Amphoteric oxides สมบัติทางเคมีวิธีการผลิต

Amphoteric oxides (มีสมบัติคู่)- ในกรณีส่วนใหญ่จะเป็นโลหะออกไซด์ซึ่งมีความอิ่มตัวเล็ก ๆ ขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอกแสดงให้เห็นถึงสมบัติของกรดหรือออกไซด์ ออกไซด์เหล่านี้เกิดขึ้นจากโลหะที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงซึ่งมักแสดงสถานะออกซิเดชันต่อไปนี้: ll, lll, lV

ตัวอย่างของ amphoteric ออกไซด์: สังกะสีออกไซด์ (ZnO), โครเมียมออกไซด์ lll (Cr2O3) อลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) ออกไซด์ LL ดีบุก (SnO) ดีบุกออกไซด์ LV (SnO2), ตะกั่วออกไซด์ LL (PbO), ตะกั่ว LV ออกไซด์ (PbO2) ไทเทเนียม LV ออกไซด์ (TiO2), แมงกานีสออกไซด์ LV (MnO2) เหล็กออกไซด์ lll (Fe2O3) เบริลเลียมออกไซด์ (BEO)

ปฏิกิริยาโดยทั่วไปของ amphoteric oxides:

1 ออกไซด์เหล่านี้สามารถตอบสนองกับกรดที่แข็งแกร่ง ในกรณีนี้เกลือของกรดเหล่านี้จะเกิดขึ้น ปฏิกิริยาของประเภทนี้เป็นอาการของคุณสมบัติของประเภทพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น ZnO (สังกะสีออกไซด์) + H2SO4 (กรดไฮโดรคลอริก) → ZnSO4 (ซัลเฟตสังกะสี) + H2O (น้ำ)

2. เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสารอัลคาไลที่แข็งแกร่ง amphoteric oxides และ hydroxides มีคุณสมบัติเป็นกรด ในกรณีนี้ความเป็นคู่ของสมบัติ (กล่าวคือความเข้มข้น) แสดงออกในรูปของเกลือ 2 ชนิด

ในการละลายในปฏิกิริยากับด่างเกลือเฉลี่ยจะเกิดขึ้นตัวอย่างเช่น:
ZnO (สังกะสีออกไซด์) + 2NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซด์) → Na2ZnO2 (เกลือเฉลี่ยทั่วไป) + H2O (น้ำ)
Al2O3 (อลูมินา) + 2 นาโนเมตร (โซเดียมไฮดรอกไซด์) = 2NaAlO2 + H2O (น้ำ)
2Al (OH) 3 (อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์) + 3SO3 (ซัลเฟอร์ออกไซด์) = Al2 (SO4) 3 (อลูมิเนียมซัลเฟต) + 3H2O (น้ำ)

ในสารละลาย amphoteric oxides ในปฏิกิริยากับด่างในรูปแบบเกลือที่ซับซ้อนตัวอย่างเช่น: Al2O3 (อลูมิเนียม) + 2NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซ) + 3H2O (น้ำ) + 2NA (Al (OH) 4) (เกลือที่ซับซ้อนของโซเดียม tetragidroksoalyuminat)

3. โลหะแต่ละชนิดของ amphoteric oxide มีจำนวนประสานกัน ตัวอย่างเช่นสำหรับสังกะสี (Zn) -4 สำหรับอลูมิเนียม (Al) -4 หรือ 6 สำหรับโครเมียม (Cr) -4 (หายาก) หรือ 6

4. Amphoteric oxide ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำและไม่ละลายในน้ำ

อะไรเป็นปฏิกิริยาพิสูจน์โลหะ amphoteric?

โดยปกติแล้วองค์ประกอบหนึ่งมีคุณสมบัติของทั้งโลหะและอโลหะ มีลักษณะคล้ายกันอยู่ในองค์ประกอบของกลุ่ม A: Be (เบริลเลียม), Ga (แกลเลียม), Ge (เจอร์เมเนียม), Sn (ดีบุก), Pb, Sb (พลวง), Bi (บิสมัท) และบางส่วนอื่น ๆ , กลุ่มคือ Cr (โครเมียม), Mn (แมงกานีส), Fe (เหล็ก), Zn (สังกะสี), Cd (แคดเมียม) และอื่น ๆ

ให้เราพิสูจน์ด้วยปฏิกิริยาทางเคมีดังต่อไปนี้การตกตะกอนขององค์ประกอบทางเคมีของสังกะสี (สังกะสี):

