Какой оксид имеет амфотерные свойства
Перед изучением этого раздела рекомендую изучить следующие темы:
Классификация неорганических веществ
Классификация оксидов, способы их получения
Химические свойства основных оксидов
Химические свойства кислотных оксидов
Амфотерные оксиды проявляют свойства и основных, и кислотных. От основных отличаются только тем, что могут взаимодействовать с растворами и расплавами щелочей и с расплавами основных оксидов, которым соответствуют щелочи.
1. Амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами и кислотными оксидами.
При этом амфотерные оксиды взаимодействуют, как правило, с сильными и средними кислотами и их оксидами.
Например, оксид алюминия взаимодействует с соляной кислотой, оксидом серы (VI), но не взаимодействует с углекислым газом и кремниевой кислотой:
амфотерный оксид + кислота = соль + вода
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
амфотерный оксид + кислотный оксид = соль
Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3
Al2O3 + CO2 ≠
Al2O3 + H2SiO3 ≠
2. Амфотерные оксиды не взаимодействуют с водой.
Оксиды взаимодействуют с водой, только когда им соответствуют растворимые гидроксиды, а все амфотерные гидроксиды — нерастворимые.
амфотерный оксид + вода ≠
3. Амфотерные оксиды взаимодействуют с щелочами.
При этом механизм реакции и продукты различаются в зависимости от условий проведения процесса — в растворе или расплаве.
В растворе образуются комплексные соли, в расплаве — обычные соли.
Формулы комплексных гидроксосолей составляем по схеме:
- Сначала записываем центральный атом-комплекообразователь (это, как правило, амфотерный металл).
- Затем дописываем к центральному атому лиганды — гидроксогруппы. Число лигандов в 2 раза больше степени окисления центрального атома (исключение — комплекс алюминия, у него, как правило, 4 лиганда-гидроксогруппы).
- Заключаем центральный атом и его лиганды в квадратные скобки, рассчитываем суммарный заряд комплексного иона.
- Дописываем необходимое количество внешних ионов. В случае гидроксокомплексов это — ионы основного металла.
Основные продукты взаимодействия соединений амфотерных металлов со щелочами сведем в таблицу.
| Металлы | В расплаве щелочи | В растворе щелочи |
Степень окисле-ния +2 (Zn, Sn, Be) | Соль состава X2YO2*. Например: Na2ZnO2 | Комплексная соль состава Х2[Y(OH)4]*. Например: Na2[Zn(OH)4] |
| Степень окисле-ния +3 (Al, Cr, Fe) | Соль состава XYO2 (мета-форма) или X3YO3 (орто-форма). Например: NaAlO2 или Na3AlO3 | Na3[Al(OH)6] или Na[Al(OH)4 Комплексная соль состава Х3[Y(OH)6]* или реже Х[Y(OH)4]. Например: Na[Al(OH)4] |
* здесь Х — щелочной металл, Y — амфотерный металл.
Исключение — железо не образует гидроксокомплексы в растворе щелочи!
Например:
амфотерный оксид + щелочь (расплав) = соль + вода
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
амфотерный оксид + щелочь (раствор) = комплексная соль
ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4]
4. Амфотерные оксиды взаимодействуют с основными оксидами.
При этом взаимодействие возможно только с основными оксидами, которым соответствуют щелочи и только в расплаве. В растворе основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием щелочей.
амфотерный оксид + основный оксид = соль + вода
Al2O3 + Na2O = 2NaAlO2
5. Окислительные и восстановительные свойства.
Амфотерные оксиды способны выступать и как окислители, и как восстановители и подчиняются тем же закономерностям, что и основные оксиды. Окислительно-восстановительные свойства амфотерных оксидов подробно рассмотрены в статье про основные оксиды.
6. Амфотерные оксиды взаимодействуют с солями летучих кислот.
При этом действует правило: в расплаве менее летучие кислоты и их оксиды вытесняют более летучие кислоты и их оксиды из их солей.
Например, твердый оксид алюминия Al2O3 вытеснит более летучий углекислый газ из карбоната натрия при сплавлении:
Na2CO3 + Al2O3 = 2NaAlO2 + CO2
Источник
Амфотерность – это очень важная тема школьного курса химии, которая очень часто бывает недопонята учениками старших классов. Если так происходит, в дальнейшем, это может привести к серьезным проблемам на уроках, так как в химии все новые темы базируются на предыдущих.
Сегодня, я хочу поговорить об амфотерности, наиболее простым и доступным языком. Надеюсь, что эта статья сможет стать полезна учащимся школ, проходящим эту тему, учителям при ее объяснение и всем, кто просто хочет разобраться в химии по каким либо причинам.
