Jie turi amfoterinių savybių. Amfoterinių metalų savybės

Amfoteriniai junginiai

Chemija visada yra priešybių vienybė.

Pažvelkite į periodinę lentelę.

Kai kurie elementai (beveik visi metalai, pasižymintys oksidacijos būsenomis +1 ir +2) susidaro pagrindinis oksidai ir hidroksidai. Pavyzdžiui, kalis sudaro oksidą K 2 O ir hidroksidą KOH. Jie pasižymi pagrindinėmis savybėmis, pavyzdžiui, sąveikauja su rūgštimis.

K2O + HCl → KCl + H2O

Kai kurie elementai (dauguma nemetalų ir metalų, kurių oksidacijos būsenos yra +5, +6, +7) rūgštus oksidai ir hidroksidai. Rūgštiniai hidroksidai yra deguonies turinčios rūgštys, jie vadinami hidroksidais, nes struktūroje yra hidroksilo grupė, pavyzdžiui, siera sudaro rūgštinį oksidą SO 3 ir rūgštinį hidroksidą H 2 SO 4 (sieros rūgštis):

Tokie junginiai pasižymi rūgštinėmis savybėmis, pavyzdžiui, jie reaguoja su bazėmis:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Ir yra elementų, kurie sudaro tokius oksidus ir hidroksidus, kurie pasižymi ir rūgštinėmis, ir bazinėmis savybėmis. Šis reiškinys vadinamas amfoteriškumas ... Tokie oksidai ir hidroksidai bus mūsų dėmesys šiame straipsnyje. Visi amfoteriniai oksidai ir hidroksidai yra kietos medžiagos, netirpios vandenyje.

Pirmiausia, kaip nustatyti, ar oksidas ar hidroksidas yra amfoteriniai? Yra taisyklė, šiek tiek sąlyginė, bet vis tiek galite ja naudotis:

Amfoteriniai hidroksidai ir oksidai susidaro metalų oksidacijos būsenose +3 ir +4, pvz.Al 2 O 3 , Al(OI) 3 , Fe 2 O 3 , Fe(OI) 3)

Keturios išimtys:metalaiZn , Būk , Pb , Sn susidaro šie oksidai ir hidroksidai:ZnO , Zn ( OI ) 2 , BeO , Būk ( OI ) 2 , PbO , Pb ( OI ) 2 , SnO , Sn ( OI ) 2 , kurių oksidacijos būsena yra +2, tačiau, nepaisant to, šie junginiai pasireiškia amfoterinės savybės .

Labiausiai paplitę amfoteriniai oksidai (ir juos atitinkantys hidroksidai): 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.

Amfoterinių junginių savybes nėra sunku prisiminti: jie sąveikauja rūgštys ir šarmai.

• sąveikaujant su rūgštimis viskas yra paprasta, šiose reakcijose amfoteriniai junginiai elgiasi kaip pagrindiniai:

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O

BeO + HNO 3 → Be (NO 3) 2 + H 2 O

Hidroksidai reaguoja tuo pačiu būdu:

Fe (OH) 3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O

Pb (OH) 2 + 2HCl → PbCl2 + 2H20

• Sąveika su šarmais yra šiek tiek sudėtingesnė. Šiose reakcijose amfoteriniai junginiai elgiasi kaip rūgštys, o reakcijos produktai gali būti skirtingi, viskas priklauso nuo sąlygų.

Arba reakcija vyksta tirpale, arba reagentai imami kieti ir lydomi.

Pagrindinių junginių sąveika su amfoteriniais junginiais sintezės metu.

Pažvelkime į cinko hidroksidą kaip pavyzdį. Kaip minėta anksčiau, amfoteriniai junginiai sąveikauja su baziniais ir elgiasi kaip rūgštys. Taigi parašykime cinko hidroksidą Zn (OH) 2 kaip rūgštį. Rūgštyje vandenilis yra priekyje, mes jį išimame: H 2 ZnO 2. Šarmo reakcija su hidroksidu vyks taip, lyg tai būtų rūgštis. "Rūgščių liekana" ZnO 2 2 - dvivalentis:

2K OI (tv.) + H 2 ZnO2 (kieta) (t, susiliejimas) → K2 ZnO2 + 2 H 2 O

Gauta K 2 ZnO 2 medžiaga vadinama kalio metazincatu (arba tiesiog kalio cinkatu). Ši medžiaga yra kalio druska ir hipotetinė „cinko rūgštis“ H 2 ZnO 2 (ne visai teisinga tokius junginius vadinti druskomis, tačiau savo patogumui mes tai pamiršime). Tik cinko hidroksidas turėtų būti parašytas taip: H 2 ZnO 2 nėra gerai. Mes rašome Zn (OH) 2 kaip įprasta, bet mes (savo patogumui) turime omenyje, kad tai yra „rūgštis“:

2KOH (s) + Zn (OH) 2 (s) (t, susiliejimas) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Su hidroksidais, kuriuose yra 2 OH grupės, viskas bus taip pat, kaip su cinku:

Be (OH) 2 (s) + 2NaOH (s) (t, sintezė) → 2H 2 O + Na 2 BeO 2 (natrio metaberilatas arba berilatas)

Pb (OH) 2 (tv.) + 2NaOH (tv.) (T, sintezė) → 2H 2 O + Na 2 PbO2 (natrio metaplumbatas arba plumbatas)

Amfoteriniai hidroksidai, turintys tris OH grupes (Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3), šiek tiek skiriasi.

Panagrinėkime naudodamiesi aliuminio hidroksido pavyzdžiu: Al (OH) 3, parašykite jį rūgšties pavidalu: H 3 AlO 3, tačiau nepaliekame tokios formos, bet iš ten paimame vandenį:

H 3 AlO 3 - H 2 O → HAlO 2 + H 2 O

Mes dirbame su šia „rūgštimi“ (HAlO 2):

HAlO 2 + KOH → H 2 O + KAlO 2 (kalio meta-aliuminatas arba paprasčiausiai aliuminatas)

Tačiau aliuminio hidroksido negalima užrašyti taip, kaip šis HAlO 2, mes jį užrašome kaip įprasta, bet mes turime omenyje „rūgštį“:

Al (OH) 3 (s) + KOH (s) (t, sintezė) → 2H 2 O + KAlO 2 (kalio metaaluminatas)

Tas pats ir su chromo hidroksidu:

Cr (OH) 3 → H3 CrO3 → HCrO2

Cr (OH) 3 (s) + KOH (s) (t, susiliejimas) → 2H 2 O + KCrO 2 (kalio metachromatas,

BET NE CHROMATAS, chromatai yra chromo rūgšties druskos).

Su hidroksidais, turinčiais keturias OH grupes, viskas yra tas pats: mes judame vandenilį į priekį ir pašaliname vandenį:

Sn (OH) 4 → H 4 SnO 4 → H 2 SnO 3

Pb (OH) 4 → H 4 PbO 4 → H 2 PbO 3

Reikėtų prisiminti, kad švinas ir alavas sudaro du amfoterinius hidroksidus: oksidacijos būsena +2 (Sn (OH) 2, Pb (OH) 2) ir +4 (Sn (OH) 4, Pb (OH) 4).