1. Zn (OH) 2 (สังกะสีไฮดรอกไซด์) + N2O5 (diazotene pentoxide) = Zn (NO3) 2 (สังกะสีไนเตรต) + H2O (น้ำ)
ซิงค์ออกไซด์ (สังกะสีออกไซด์) + 2HNO3 (กรดไนตริก) = Zn (NO3) 2 (สังกะสีไนเตรต) + H2O (น้ำ)

b) Zn (OH) 2 (สังกะสีไฮดรอกไซด์) + Na2O (โซเดียมออกไซด์) = Na2ZnO2 (sodium dioxocincate) + H2O (น้ำ)
ซิงค์ออกไซด์ (สังกะสีออกไซด์) + 2NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซ) = Na2ZnO2 (โซเดียม dioksotsinkat) + H2O (น้ำ)

ในกรณีที่องค์ประกอบที่มีคู่สมบัติของสารประกอบมีการเกิดออกซิเดชันดังต่อไปนี้สมบัติทั้งสอง (amphoteric) จะเห็นได้ชัดเจนที่สุดในขั้นตอนกลางของการออกซิเดชัน

ตัวอย่างเช่นคุณสามารถนำโครเมียม (Cr) องค์ประกอบนี้มีสถานะออกซิเดชันต่อไปนี้: 3+, 2+, 6+ ในกรณีของ +3 คุณสมบัติพื้นฐานและความเป็นกรดจะมีค่าใกล้เคียงกันในขณะที่ค่า Cr +2 จะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติหลักและ Cr +6 เป็นกรด นี่เป็นปฏิกิริยาที่พิสูจน์คำพูดนี้:

Cr + 2 → CrO (โครเมียมออกไซด์ +2), Cr (OH) 2 → CrSO4;
Cr + 3 → Cr2O3 (โครเมียมออกไซด์ +3), Cr (OH) 3 (โครเมียมไฮดรอกไซด์) → KCrO2 หรือโครเมียมซัลเฟต Cr2 (SO4) 3;
Cr + 6 → CrO3 (โครเมียมออกไซด์ +6), H2CrO4 → K2CrO4

ในกรณีส่วนใหญ่ amphoteric ออกไซด์องค์ประกอบทางเคมีที่มีการเกิดออกซิเดชัน +3 อยู่ในรูปเมตาดาต้า ตัวอย่างเช่นเราสามารถให้: อลูมิเนียม metahydroxide (สูตรทางเคมี AlO (OH) และ metahydroxide ของเหล็ก (สูตรทางเคมี FeO (OH))

พวกเขาได้รับ amphoteric ออกไซด์อย่างไร?

วิธีที่สะดวกที่สุดในการหาพวกเขาคือการตกตะกอนจากสารละลายในน้ำโดยใช้แอมโมเนียไฮเดรตนั่นคือฐานอ่อนแอ ตัวอย่างเช่น
Al (NO3) 3 (อลูมิเนียมไนเตรต) + 3 (H2OxNH3) (สารละลายแอมโมเนียไฮเดรทน้ำ) = Al (OH) 3 (amphoteric oxide) + 3NH4NO3 (ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิยี่สิบองศา)
อัล (NO3) 3 (อลูมิเนียมไนเตรต) + 3 (H2OxNH3) (น้ำแอมโมเนียมไฮดรอกไซ) = ALO (OH) (ออกไซด์ amphoteric) + 3NH4NO3 + H2O (ปฏิกิริยาดำเนินการใน 80 ° C)

ในกรณีนี้ในการแลกเปลี่ยนของประเภทนี้ในกรณีที่ส่วนเกินอลูมิเนียมไฮดรอกไซด่างจะไม่เกิดการตกตะกอน เพราะนี่คือความจริงที่ว่าอลูมิเนียมผ่านเข้าไปประจุลบเพราะคุณสมบัติคู่: อัล (OH) 3 (อลูมิเนียมไฮดรอกไซ) + OH- (ด่างส่วนเกิน) = [Al (OH) 4] - (อลูมิเนียมไฮดรอกไซแอนไอออน)

ตัวอย่างของปฏิกิริยาประเภทนี้:
Al (NO3) 3 (อลูมิเนียมไนเตรต) + 4NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซด์ส่วนเกิน) = 3NaNO3 + Na (Al (OH) 4)
ZnSO4 (สังกะสีซัลเฟต) + 4NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซด์ส่วนเกิน) = Na2SO4 + Na2 (Zn (OH) 4)

เกลือซึ่งเกิดขึ้นในกรณีนี้หมายถึงสารประกอบที่ซับซ้อน ประกอบด้วยแอนไอออนที่ซับซ้อนต่อไปนี้: (Al (OH) 4) - และอื่น ๆ (Zn (OH) 4) 2-. ดังนั้นเกลือเหล่านี้เรียกว่า Na (Al (OH) 4) - sodium tetrahydroxoaluminate, Na2 (Zn (OH) 4) - sodium tetrahydroxocincate ผลิตภัณฑ์ของการปฏิสัมพันธ์ของอลูมิเนียมหรือสังกะสีออกไซด์กับด่างแข็งจะเรียกว่าแตกต่างกัน: NaAlO2 - sodium dioxoaluminate และ Na2ZnO2 - sodium dioxocincate

</ p>