Начнем мы вот с чего. Есть такие версии Таблицы Менделеева, в которых химические элементы разделены по цветам. Например, периодическая система из школьных учебников по химии от автора О.С. Габриеляна выглядит так:
В ней, черным цветом обозначены знаки металлов, образующих основные оксиды и основания, красным – знаки неметаллов, зеленым – знаки металлов, обладающих амфотерными свойствами.
Теперь вспоминаем другое, когда мы проходили основания, мы должны были заметить, что их образует метал, которому соответствует основный оксид, например:
Na – Na2O – NaOH
K – K2O – KOH
Ca – CaO – Ca(OH)2
Все эти металлы, в периодической системе Д,И. Менделеева обозначены черным цветом.
Так же мы должны были заметить, что в основе кислот лежат неметаллы, которым соответствуют кислотные оксиды, например:
S – SO3 – H2SO4
N – N2O5 – HNO3
P – P2O5 – H3PO4
Cl – Cl2O7 – HCLO4
Все они обозначены в Таблице красным цветом.
Однако, у нас остаются еще и зеленые элементы, которые являются металлами, образующими амфотерные оксиды и гидроксиды. Что же это значит? Давайте начнем с определения амфотерных веществ.
Амфотерные вещества (от греч. Амфотеро – и тот, и другой) – это вещества, которые в зависимости от условий реакций проявляют основные или кислотные свойства.
Чтобы это понять, в школах часто предлагают провести такой эксперимент (или подобный). Возьмем любую водорастворимую соль цинка и добавим в нее немного щелочи, в результате реакции образуется осадок:
ZnCl2 + NaOH = NaCl + Zn(OH)2 (осадок)
Помимо прочего, этот осадок амфотерный гидроксид и сейчас мы это докажем.
Отфильтруем осадок и поместим небольшое его количество в две пробирки. В пробирку №1 добавим несколько миллилитров раствора серной кислоты. При этом осадок растворится, значит реакция будет идти:
Zn(OH)2 + H2SO4 (p-p) = ZnSO4 + 2H2O
В пробирку №2 с высушенным гидроксидом цинка добавим кристаллический гидроксид натрия и нагреем смесь. При этом мы будем наблюдать протекание химической реакции, которая записывается согласно следующей схеме:
Zn(OH)2 + 2NaOH =(сплавление)= Na2ZnO2(цинкат натрия) + H2O
При этом гидроксид цинка проявил свои кислотные свойства, поэтому реакция прошла так. Для простоты написания реакций мы даже можем представить амфотерные гидроксиды в их кислотной форме, например:
Zn(OH)2 – H2ZnO2
H2ZnO2 + 2NaOH =(сплавление)= Na2ZnO2 + H2O
Кстати оксид цинка в точно таких же условиях, поведет себя как кислотный оксид:
ZnO + 2NaOH =(сплавление)= Na2ZnO2 + H2O
Так же точно, дело будет обстоять и с другими амфотерными гидроксидами, например гидроксид алюминия можно представить в форме двух кислот:
Реакция гидроксида алюминия с кислотой будет протекать стандартно:
Al(OH)3 + 3HCL = AlCl3 + 3H20
Реакция гидроксида алюминия со щелочью, будет протекать по схеме:
Al(OH)3 + NaOH =(сплавление)= NaAlO2 + H2O
В данном случае берем остаток метаалюминиевой кислоты, так как очевидно, что при сплавление будет удаляться вода.
Стоит учесть, что в расплаве и растворе данные реакции будут протекать по разному.
Амфотерный гидроксид + Раствор щелочи = Комплексная соль
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Реакция оксида алюминия и самого алюминия с раствором щелочи будет протекать по следующей схеме:
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Точно такие же реакции будут давать другие амфотерные металы, их оксиды и гидроксиды с растворами щелочей, например цинк:
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]
Все очень просто 🙂
Однако, не стоит забывать еще одно очень важное правило. Если элемент-металл проявляет несколько степеней окисления, то его оксид и гидроксид с низшей степенью окисления будут проявлять, как правило, основные свойства, с высшей — кислотные, а с промежуточной — амфотерные. Например, для хрома:
Похожем образом дело обстоит и с другими элементами. Например, то же железо может проявлять степени окисления 2+, 3+ и 6+. Но зная правило, мы не растеряемся и отнесем гидроксид железа (II) к основаниям, а гидроксид железа (III) к амфотерным гидроксидам.
Амфотерные оксиды и гидроксиды образуют чаще всего те элементы, которые составляют побочные подгруппы Периодической системы Д. И. Менделеева. Так как эти элементы могут проявляться в разных степенях окисления, их называют переходными элементами или переходными металлами.