Šie hidroksidai sudarys skirtingas "druskas":

Oksidacijos būsena
Hidroksido formulė	Sn (OH) 2	Pb (OH) 2	Sn (OH) 4	Pb (OH) 4
Hidroksido rūgšties formulė	H 2 SnO 2	H 2 PbO 2	H 2 SnO 3	H 2 PbO 3
Druska (kalis)	K 2 SnO 2	K 2 PbO 2	K 2 SnO 3	K 2 PbO 3
Druskos pavadinimas			metastannAT	metablumbAT

Tie patys principai, kaip ir paprastų „druskų“ pavadinimuose, aukščiausios oksidacijos būsenos elementas yra AT priesaga, tarpiniame - IT.

Tokios „druskos“ (metachromatai, meta-aliuminatai, metaberilatai, metazincatai ir kt.) Gaunamos ne tik dėl šarmų ir amfoterinių hidroksidų sąveikos. Šie junginiai visada susidaro, kai liečiasi stipriai bazinis „pasaulis“ ir amfoterinis (susiliejus). Tai yra, kaip amfoteriniai hidroksidai, amfoteriniai oksidai ir metalo druskos, sudarantys amfoterinius oksidus (silpnų rūgščių druskos), reaguos su šarmais. Vietoj šarmo galite pasiimti stipriai bazinį oksidą ir metalo druską, kuri sudaro šarmą (druska silpna rūgštis).

Sąveika:

Atminkite, kad žemiau pateiktos reakcijos vyksta sintezės metu.

Amfoterinis oksidas su stipriu baziniu oksidu:

ZnO (tv.) + K 2 O (tv.) (T, sintezė) → K 2 ZnO 2 (kalio metazincatas arba paprasčiausiai kalio cinkatas)

Amfoterinis oksidas su šarmu:

ZnO (kietas) + 2KOH (kietas) (t, lydytas) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Amfoterinis oksidas su silpnos rūgšties druska ir šarmą formuojančiu metalu:

ZnO (-ai) + K 2 CO 3 (-ai) (t, susiliejimas) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Amfoterinis hidroksidas su stipriu bazės oksidu:

Zn (OH) 2 (s) + K 2 O (s) (t, susiliejimas) → K 2 ZnO 2 + H 2 O

Amfoterinis hidroksidas su šarmu:

Zn (OH) 2 (s) + 2 KOH (s) (t, susiliejimas) → K 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Amfoterinis hidroksidas su silpnos rūgšties druska ir šarmą formuojančiu metalu:

Zn (OH) 2 (s) + K 2 CO 3 (t), t, susiliejimas) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Silpnos rūgšties ir metalo, kuris sudaro amfoterinį junginį su stipriai baziniu oksidu, druskos:

ZnCO 3 (s) + K 2 O (s) (t, susiliejimas) → K 2 ZnO 2 + CO 2

Silpnos rūgšties ir metalo druskos, sudarančios amfoterinį junginį su šarmu:

ZnCO 3 (s) + 2 KOH (s) (t, sintezė) → K 2 ZnO 2 + CO 2 + H 2 O

Silpnos rūgšties druskos ir metalo, kuris sudaro amfoterinį junginį su silpnos rūgšties druska ir metalu, kuris sudaro šarmą:

ZnCO 3 (s) + K 2 CO 3 (t, sulietas) → K 2 ZnO 2 + 2CO 2

Žemiau pateikiama informacija apie amfoterinių hidroksidų druskas, dažniausiai USE pažymėtos raudonai.

	Hidroksidas	Hidroksidas kaip rūgštis	Rūgštinės liekanos		Druskos pavadinimas
BeO	Būkite (OH) 2	H 2 BeO 2	BeO 2 2-	K. 2 BeO 2	Metaberilatas (berilatas)
ZnO	Zn (OH) 2	H 2 ZnO 2	ZnO 2 2-	K. 2 ZnO 2	Metazincatas (cinkatas)
Al 2 O 3	Al (OH) 3	HAlO 2	AlO 2 —	KAlO 2	Metaaluminatas (aliuminatas)
Fe 2 O 3	Fe (OH) 3	HFeO 2	FeO 2 -	KFeO 2	Metaferrat (BET NETRAUKINTI)
	Sn (OH) 2	H 2 SnO 2	SnO 2 2-	K 2 SnO 2
	Pb (OH) 2	H 2 PbO 2	PbO 2 2-	K 2 PbO 2
SnO 2	Sn (OH) 4	H 2 SnO 3	SnO 3 2-	K 2 SnO 3	MetastannAT (stannatas)
PbO 2	Pb (OH) 4	H 2 PbO 3	PbO 3 2-	K 2 PbO 3	Metablumbatas (plumbatas)
Cr 2 O 3	Cr (OH) 3	HCrO 2	CrO 2 -	KCrO 2	Metachromat (bet ne chromatas)

Amfoterinių junginių sąveika su šarmų tirpalais (čia tik šarmai).

Vieningame valstybiniame egzamine tai vadinama „aliuminio hidroksido (cinko, berilio ir kt.) Šarmų tirpimu“. Taip yra dėl amfoterinių hidroksidų sudėties metalų gebėjimo, esant hidroksido jonų pertekliui (šarminėje terpėje), prijungti šiuos jonus prie savęs. Dalelė susidaro, o centre yra metalas (aliuminis, berilis ir kt.), Kurį supa hidroksido jonai. Ši dalelė tampa neigiamai įkrauta (anijonu) dėl hidroksido jonų, ir šis jonas bus vadinamas hidroksoaluminatu, hidroksizincatu, hidroksiberilatu ir kt. Be to, procesas gali vykti įvairiais būdais; metalą gali apsupti skirtingas hidroksido jonų skaičius.

Mes apsvarstysime du atvejus: kai metalas yra apsuptas keturi hidroksido jonaio kai jis apsuptas šeši hidroksido jonai.

Parašykime sutrumpintą šių procesų joninę lygtį:

Al (OH) 3 + OH - → Al (OH) 4 -

Gautas jonas vadinamas tetrahidroksoaluminato jonu. Priešdėlis „tetra-“ pridedamas, nes yra keturi hidroksido jonai. Tetrahidroksoaluminato jonas turi krūvį, nes aliuminis turi 3+ krūvį, o iš viso paaiškėja, kad yra keturi hidroksido jonai 4-.

Al (OH) 3 + 3OH - → Al (OH) 6 3-

Šioje reakcijoje susidaręs jonas vadinamas heksahidroksoaluminato jonu. Pridedamas priešdėlis „hexo“, nes hidroksido jonas yra šeši.

Privaloma pridėti priešdėlį, nurodantį hidroksido jonų kiekį. Nes jei jūs tiesiog rašote „hidroksoaluminatas“, nėra aišku, kurį joną turite omenyje: Al (OH) 4 - ar Al (OH) 6 3-.

Šarmui sąveikaujant su amfoteriniu hidroksidu, tirpale susidaro druska. Kurio katijonas yra šarminis katijonas, o anijonas - kompleksinis jonas, kurio susidarymą mes svarstėme anksčiau. Anijonas yra laužtiniai skliaustai.

