Amphotere Oxide. Chemische Eigenschaften, Herstellungsmethode
Amphotere Oxide (mit zwei Eigenschaften)- Dies sind meist Metalloxide, die eine geringe Elektronegativität aufweisen. In Abhängigkeit von den äußeren Bedingungen zeigen sie entweder saure oder oxidische Eigenschaften. Diese Oxide werden durch Übergangsmetalle gebildet, die üblicherweise folgende Oxidationsstufen aufweisen: II, III, IV.
Beispiele für amphotere Oxide: Zinkoxid (ZnO), Chromoxid lll (Cr2O3), Aluminiumoxid (Al2O3), Oxid ll Zinn (SnO), Zinnoxid lV (SnO2), Bleioxid ll (PbO), Blei lV Oxid (PbO 2), Titan lV -oxid (TiO2), Manganoxid lV (MnO2), Eisenoxid lll (Fe2O3), Berylliumoxid (BeO).
Typische Reaktionen von amphoteren Oxiden:
1. Diese Oxide können mit starken Säuren reagieren. In diesem Fall werden die Salze dieser Säuren gebildet. Reaktionen dieser Art sind Manifestationen der Eigenschaften des Basistyps. Zum Beispiel: ZnO (Zinkoxid) + H2SO4 (Salzsäure) → ZnSO4 (Zinksulfat) + H2O (Wasser).
2. Amphotere Oxide und Hydroxide zeigen bei Wechselwirkung mit starken Alkalien saure Eigenschaften. In diesem Fall zeigt sich die Zweifachigkeit der Eigenschaften (d. H. Die Amphoterizität) in der Bildung von zwei Salzen.
In der Schmelze wird bei der Reaktion mit Alkali ein durchschnittliches Salz gebildet, zum Beispiel:
ZnO (Zinkoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) → Na 2 ZnO 2 (übliches Durchschnittssalz) + H 2 O (Wasser).
Al 2 O 3 (Aluminiumoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) = 2 NaAlO 2 + H 2 O (Wasser).
2Al (OH) 3 (Aluminiumhydroxid) + 3SO 3 (Schwefeloxid) = Al 2 (SO 4) 3 (Aluminiumsulfat) + 3H 2 O (Wasser).
In Lösung reagieren amphotere Oxide mitAlkali bilden ein Komplexsalz, zum Beispiel: Al 2 O 3 (Aluminiumoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) + 3H 2 O (Wasser) + 2Na (Al (OH) 4) (komplexes Natriumtetrahydroxoaluminatsalz).
3. Jedes Metall eines beliebigen amphoteren Oxids hat seine Koordinationszahl. Zum Beispiel: für Zink (Zn) - 4, für Aluminium (Al) - 4 oder 6, für Chrom (Cr) - 4 (selten) oder 6.
4. Amphotere Oxide reagieren nicht mit Wasser und lösen sich nicht darin auf.
Welche Reaktionen beweisen amphoteres Metall?
Herkömmlicherweise kann ein amphoteres Elementweisen die Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen auf. Ein ähnliches Merkmal ist in den Elementen der A-Gruppen vorhanden: Be (Beryllium), Ga (Gallium), Ge (Germanium), Sn (Zinn), Pb, Sb (Antimon), Bi (Wismut) und einige andere, -Gruppen sind Cr (Chrom), Mn (Mangan), Fe (Eisen), Zn (Zink), Cd (Cadmium) und andere.
Stellen wir anhand der folgenden chemischen Reaktionen die Amphoterizität des chemischen Elements von Zink (Zn) unter Beweis:
1. Zn (OH) 2 (Zinkhydroxid) + N 2 O 5 (Diazotenpentoxid) = Zn (NO 3) 2 (Zinknitrat) + H 2 O (Wasser).
ZnO (Zinkoxid) + 2HNO 3 (Salpetersäure) = Zn (NO 3) 2 (Zinknitrat) + H 2 O (Wasser).
b) Zn (OH) 2 (Zinkhydroxid) + Na 2 O (Natriumoxid) = Na 2 ZnO 2 (Natriumdioxocinkat) + H 2 O (Wasser).
