulot bir xil bo'ladi. Faqat reaktsiyani shunday yozsangiz:

Al 2 O 3 + NaOH → Na

Al 2 O 3 + NaOH → Na 3

Ammo bu reaktsiyalar siz uchun tenglashtirilmaydi. Chap tomonga suv qo'shishingiz kerak, chunki o'zaro ta'sir eritmada sodir bo'ladi, u erda etarli miqdorda suv bor va hamma narsa tenglashadi:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na

Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Amfoter oksidlar va gidroksidlardan tashqari, amfoter birikmalar hosil qiluvchi ba'zi ayniqsa faol metallar ishqor eritmalari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ya'ni, bu: alyuminiy, sink va berilliy. Tenglash uchun chap tomonda suv ham kerak. Bundan tashqari, bu jarayonlar o'rtasidagi asosiy farq vodorodning chiqishi:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2

2Al + 6NaOH + 6H 2 O → 2Na 3 + 3H 2

Quyidagi jadvalda Yagona davlat ekspertizasidagi amfoter birikmalar xossalarining eng keng tarqalgan misollari keltirilgan:

Amfoter modda		Tuz nomi
Al2O3 Al(OH) 3		Natriy tetrahidroksialyuminat	Al(OH) 3 + NaOH → Na Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na 2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
	Na 3	Natriy geksagidroksialyuminat	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	Natriy 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	Natriy geksahidroksozinkat	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	Litiy tetrahidroksiberillat	Be(OH) 2 + 2LiOH → Li 2 BeO + 2LiOH + H 2 O → Li 2 + 2LiOH + 2H bo'ling 2 O → Li 2 +H 2
	Li 4	Litiy geksagidroksobilat	Be(OH) 2 + 4LiOH → Li 4 BeO + 4LiOH + H 2 O → Li 4 + 4LiOH + 2H bo'ling 2 O → Li 4 +H 2
Cr2O3 Cr(OH)3		Natriy tetrahidroksoxromati	Cr(OH) 3 + NaOH → Na Cr 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Natriy geksagidroksoxromati	Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3
Fe2O3 Fe(OH) 3		Natriy tetragidroksoferrat	Fe(OH) 3 + NaOH → Na Fe 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Natriy geksagidroksoferrat	Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Fe 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Ushbu o'zaro ta'sirlarda olingan tuzlar kislotalar bilan reaksiyaga kirishib, ikkita boshqa tuzni (ma'lum kislotaning tuzlari va ikkita metal) hosil qiladi:

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

Ana xolos! Hech narsa murakkab emas. Asosiysi, chalkashmaslik, termoyadroviy jarayonida nima hosil bo'lganini va eritmada nima borligini eslang. Ko'pincha bu masala bo'yicha topshiriqlar paydo bo'ladi B qismlar.