Al (OH) 3 + KOH → K (kalio tetrahidroksoaluminatas)

Al (OH) 3 + 3KOH → K 3 (kalio heksahidroksoaliuminatas)

Kokią (heksa- ar tetra-) druską rašote kaip produktą, nesvarbu. Net atsakymuose į egzaminą rašoma: „... K 3 (K susidarymas yra leistinas.“ Svarbiausia nepamiršti užtikrinti, kad visi indeksai būtų įvesti teisingai. Stebėkite mokesčius ir nepamirškite, kad jų suma turėtų būti lygi nuliui.

Be amfoterinių hidroksidų, amfoteriniai oksidai reaguoja su šarmais. Produktas bus tas pats. Tik jei parašysite reakciją taip:

Al 2 O 3 + NaOH → Na

Al 2 O 3 + NaOH → Na 3

Tačiau šios reakcijos neišlygins. Į kairę pusę reikia įpilti vandens, nes sąveika vyksta tirpale, vandens yra pakankamai ir viskas susilygins:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na

Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Be amfoterinių oksidų ir hidroksidų, kai kurie ypač aktyvūs metalai sąveikauja su šarmų tirpalais, kurie sudaro amfoterinius junginius. Būtent tai: aliuminis, cinkas ir berilis. Norėdami išlyginti kairįjį taip pat reikia vandens. Be to, pagrindinis šių procesų skirtumas yra vandenilio išsiskyrimas:

2Al + 2NaOH + 6H 2O → 2Na + 3H2

2Al + 6NaOH + 6H 2O → 2Na3 + 3H2

Žemiau esančioje lentelėje pateikiami dažniausiai pasitaikantys amfoterinių junginių savybių pavyzdžiai egzamine:

Amfoterinė medžiaga		Druskos pavadinimas
Al 2 O 3 Al (OH) 3		Natrio tetrahidroksoaluminatas	Al (OH) 3 + NaOH → Na Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na 2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
	Na 3	Natrio heksahidroksoaluminatas	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	K 2	Natrio tetrahidroksozincatas	Zn (OH) 2 + 2NaOH → Na 2 ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
	K 4	Natrio heksahidroksozincatas	Zn (OH) 2 + 4NaOH → Na 4 ZnO + 4NaOH + H 2 O → Na 4 Zn + 4NaOH + 2H 2 O → Na 4 + H 2
Būkite (OH) 2	Li 2	Ličio tetrahidroksiberilatas	Būkite (OH) 2 + 2LiOH → Li 2 BeO + 2LiOH + H 2 O → Li 2 Būkite + 2LiOH + 2H 2 O → Li 2 + H 2
	Li 4	Ličio heksahidrokserililatas	Būkite (OH) 2 + 4LiOH → Li 4 BeO + 4LiOH + H 2 O → Li 4 Būkite + 4LiOH + 2H 2 O → Li 4 + H 2
Cr 2 O 3 Cr (OH) 3		Natrio tetrahidroksochromatas	Cr (OH) 3 + NaOH → Na Kr 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Natrio heksahidroksochromatas	Cr (OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Kr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3
Fe 2 O 3 Fe (OH) 3		Natrio tetrahidroksoferatas	Fe (OH) 3 + NaOH → Na Fe 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
	Na 3	Natrio heksahidroksoferatas	Fe (OH) 3 + 3NaOH → Na 3 Fe 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O → 2Na 3

Šioje sąveikoje gautos druskos reaguoja su rūgštimis, susidaro dvi kitos druskos (šios rūgšties ir dviejų metalų druskos):

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

Tai viskas! Nieko nesudėtingo. Svarbiausia nesupainioti, prisiminkite, kas susidaro sintezės metu, kas yra tirpale. Labai dažnai kyla uždavinių šiuo klausimu B dalys.

Amfoteriniai oksidai reaguoja su stipriomis rūgštimis ir susidaro šių rūgščių druskos. Tokios reakcijos yra pagrindinių amfoterinių oksidų savybių pasireiškimas, pavyzdžiui:

ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O

Jie taip pat reaguoja su stipriomis šarmomis, taip parodydami savo rūgštines savybes, pavyzdžiui:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O Amfoteriniai oksidai su šarmais gali reaguoti dviem būdais: tirpale ir lydyme.

• Reaguodamas su šarmu lydyme, susidaro įprasta vidurinė druska (kaip parodyta aukščiau pateiktame pavyzdyje).
• Reagavus su šarmu, tirpale susidaro kompleksinė druska.

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na (Šiuo atveju susidaro natrio tetrahidroksoaluminatas)

Kiekvienas amfoterinis metalas turi savo koordinacijos numerį. Be ir Zn yra 4; Alui tai yra 4 arba 6; Cr atveju tai yra 6 arba (labai retai) 4;

Amfoteriniai oksidai paprastai netirpsta vandenyje ir su juo nereaguoja.

Pavyzdžiai

taip pat žr

„Wikimedia Foundation“. 2010 m.

Sužinokite, kokie yra „amfoteriniai oksidai“, kituose žodynuose:

Metalo oksidai yra metalų junginiai su deguonimi. Daugelis jų gali sujungti su viena ar daugiau vandens molekulių ir sudaryti hidroksidus. Dauguma oksidų yra baziniai, nes jų hidroksidai elgiasi kaip bazės. Tačiau kai kurie ... ... Oficiali terminologija

OKSIDAI, neorganiniai junginiai, kuriuose OKSIGENAS yra sujungtas su kitu elementu. Oksidai dažnai susidaro, kai elementas dega ore arba esant deguoniui. Taigi deginant magnis (Mg) sudaro magnio oksidą (MgO). Oksidai yra ... ... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

Dvejetainis oksido (oksido, oksido) junginys cheminis elementas deguoniui esant oksidacijos būsenoje −2, kuriame pats deguonis yra susijęs tik su mažiau elektronegatyviniu elementu. Cheminis elementas deguonis yra antras pagal elektronegatyvumą ... ... Wikipedia

Amfoteriniai hidroksidai yra neorganiniai junginiai, amfoterinių elementų hidroksidai, priklausomai nuo sąlygų, turintys rūgščių ar bazinių hidroksidų savybes. Turinys 1 Bendrosios savybės 2 Kaip ... Vikipedija

oksidai - Cheminio elemento ir deguonies derinys. Pagal savo chemines savybes visi oksidai yra skirstomi į druską formuojančius (pavyzdžiui, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) ir druskos neturinčius (pavyzdžiui, CO, N2O, NO, H2O). Druską formuojantys oksidai skirstomi į ... ... Techninio vertėjo vadovas

OKSIDAI - chem. elementų junginiai su deguonimi (senasis pavadinimas yra oksidai); viena iš svarbiausių chem. medžiagų. O. susidaro dažniausiai tiesioginės paprastų ir sudėtingų medžiagų oksidacijos metu. Pvz. oksiduojant angliavandenilius, O. susidaro ... Didžioji politechnikos enciklopedija

Elementų junginiai su deguonimi. O. deguonies atomo oksidacijos būsena yra H2. Visi ryšiai priklauso O. elementai su deguonimi, išskyrus tuos, kuriuose yra O atomų, susietų vienas su kitu (peroksidai, superoksidai, ozonidai), ir sud. fluoras su deguonimi ... Cheminė enciklopedija