ZnO (Zinkoxid) + 2NaOH (Natriumhydroxid) = Na 2 ZnO 2 (Natriumdioxocinat) + H 2 O (Wasser).
In dem Fall, wenn ein Element mit DualEigenschaften in der Verbindung haben die folgenden Oxidationsgrade, seine zweifachen (amphoteren) Eigenschaften sind am auffälligsten in der Zwischenstufe der Oxidation.
Als Beispiel können Sie Chrom (Cr) bringen. Dieses Element hat die folgenden Oxidationsstufen: 3+, 2+, 6+. Im Falle von +3 sind die basischen und sauren Eigenschaften ungefähr gleich, während Cr +2 von den Haupteigenschaften dominiert wird und Cr +6 sauer ist. Hier sind die Reaktionen, die diese Aussage beweisen:
Cr + 2 → CrO (Chromoxid + 2), Cr (OH) 2 → CrSO 4;
Cr + 3 → Cr 2 O 3 (Chromoxid + 3), Cr (OH) 3 (Chromhydroxid) → KCrO 2 oder Chromsulfat Cr 2 (SO 4) 3;
Cr + 6 → CrO3 (Chromoxid +6), H2CrO4 → K2CrO4.
In den meisten Fällen sind amphotere Oxidechemische Elemente mit einem Oxidationsgrad von +3 existieren in der Metaform. Als ein Beispiel können wir geben: Aluminiummetahydroxid (chemische Formel AlO (OH) und Metahydroxid von Eisen (chemische Formel FeO (OH)).
Wie erhalten sie amphotere Oxide?
1. Die bequemste Methode, um sie zu erhalten, ist die Fällung aus einer wässrigen Lösung unter Verwendung von Ammoniakhydrat, dh einer schwachen Base. Zum Beispiel:
Al (NO 3) 3 (Aluminiumnitrat) + 3 (H 2 O x NH 3) (wässrige Ammoniakhydratlösung) = Al (OH) 3 (amphoteres Oxid) + 3NH 4 NO 3 (die Reaktion wird bei 20 Grad Hitze durchgeführt).
Al (NO3) 3 (Aluminiumnitrat) + 3 (H2OxNH3) (wässrige Lösung von Ammoniakhydrat) = AlO (OH) (amphoteres Oxid) + 3NH4NO3 + H2O (Reaktion wird bei 80 ° C durchgeführt)
In diesem Fall ist in der Austauschreaktion dieser Art in dem FallAluminiumhydroxid wird nicht ausfallen. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass das Aluminium wegen seiner dualen Eigenschaften in das Anion übergibt: Al (OH) 3 (Aluminiumhydroxid) + OH- (überschüssiges Alkali) = [Al (OH) 4] - (Aluminiumhydroxid Anion).
Beispiele für Reaktionen dieses Typs:
Al (NO & sub3;) & sub3; (Aluminiumnitrat) + 4NaOH (überschüssiges Natriumhydroxid) = 3NaNO & sub3; + Na (Al (OH) & sub4;).
ZnSO 4 (Zinksulfat) + 4NaOH (überschüssiges Natriumhydroxid) = Na 2 SO 4 + Na 2 (Zn (OH) 4).
Salze, die in diesem Fall gebildet werden, beziehen sich aufkomplexe Verbindungen. Sie umfassen die folgenden Komplexanionen: (Al (OH) 4) - und mehr (Zn (OH) 4) 2-. Also rief ich das Salz: Na (Al (OH) 4) - Natrium tetragidroksoalyuminat, Na 2 (Zn (OH) 4) - Natrium tetragidroksotsinkat. Reaktionsprodukte aus Aluminium oder Zinkoxide mit den festen Alkali werden anders genannt: NaAlO & sub2; - und Natrium dioksoalyuminat Na2ZnO2 - Natrium dioksotsinkat.