Вот собственно и все.
До новых встреч, уважаемые читатели!
Источник
Тема № 10.
Химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных
Рекомендуемые видеоуроки
Теоретические сведения
Оксид — бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом
Номенклатура оксидов
Названия оксидов строится таким образом: сначала произносят слово «оксид», а затем называют образующий его элемент. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках в конце названия:
NaI2O – оксид натрия; СаIIО – оксид кальция;
SIVO2 – оксид серы (IV); SVIO3 – оксид серы (VI).
Классификация оксидов
По химическим свойствам оксиды делятся на две группы:
1. Несолеобразующие (безразличные) – не образуют солей, например: NO, CO, H2O;
2. Солеобразующие, которые, в свою очередь, подразделяются на:
– основные – это оксиды типичных металлов со степенью окисления +1,+2 (I и II групп главных подгрупп, кроме бериллия) и оксиды металлов в минимальной степени окисления, если металл обладает переменной степенью окисления (CrO, MnO);
– кислотные – это оксиды типичных неметаллов (CO2, SO3, N2O5) и металлов в максимальной степени окисления, равной номеру группы в ПСЭ Д.И.Менделеева (CrO3, Mn2O7);
– амфотерные оксиды (обладающие как основными, так и кислотными свойствами, в зависимости от условий проведения реакции) – это оксиды металлов BeO, Al2O3, ZnO и металлов побочных подгрупп в промежуточной степени окисления (Cr2O3, MnO2).
Основные оксиды
Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами.
Основным оксидам соответствуют основания.
Например, оксиду кальция CaO отвечает гидроксид кальция Ca(OH)2, оксиду кадмия CdO – гидроксид кадмия Cd(OH)2.
Химические свойства основных оксидов
1. Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием оснований.
Условие протекания реакции: должны образовываться растворимые основания!
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
Al2O3 + H2O → реакция не протекает, так как должен образовываться Al(OH)3, который нерастворим.
2. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O.
3. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли:
СaO + SiO2→ CaSiO3
4. Взаимодействие с амфотерными оксидами:
СaO + Al2O3 → Сa(AlO2)2
Кислотные оксиды
Кислотными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами. Им соответствуют кислоты.
Например, оксиду серы (IV) соответствует сернистая кислота H2SO3.
Химические свойства кислотных оксидов
1. Взаимодействие с водой с образованием кислоты:
Условия протекания реакции: должна образовываться растворимая кислота.
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
2. Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды:
Условия протекания реакции: с кислотным оксидом взаимодействует именно щелочь, то есть растворимое основание.
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
3. Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей:
SO3 + Na2O → Na2SO4
Амфотерные оксиды
Оксиды, гидратные соединения которых проявляют свойства как кислот, так и оснований, называются амфотерными.
Например: оксид алюминия Al2O3, оксид марганца (IV) MnO2.
Химические свойства амфотерных оксидов
1. C водой не взаимодействуют
2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием солей при сплавлении (основные свойства):
ZnO + SiO2 → ZnSiO3
3. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (основные свойства):
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
4. Взаимодействие с растворами и расплавами щелочей с образованием соли и воды (кислотные свойства):
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
5. Взаимодействие с основными оксидами (кислотные свойства):
Al2O3 + CaO → Ca(AlO2)2
Интернет-источники
Источник
Понятие об
амфотерных оксидах и гидроксидах
Первоначальная классификация химических элементов на металлы и неметаллы является
неполной. Существуют химические элементы и соответствующие им вещества, которые
проявляют двойственную природу – амфотерные свойства. Могут
взаимодействовать как с кислотами и кислотными оксидами, так и с основаниями и
основными оксидами, например,
а)
2Al(OH)3 + 3SO3 = Al2(SO4)3 +
3H2O
Al2O3 + 3H2SO4 =
Al2(SO4)3 + 3H2O
б)
2Al(OH)3 + Na2O = 2NaAlO2 +
3H2O
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 +
H2O
Al(OH)3 ↔ H3AlO3 (ортоалюминиеваякислота) –H2O↔ HAlO2 (метаалюминиеваякислота), здесь AlO2 (I) – одновалентныйкислотныйостатокметаалюминат
Так,
гидроксид и оксид алюминия в реакциях (а) проявляют свойства основных гидроксидов
и оксидов, т.е. реагируют с кислотными гидроксидом и оксидом, образуя
соответствующую соль – сульфат алюминия Al2(SO4)3,
тогда как в реакциях (б) они же проявляют свойства кислотных гидроксидов
и оксидов, т.е. реагируют с основными гидроксидом и оксидом, образуя соль –
метаалюминат натрия NaAlO2. Если указанные реакции протекают в
водном растворе:
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Другой
пример,
а)
Zn(OH)2 + SO3 = ZnSO4 + H2O
ZnO + H2SO4 = H2O
+ ZnSO4
б)
Zn(OH)2 + Na2O = Na2ZnO2 +
H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O
Zn(OH)2↔H2ZnO2,
здесь ZnO2(II) – двухвалентный кислотный остаток цинкат.