Oksidai, oksidai, cheminiai junginiai elementai su deguonimi. Pagal chem. Visi O. yra skirstomi į druską formuojančius ir nesudarančius druskos. Druską formuojantys O. yra skirstomi į bazinius, rūgštus ir amfoterinius (jų sąveikos su vandeniu produktai yra ... Didysis enciklopedinis politechnikos žodynas

Pagrindiniai oksidai yra 1, 2 ir maždaug 3 valentinių metalų oksidai. Tai apima: pagrindinės pirmosios grupės pogrupio metalų oksidus (šarminius metalus) Li Fr antrosios grupės pagrindinio pogrupio metalų oksidus (šarminius žemės metalus) ... ... Wikipedia

Nesudarantys druskos oksidai - oksidai, neturintys rūgščių, bazinių ar amfoterinių savybių ir nesudarantys druskų. Anksčiau tokie oksidai buvo vadinami abejingais arba abejingais, tačiau tai netiesa, nes dėl savo cheminio pobūdžio duomenys ... Vikipedija

Junginiai, pasižymintys cheminiu dvilypumu, vadinami amfoteriniais. Yra šie panašių junginių tipai: - oksidai (SnO 2, PbO, PbO 2, Cr 2 O 3, Cu 2 O); - metalai (Al, Pb, Zn, Fe, Cu, Be, Cr); - hidroksidai (Zn (OH) 2, Al (OH) 3, Fe (OH) 3).

Šie junginiai gali sąveikauti tiek su bazėmis, tiek su rūgštimis. Tokias savybes turi pereinamieji metalai ir šoninių grupių elementai. Šio tipo metalams ir jų lydiniams būdinga daugybė unikalių savybių, dėl kurių jie plačiai naudojami daugelyje pramonės šakų.

Tokie metalai lengvai sąveikauja su šarmu ir rūgštimi, praktiškai netirpsta vandenyje ir yra lengvai apdorojami. Amfoterinių junginių elgesys cheminės reakcijos metu priklauso nuo tirpiklio savybių ir jo įgyvendinimo sąlygų, reagentų pobūdžio ir įvairių kitų veiksnių.

Dažniausiai metalai, turintys cheminį dvilypumą, yra aliuminis, cinkas, chromas.

Amfoteriniai lydiniai pasižymi dideliu stiprumu ir geru plastiškumu. Jie taip pat pasižymi švelniu magnetiniu elgesiu, mažais garso nuostoliais ir didele elektrine varža. Kai kurie amfoteriniai metalai yra labai atsparūs korozijai. Amfoteriniai lydiniai šaltai valcuojami į foliją net kambario temperatūroje.

Amfoterinių medžiagų naudojimas

Metalinės stiklinės, kurių pagrindas yra Ni, Fe ir Co, yra vienos didžiausio stiprumo medžiagų. Amfoteriniai metalų lydiniai dažnai naudojami gaminant produktus, kurie liečiasi su agresyvia aplinka. Jie naudojami gaminant kabelius ir stiprinant aukšto slėgio vamzdžius, gaminant metalinius padangų elementus ir įvairias konstrukcijas, kurių veikimas reiškia panardinimą į jūros vandenį.

Dvigubų cheminių savybių metalai yra plačiai naudojami laikrodžių judesių spyruoklėms, seisminiams jutikliams, svarstyklėms, sukimo momento ir greičio jutikliams bei ciferblato indikatoriams gaminti.

Iš amfoterinės juostos gaminama daugybė namų apyvokos reikmenų: juostos, stalo įrankiai, įvairūs indai, skutimosi peiliukai. Unikalūs lydiniai taip pat rado pritaikymą įvairioje garso ir vaizdo įrašymo įrangoje.

Laikui bėgant atsiranda vis daugiau naujų cheminių junginių, turinčių amfoterinių savybių. Tokios medžiagos teisėtai laikomos ateities medžiagomis, tačiau plačiai jas platinti trukdo daugybė tam tikrų veiksnių: mažas gautų gaminių (juostų ir laidų) dydis, didelės unikalių lydinių kainos ir mažas kai kurių elementų suvirinamumas.

Amfoteriniai metalai yra paprastos medžiagos, kurios yra struktūriškai, cheminės ir panašios į metalų elementų grupę. Metalai savaime, priešingai nei jų junginiai, negali pasižymėti amfoterinėmis savybėmis. Pavyzdžiui, kai kurių metalų oksidai ir hidroksidai turi dvejopą cheminį pobūdį - vienomis sąlygomis jie elgiasi kaip rūgštys, o kitose - šarmų savybės.

Pagrindiniai amfoteriniai metalai yra aliuminis, cinkas, chromas, geležis. Berilį ir stroncį galima vadinti ta pačia elementų grupe.

amfoteriškumas?

Ši nuosavybė pirmą kartą buvo atrasta gana seniai. O terminą „amfoteriniai elementai“ į mokslą 1814 metais įvedė garsūs chemikai L. Thénardas ir J. Gay-Lussacas. Tais laikais cheminiai junginiai reakcijų metu buvo įprasta skirstyti į grupes, kurios atitiko jų pagrindines savybes.

Tačiau oksidų ir bazių grupė turėjo dvigubą galią. Tam tikromis sąlygomis tokios medžiagos elgėsi kaip šarmai, o kitomis, priešingai, veikė kaip rūgštys. Taip atsirado terminas „amfoteriškumas“. Tai rodo, kad reakcija rūgšties ir šarmo reakcijos metu priklauso nuo jos įgyvendinimo sąlygų, dalyvaujančių reagentų pobūdžio ir tirpiklio savybių.

Įdomu tai, kad natūraliomis sąlygomis amfoteriniai metalai gali sąveikauti tiek su šarmu, tiek su rūgštimi. Pavyzdžiui, aliuminio reakcijos metu susidaro aliuminio sulfatas. O kai tas pats metalas reaguoja su koncentruotu šarmu, susidaro kompleksinė druska.

Amfoteriniai pagrindai ir pagrindinės jų savybės

Normaliomis sąlygomis tai yra kietosios medžiagos. Jie praktiškai netirpsta vandenyje ir laikomi gana silpnais elektrolitais.

Pagrindinis tokių bazių paruošimo būdas yra metalo druskos reakcija su nedideliu šarmų kiekiu. Nusodinimo reakcija turi būti vykdoma lėtai ir atsargiai. Pavyzdžiui, gaudami cinko hidroksidą į mėgintuvėlį su cinko chloridu, atsargiai lašais įlašinkite kaustinės sodos. Kiekvieną kartą lengvai pakratykite indą, kad pamatytumėte baltą metalo nuosėdą ant indo dugno.

Su rūgštimis ir amfoterinėmis medžiagomis reaguoja kaip bazės. Pavyzdžiui, kai cinko hidroksidas reaguoja su druskos rūgštimi, susidaro cinko chloridas.

Bet reakcijų su bazėmis metu amfoterinės bazės elgiasi kaip rūgštys.

Be to, stipriai kaitinant, jie suyra ir susidaro atitinkamas amfoterinis oksidas ir vanduo.

Labiausiai paplitę amfoteriniai metalai yra: trumpas aprašymas

Cinkas priklauso amfoterinių elementų grupei. Ir nors šios medžiagos lydiniai buvo plačiai naudojami senovės civilizacijose, grynu pavidalu ją pavyko izoliuoti tik 1746 m.

Grynas metalas yra gana trapi melsva medžiaga. Ore cinkas greitai oksiduojasi - jo paviršius sutepa ir pasidengia plona oksido plėvele.

Gamtoje cinkas daugiausia yra mineralų pavidalu - cinkitų, kalvių, kalamitų. Garsiausia medžiaga yra cinko mišinys, kurį sudaro cinko sulfidas. Didžiausios šio mineralo sankaupos yra Bolivijoje ir Australijoje.

Aliuminis šiandien jis laikomas gausiausiu metalu planetoje. Jo lydiniai buvo naudojami daugelį amžių, o 1825 m. Medžiaga buvo izoliuota gryniausia forma.

Grynas aliuminis yra lengvas, sidabriškas metalas. Jį lengva apdirbti ir išlieti. Šis elementas turi didelį elektros ir šilumos laidumą. Be to, šis metalas atsparus korozijai. Faktas yra tas, kad jo paviršius padengtas plona, \u200b\u200bbet labai atspari oksido plėvele.

Šiandien aliuminis plačiai naudojamas pramonėje.

13.1. Apibrėžimai

Tradiciškai svarbiausios neorganinių medžiagų klasės yra paprastos medžiagos (metalai ir nemetalai), oksidai (rūgštiniai, baziniai ir amfoteriniai), hidroksidai (rūgščių, bazių, amfoterinių hidroksidų dalis) ir druskos. Medžiagos, priklausančios tai pačiai klasei, turi panašias chemines savybes. Bet jūs jau žinote, kad skiriant šias klases naudojami skirtingi klasifikavimo ženklai.
Šioje pastraipoje mes pagaliau suformuluosime visų svarbiausių cheminių medžiagų klasių apibrėžimus ir išsiaiškinsime, kaip skiriamos šios klasės.
Pradėkime nuo paprastos medžiagos (klasifikacija pagal medžiagą sudarančių elementų skaičių). Paprastai jie skirstomi į metalaiir nemetalai(13.1 pav. - a).
Jūs jau žinote „metalo“ apibrėžimą.

Iš šio apibrėžimo matyti, kad pagrindinis bruožas, leidžiantis paprastąsias medžiagas skirstyti į metalus ir nemetalus, yra tipas cheminis ryšys.

Daugumoje nemetalų jungtis yra kovalentinė. Tačiau yra ir tauriųjų dujų (paprastų VIIIA grupės elementų medžiagų), kurių kietuosius ir skystuosius atomus jungia tik tarpmolekuliniai ryšiai. Taigi apibrėžimas.

Pagal chemines savybes grupė vadinamųjų amfoteriniai metalai.Šis pavadinimas atspindi šių metalų gebėjimą reaguoti tiek su rūgštimis, tiek su šarmais (kaip amfoteriniai oksidai ar hidroksidai) (13.1 pav. - b).
Be to, dėl cheminio inertiškumo metalai yra izoliuoti taurieji metalai.Tai apima auksą, rutenį, rodį, paladį, osmį, iridį, platiną. Tradiciškai šiek tiek reaktyvesnis sidabras taip pat vadinamas tauriaisiais metalais, tačiau tokie inertiniai metalai kaip tantalas, niobis ir kai kurie kiti neįtraukiami. Yra ir kitų metalų klasifikacijų, pavyzdžiui, metalurgijoje visi metalai yra suskirstyti į juoda ir spalvota,klasifikuojant geležį ir jos lydinius juodųjų metalų.
Apie sudėtingos medžiagos svarbiausia, visų pirma, oksidai (žr. § 2.5), tačiau kadangi juos klasifikuojant atsižvelgiama į šių junginių rūgščių ir šarmų savybes, pirmiausia primename ką rūgštis ir priežasčių.

Taigi rūgštis ir bazes išskiriame iš bendros junginių masės, naudodami dvi savybes: sudėtį ir chemines savybes.
Pagal sudėtį rūgštys skirstomos į prisotintas deguonies (oksorūgštys) ir anoksinis(13.2 pav.).

Reikėtų prisiminti, kad deguonies turinčios rūgštys yra struktūriškai hidroksidai.

Pastaba. Tradiciškai anoksinėms rūgštims žodis „rūgštis“ vartojamas, kai ateina apie atitinkamos atskiros medžiagos tirpalą, pavyzdžiui: HCl medžiaga vadinama vandenilio chloridu, o jos vandeninis tirpalas - druskos arba druskos rūgštimi.

Dabar grįžkime prie oksidų. Mes skirstėme oksidus į grupę rūgštusarba majoraspagal tai, kaip jie reaguoja su vandeniu (arba pagal tai, ar jie gaunami iš rūgščių ar bazių). Bet ne visi oksidai reaguoja su vandeniu, bet dauguma jų reaguoja su rūgštimis ar šarmais, todėl geriau oksidus klasifikuoti pagal šią savybę.

Yra keletas oksidų, kurie normaliomis sąlygomis nereaguoja su rūgštimis ar šarmais. Tokie oksidai vadinami nesudarantis druskos... Tai yra, pavyzdžiui, CO, SiO, N2O, NO, MnO2. Priešingai, likusieji oksidai vadinami druskos formavimas(13.3 pav.).

Kaip žinote, priklauso dauguma rūgščių ir bazių hidroksidai... Pagal hidroksidų gebėjimą reaguoti su rūgštimis ir šarmais, tarp jų (taip pat tarp oksidų), amfoteriniai hidroksidai(13.4 pav.).

Dabar mums lieka apibrėžti druskos... Terminas „druska“ buvo naudojamas ilgą laiką. Mokslui vystantis, jo prasmė buvo ne kartą keičiama, plėtojama ir tobulinama. Šiuolaikine prasme druska yra joninis junginys, tačiau tradiciškai druskos neapima joninių oksidų (nes jie vadinami baziniais oksidais), joninių hidroksidų (bazių), taip pat joninių hidridų, karbidų, nitridų ir kt. Todėl galima supaprastinti sakant, kad

Galima pateikti kitą, tikslesnį druskų apibrėžimą.

Atsižvelgiant į šį apibrėžimą, oksonio druskos paprastai vadinamos druskomis ir rūgštimis.
Druskos paprastai skirstomos į rūgštus, vidutinis ir pagrindinis (13.5 pav.).

Tai yra, rūgščių druskų anijonų sudėtis apima vandenilio atomus, sujungtus kovalentiniais ryšiais su kitais anijonų atomais ir galinčius atsiriboti veikiant bazėms.

Bazinės druskos paprastai yra labai sudėtingos ir dažnai netirpsta vandenyje. Tipiškas bazinės druskos pavyzdys yra malachito mineralas Cu 2 (OH) 2 CO 3.

Kaip matote, pagal skirtingus klasifikavimo kriterijus išskiriamos svarbiausios cheminių medžiagų klasės. Bet kokiu pagrindu mes skiriame medžiagų klasę, visos šios klasės medžiagos turi bendras chemines savybes.

Šiame skyriuje sužinosite apie būdingiausias šių medžiagų klasių chemines savybes ir svarbiausius jų gavimo būdus.

METALAI, NEMETALAI, AMFOTERINIAI METALAI, RŪGŠTYS, PAGRINDAI, OKSOIDAI, RŪGŠČIOS, ANT KURIŲ RŪGŠTI, PAGRINDINIAI OKSIDAI, RŪGŠČIŲ OKSIDAI, AMFOTERINIAI OKSIDAI, AMFOTERINIAI HIDROKSIDAI, OKSIDAI
1. Kur natūralioje elementų sistemoje yra metalus formuojantys elementai, o kur nemetalus formuojantys elementai?
2. Parašykite penkių metalų ir penkių nemetalų formules.
3. Sudarykite šių junginių struktūrines formules:
(H 3 O) Cl, (H 3 O) 2 SO 4, HCl, H 2 S, H 2 SO 4, H 3 PO 4, H 2 CO 3, Ba (OH) 2, RbOH.
4. Kurie oksidai atitinka šiuos hidroksidus:
H 2SO 4, Ca (OH) 2, H 3 PO 4, Al (OH) 3, HNO 3, LiOH?
Kokia yra kiekvieno iš šių oksidų savybė (rūgštinė ar bazinė)?
5. Raskite druskų tarp šių medžiagų. Sudarykite jų struktūrines formules.
KNO 2, Al 2 O 3, Al 2 S 3, HCN, CS 2, H 2 S, K 2, SiCl 4, CaSO 4, AlPO 4
6. Sudarykite šių rūgščių druskų struktūrines formules:
NaHSO 4, KHSO 3, NaHCO 3, Ca (H 2 PO 4) 2, CaHPO 4.

13.2. Metalai

Metalo kristaluose ir jų lydaluose atomo branduoliai yra sujungti vienu metalinio ryšio elektronų debesiu. Kaip ir vienas metalo elemento atomas, taip ir metalo kristalas gali dovanoti elektronus. Metalo polinkis dovanoti elektronus priklauso nuo jo struktūros ir, svarbiausia, nuo jo atomų dydžio: kuo didesni atomo branduoliai (tai yra, tuo didesni joniniai spinduliai), tuo lengviau metalas dovanoja elektronus.
Metalai yra paprastos medžiagos, todėl juose esančių atomų oksidacijos būsena yra 0. Įeinant į reakcijas, metalai beveik visada keičia savo atomų oksidacijos būseną. Metalo atomai, neturėdami polinkio priimti elektronus, gali juos tik dovanoti ar socializuoti. Šių atomų elektronegatyvumas yra mažas, todėl, net kai jie suformuoja kovalentinius ryšius, metalų atomai įgyja teigiamą oksidacijos būseną. Taigi visi metalai vienokiu ar kitokiu laipsniu eksponuojami atstatomosios savybės... Jie reaguoja:
1) C nemetalai (bet ne visi ir ne visi):
4Li + O 2 \u003d 2Li 2 O,
3Mg + N 2 \u003d Mg 3 N 2 (kaitinant),
Fe + S \u003d FeS (kaitinant).
Aktyviausi metalai lengvai reaguoja su halogenais ir deguonimi, o su labai stipriomis azoto molekulėmis - tik ličio ir magnio.
Reaguodamas su deguonimi, dauguma metalų sudaro oksidus, o aktyviausi - peroksidus (Na 2 O 2, BaO 2) ir kitus sudėtingesnius junginius.
2) C oksidai mažiau aktyvūs metalai:
2Ca + MnO2 \u003d 2CaO + Mn (kaitinant),
2Al + Fe 2 O 3 \u003d Al 2 O 3 + 2Fe (su pašildymu).
Šių reakcijų vykimo galimybę lemia bendra taisyklė (redoksinės reakcijos vyksta silpnesnio oksidatoriaus ir reduktoriaus susidarymo kryptimi) ir priklauso ne tik nuo metalo aktyvumo (ty aktyvesnio, tai yra, metalas, kuris atsisako savo elektronų, lengviau atkuria mažiau aktyvų metalą), bet ir nuo oksido kristalinės grotelės energijos ( reakcija vyksta „stipresnio“ oksido susidarymo kryptimi).
3) C rūgščių tirpalai (12.2 straipsnis):
Mg + 2H 3 O \u003d Mg 2B + H 2 + 2H 2 O, Fe + 2H 3 O \u003d Fe 2 + H 2 + 2H 2 O,
Mg + H2SO4p \u003d MgSO4p + H2, Fe + 2HCl p \u003d FeCl 2p + H2.
Šiuo atveju reakcijos galimybė lengvai nustatoma įtempimų serija (reakcija vyksta, jei įtampų serijoje esantis metalas yra kairėje nuo vandenilio).
4) C druskos tirpalai (12.2 straipsnis):

Fe + Cu 2 \u003d Fe 2 + Cu, Cu + 2Ag \u003d Cu 2 + 2Ag,
Fe + CuSO 4p \u003d Cu + FeSO 4p, Cu + 2AgNO 3p \u003d 2Ag + Cu (NO 3) 2p.
Norint nustatyti reakcijos atsiradimo galimybę, taip pat naudojama keletas įtampų.
5) Be to, aktyviausi metalai (šarmas ir šarminis žemė) reaguoja su vandeniu (11.4 straipsnis):
2Na + 2H 2 O \u003d 2Na + H 2 + 2OH, Ca + 2H 2 O \u003d Ca 2 + H 2 + 2OH,
2Na + 2H2O \u003d 2NaOH p + H2, Ca + 2H2O \u003d Ca (OH) 2p + H2.
Antroje reakcijoje galimas Ca (OH) 2 nuosėdų susidarymas.
Dauguma metalų pramonėje gauti,redukuoti jų oksidus:
Fe 2 O 3 + 3CO \u003d 2Fe + 3CO 2 (esant aukštai temperatūrai),
MnO 2 + 2C \u003d Mn + 2CO (esant aukštai temperatūrai).
Laboratorijoje tam dažnai naudojamas vandenilis:

Aktyviausi metalai tiek pramonėje, tiek laboratorijoje gaunami elektrolizės būdu (9.9 straipsnis).
Laboratorijoje mažiau aktyvių metalų galima redukuoti iš jų druskų tirpalų su aktyvesniais metalais (apribojimus žr. 12.2 skyriuje).

1. Kodėl metalai nėra linkę oksiduotis?
2. Kas pirmiausia lemia metalų cheminį aktyvumą?
3. Atlikite transformacijas
a) Li Li 2 O LiOH LiCl; b) NaCl Na Na2O2;
c) FeO Fe FeS Fe 2 O 3; d) CuCl2 Cu (OH) 2 CuO Cu CuBr 2.
4. Atkurkite kaires lygčių puses:
a) ... \u003d H2O + Cu;
b) ... \u003d 3CO + 2Fe;
c) ... \u003d 2Cr + Al 2 O 3
. Cheminės savybės metalai.

13.3. Nemetalai

Skirtingai nuo metalų, nemetalai labai skiriasi vienas nuo kito savo savybėmis - ir fizinėmis, ir cheminėmis, ir netgi struktūros rūšimi. Tačiau, išskyrus nemalonias dujas, visuose nemetaluose ryšys tarp atomų yra kovalentinis.
Nemetalus sudarantys atomai turi polinkį jungtis elektronams, tačiau, formuodami paprastas medžiagas, jie negali šios tendencijos „patenkinti“. Todėl nemetalai (vienokiu ar kitokiu laipsniu) turi polinkį prijungti elektronus, tai yra, jie gali eksponuoti oksiduojančios savybės... Nemetalų oksidacinis aktyvumas, viena vertus, priklauso nuo atomų dydžio (kuo mažesni atomai, tuo aktyvesnė medžiaga), kita vertus, nuo kovalentinių ryšių stiprumo paprastoje medžiagoje (kuo stipresni ryšiai, tuo mažiau aktyvi medžiaga). Susidarant joniniams junginiams, nemetalų atomai iš tikrųjų prideda „papildomų“ elektronų, o formuodami junginius su kovalentiniais ryšiais, jie tik pasislenka įprastas elektronų poras savo kryptimi. Abiem atvejais oksidacijos būsena mažėja.
Nemetalai gali oksiduotis:
1) metalai (medžiagos, daugiau ar mažiau linkusios dovanoti elektronus):
3F 2 + 2Al \u003d 2AlF 3,
O 2 + 2Mg \u003d 2MgO (su pašildymu),
S + Fe \u003d FeS (kaitinant),
2C + Ca \u003d CaC 2 (kaitinant).
2) kiti nemetalai (mažiau linkę priimti elektronus):
2F 2 + C \u003d CF 4 (kaitinant),
O 2 + S \u003d SO 2 (su pašildymu),
S + H 2 \u003d H 2 S (kaitinant),
3) daug kompleksas medžiagos:
4F2 + CH4 \u003d CF4 + 4HF,
3O 2 + 4NH 3 \u003d 2N 2 + 6H 2 O (kaitinant),
Cl2 + 2HBr \u003d Br2 + 2HCl.
Čia reakcijos galimybę pirmiausia lemia ryšių stiprumas reagentuose ir reakcijos produktuose, ir jį galima nustatyti apskaičiuojant G.
Stipriausias oksidatorius yra fluoras. Deguonis ir chloras yra ne ką prastesni už juos (atkreipkite dėmesį į jų padėtį elementų sistemoje).
Boras, grafitas (ir deimantas), silicis ir kitos paprastos medžiagos, susidarančios iš elementų, esančių šalia ribos tarp metalų ir nemetalų, pasižymi daug mažiau oksidacinėmis savybėmis. Šių elementų atomai rečiau prijungia elektronus. Būtent šios medžiagos (ypač grafitas ir vandenilis) sugeba eksponuotis atstatomosios savybės:
2С + MnO2 \u003d Mn + 2CO,
4H2 + Fe3O4 \u003d 3Fe + 4H2O.
Tolimesnėse skiltyse jūs ištirsite likusias nemetalų chemines savybes, kai susipažinsite su atskirų elementų chemija (kaip buvo deguonies ir vandenilio atveju). Čia taip pat sužinosite, kaip gauti šių medžiagų.

1. Kurios iš šių medžiagų yra nemetalai: Be, C, Ne, Pt, Si, Sn, Se, Cs, Sc, Ar, Ra?
2. Pateikite nemetalų, kurie normaliomis sąlygomis yra a) dujos, b) skysčiai, c) kietosios medžiagos, pavyzdžius.
3. Pateikite a) molekulinių ir b) nemolekulinių paprastųjų medžiagų pavyzdžius.
4. Pateikite tris cheminių reakcijų, kuriose a) chloras ir b) vandenilis pasižymi oksidacinėmis savybėmis, pavyzdžius.
5. Pateikite tris pavyzdžius cheminių reakcijų, kurių nėra pastraipos tekste, kuriose vandenilis pasižymi redukcinėmis savybėmis.
6. Atlikite transformacijas:
a) P4P4O10H3P04; b) H2 NaH H2; c) Cl2 NaClCl2.
Nemetalų cheminės savybės.

13.4. Pagrindiniai oksidai

Jūs jau žinote, kad visi pagrindiniai oksidai yra kietos, nemolekulinės, jonais sujungtos medžiagos.
Pagrindiniai oksidai yra:
a) šarminių ir šarminių žemių elementų oksidai,
b) kai kurių kitų elementų, sudarančių metalus, oksidai, esant žemesnėms oksidacijos būsenoms, pavyzdžiui: CrO, MnO, FeO, Ag 2 O ir kt.

Jie apima atskirai įkrautus, dvigubai įkrautus (labai retai - tris kartus įkrautus katijonus) ir oksido jonus. Būdingiausias Cheminės savybėsbaziniai oksidai yra tiksliai susiję su dvigubai įkrautų oksido jonų (labai stiprių bazinių dalelių) buvimu juose. Cheminis bazinių oksidų aktyvumas visų pirma priklauso nuo jonų jungties stiprumo jų kristaluose.
1) Visi baziniai oksidai reaguoja su stiprių rūgščių tirpalais (12.5 straipsnis):
Li 2 O + 2H 3 O \u003d 2Li + 3H 2 O, NiO + 2H 3 O \u003d Ni 2 + 3H 2 O,
Li 2 O + 2HCl p \u003d 2LiCl p + H 2 O, NiO + H 2 SO 4p \u003d NiSO 4p + H 2 O.
Pirmuoju atveju, be reakcijos su oksonio jonais, taip pat yra reakcija su vandeniu, tačiau kadangi jo greitis yra daug mažesnis, jo galima nepaisyti, ypač todėl, kad galų gale vis tiek gaunami tie patys produktai.
Reakcijos su silpnu rūgšties tirpalu galimybę lemia ir rūgšties stiprumas (kuo stipresnė rūgštis, tuo ji aktyvesnė), tiek jungties okside stiprumas (kuo silpnesnis ryšys, tuo aktyvesnis oksidas).
2) Šarminių ir šarminių žemių metalų oksidai reaguoja su vandeniu (11.4 straipsnis):
Li 2 O + H 2 O \u003d 2Li + 2OH BaO + H 2 O \u003d Ba 2 + 2OH
Li 2 O + H 2 O \u003d 2LiOH p, BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2p.
3) Be to, baziniai oksidai reaguoja su rūgštiniais oksidais:
BaO + CO 2 \u003d BaCO 3,
FeO + SO 3 \u003d FeSO 4,
Na2O + N2O5 \u003d 2NaNO3.
Priklausomai nuo tų ir kitų oksidų cheminio aktyvumo, reakcijos gali vykti įprastoje temperatūroje arba kaitinant.
Kokia yra šių reakcijų priežastis? Panagrinėkime BaCO 3 susidarymo iš BaO ir CO 2 reakciją. Reakcija vyksta savaime, o entropija šioje reakcijoje sumažėja (iš dviejų medžiagų, kietų ir dujinių, susidaro viena kristalinė medžiaga), todėl reakcija yra egzoterminė. Vykdant egzotermines reakcijas, susidariusių ryšių energija yra didesnė už nutrūkusių energiją, todėl ryšių energija BaCO 3 yra didesnė nei pradiniuose BaO ir CO 2. Tiek pradinėse medžiagose, tiek reakcijos produktuose yra dviejų tipų cheminės jungtys: joninės ir kovalentinės. Joninių jungčių energija (grotelių energija) BaO yra šiek tiek didesnė nei BaCO 3 (karbonato jonų dydis yra didesnis nei oksido jonų), todėl O 2 + CO 2 sistemos energija yra didesnė už CO 3 2 energiją.

+ Klausimas

Kitaip tariant, CO 3 2 jonas yra stabilesnis nei atskirai paimta O 2 jona ir CO 2 molekulė. Didesnis karbonato jono (jo mažesnės vidinės energijos) stabilumas yra susijęs su šio jono krūvio pasiskirstymu (- 2 e) virš trijų karbonato jonų deguonies atomų, o ne vieno oksido jone (taip pat žr. § 13.11).
4) Daugelis pagrindinių oksidų gali būti redukuojami į metalą aktyvesniu metalu ar nemetalu redukuojančiu agentu:
MnO + Ca \u003d Mn + CaO (kaitinant),
FeO + H 2 \u003d Fe + H 2 O (kaitinant).
Tokių reakcijų vykimo galimybė priklauso ne tik nuo reduktoriaus aktyvumo, bet ir nuo pradiniame ir susidariusiame okside esančių ryšių stiprumo.
Dažnas gavimo būdasbeveik visi pagrindiniai oksidai yra atitinkamo metalo oksidacija deguonimi. Tokiu būdu negalima gauti natrio, kalio ir kai kurių kitų labai aktyvių metalų oksidų (tokiomis sąlygomis susidaro peroksidai ir sudėtingesni junginiai), taip pat aukso, sidabro, platinos ir kitų labai mažai aktyvių metalų (šie metalai nereaguoja su deguonimi). Bazinius oksidus galima gauti termiškai skaidant atitinkamus hidroksidus, taip pat kai kurias druskas (pavyzdžiui, karbonatus). Taigi, magnio oksidą galima gauti visais trimis būdais:
2Mg + O2 \u003d 2MgO,
Mg (OH) 2 \u003d MgO + H20,
MgCO 3 \u003d MgO + CO 2.

1. Padarykite reakcijos lygtis:
a) Li 2 O + CO 2 b) Na 2 O + N 2 O 5 c) CaO + SO 3
d) Ag 2 O + HNO 3 e) MnO + HCl f) MgO + H 2 SO 4
2. Sudarykite reakcijų, vykstančių įgyvendinant šias transformacijas, lygtis:
a) Mg MgO MgSO4 b) Na 2 O Na 2 SO 3 NaCl
c) CoO Co CoCl 2 d) Fe Fe 3 O 4 FeO
(3) 8,85 g sverianti nikelio dalis buvo deginama deguonies srovėje, kad gautų nikelio (II) oksidą, po to apdorojant druskos rūgšties pertekliumi. Į gautą tirpalą buvo pridedamas natrio sulfido tirpalas, kol baigėsi krituliai. Nustatykite šių nuosėdų masę.
Pagrindinių oksidų cheminės savybės.

13.5. Rūgštiniai oksidai

Visi rūgštiniai oksidai yra medžiagos su kovalentinis ryšys.
Rūgščių oksidai apima:
a) nemetalus sudarančių elementų oksidai,
b) kai kurie metalus sudarančių elementų oksidai, jei šiuose oksiduose esantys metalai yra aukštesnio oksidacijos būsenos, pavyzdžiui, CrO 3, Mn 2 O 7.
Tarp rūgščių oksidų yra medžiagų, kurios yra dujos kambario temperatūroje (pavyzdžiui: CO 2, N 2 O 3, SO 2, SeO 2), skysčiai (pavyzdžiui, Mn 2 O 7) ir kietosios medžiagos (pavyzdžiui: B 2 O 3, SiO 2, N 2 O 5, P 4 O 6, P 4 O 10, SO 3, I 2 O 5, CrO 3). Dauguma rūgščių oksidų yra molekulinės medžiagos (išimtys yra B 2 O 3, SiO 2, kietasis SO 3, CrO 3 ir kai kurie kiti; taip pat yra nemolekulinių P 2 O 5 modifikacijų). Tačiau nemolekuliniai rūgštiniai oksidai tampa molekuliniai, kai jie pereina į dujinę būseną.
Rūgštiniai oksidai apibūdinami taip cheminės savybės.
1) Visi rūgštiniai oksidai reaguoja su stipriomis bazėmis, kaip ir su kieta medžiaga:
CO 2 + Ca (OH) 2 \u003d CaCO 3 + H 2 O
SiO 2 + 2KOH \u003d K 2 SiO 3 + H 2 O (kaitinant),
ir su šarminiais tirpalais (12.8 straipsnis):
SO 3 + 2OH \u003d SO 4 2 + H 2 O, N 2 O 5 + 2OH \u003d 2NO 3 + H 2 O,
SO 3 + 2NaOH p \u003d Na 2 SO 4p + H 2 O, N 2 O 5 + 2KOH p \u003d 2KNO 3p + H 2 O.
Reakcijos su kietaisiais hidroksidais priežastis yra tokia pati kaip su oksidais (žr. 13.4 punktą).
Aktyviausi rūgštiniai oksidai (SO 3, CrO 3, N 2 O 5, Cl 2 O 7) taip pat gali reaguoti su netirpiomis (silpnomis) bazėmis.
2) Rūgštiniai oksidai reaguoja su baziniais oksidais (13.4 straipsnis):
CO 2 + CaO \u003d CaCO 3
P 4 O 10 + 6FeO \u003d 2Fe 3 (PO 4) 2 (kaitinant)
3) Daugelis rūgščių oksidų reaguoja su vandeniu (§ 11.4).
N 2 O 3 + H 2 O \u003d 2HNO 2 SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3 (teisingesnis sieros rūgšties -SO 2. formulės atvaizdavimas. H 2 O
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3 SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
Daugelis rūgščių oksidų gali būti gavo oksiduojant atitinkamų paprastų medžiagų (C gr, S 8, P 4, P cr, B, Se, bet ne N 2 ir ne halogenų) deguonimi (deginant deguonyje ar ore):
C + O2 \u003d CO 2,
S8 + 8O2 \u003d 8SO2,
arba skaidant atitinkamas rūgštis:
H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (stipriai kaitinant),
H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O (džiovinant ore),
H 2 CO 3 \u003d CO 2 + H 2 O (kambario temperatūroje tirpale),
H 2 SO 3 \u003d SO 2 + H 2 O (kambario temperatūroje tirpale).
Anglies ir sieros rūgščių nestabilumas leidžia gauti CO 2 ir SO 2, veikiant stiprioms rūgštims karbonatams Na 2 CO 3 + 2HCl p \u003d 2NaCl p + CO 2 + H 2 O
(reakcija vyksta tiek tirpale, tiek kietame Na 2 CO 3) ir sulfituose
K 2 SO 3t + H 2 SO 4conc \u003d K 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O (jei vandens yra daug, sieros dioksidas neišskiriamas dujų pavidalu)