Оксиды и
гидроксиды, которые способны реагировать и с кислотами, и со щелочами, называют
амфотерными.
Химические
элементы, которым соответствуют амфотерные оксиды и гидроксиды, обладают
переходными химическими свойствами, не относящимися ни к металлам, ни к
неметаллам, их называют амфотерными.
Амфотерность (от греч. amphoteros
– и тот, и другой) – способность химических соединений проявлять и кислотные, и
основные свойства в зависимости от природы реагента, с которым амфотерное
вещество вступает в кислотно-основное взаимодействие. Амфотерные оксиды и
гидроксиды – оксиды и гидроксиды, проявляющие как основные, так и кислотные
свойства. Они реагируют как с кислотами, так и с основаниями. Амфотерным
оксидам соответствуют амфотерные гидроксиды, например,
ВeО – Вe(ОН)2,
Сr2O3 – Сr(ОН)3.
Амфотерные гидроксиды практически нерастворимы в воде. Они являются слабыми
кислотами и слабыми основаниями.
Амфотерными оксидами и гидроксидами являются, как правило, оксиды и
гидроксиды металлов, в которых валентность металла III, IV иногда II.
Среди оксидов элементов главных подгрупп амфотерными являются: BeO, Al2O3,
SnO, SnO2, PbO, Sb2O3.
Амфотерными гидроксидами являются следующие гидроксиды элементов главных
подгрупп: Ве(ОН)2, Al(ОН)3, Рb(ОН)2 и
некоторые другие.
Оксиды и гидроксиды, в которых валентность металла III, IV, являются,
как правило, амфотерными: Сг2O3 и Cr(OH)3, Fe2O3
и Fe(OH)3. Однако последние элементы в декадах d–элементов
(например, Zn) образуют амфотерные оксиды и гидроксиды даже в низких степенях
окисления, например, ZnO и Zn(OH)2.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМФОТЕРНЫХ ГИДРОКСИДОВ
(нерастворимы в воде)
Амфотерный гидроксид | Кислотный остаток (А) | Оксид |
Zn(OH)2 | со щелочами проявляет кислотные H2ZnO2↔ZnO2 (II) кислотный остаток – цинкат | ZnO |
Al(OH)3 | со щелочами проявляет кислотные HAlO2↔AlO2 (I) кислотный остаток – метаалюминат | Al2O3 |
Be(OH)2 | со щелочами проявляет кислотные H2BeO2↔BeO2 (II) кислотный остаток – бериллат | BeO |
Cr(OH)3 | со щелочами проявляет кислотные HCrO2↔CrO2 (I) кислотный остаток – хромат | Cr2O3 |
1.Реагируют с кислотами: Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
2.Реагируют со щелочами: Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]
Видео “Амфотерные свойства гидроксида алюминия”
Видео “Получение и химические свойства амфотерных
гидроксидов”
Тренажёр “Амфотерные свойства оксида алюминия”
Тренажёр – виртуальная лаборатория “Амфотерные свойства оксида алюминия”
Применение
Из всех амфотерных гидроксидов наибольшее применение находит гидроксид
алюминия:
·
лекарственные препараты, приготовленные на
основе гидроксида алюминия, врач назначает при нарушении
кислотно-щелочного баланса в пищеварительном тракте;
·
в качестве антипирена (средства для
подавления способности гореть) вещество вводят в состав пластмасс и красок;
·
путём разложения гидроксида алюминия в
металлургии получают оксид алюминия (глинозём) — сырьё для получения
металлического алюминия.
Товары, в
производстве которых используется гидроксид алюминия: лекарственный препарат
«Алмагель» и металлургический глинозём
Гидроксид цинка в
промышленности служит сырьём для получения различных соединений этого металла,
в основном — солей.
Источник
Анонимный вопрос
30 мая 2019 · 32,9 K
Амфотерными называются элементы, которые в соединениях проявляют свойства металлов и неметаллов. К ним относятся элементы А-групп Периодической системы – Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po и др., а также большинство элементов Б-групп – Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au и др.
Оксиды и гидроксиды этих соединений, соотвественно, будут амфотерными.
Сурьма, железо, висмут, марганец, не амфотерны, они относятся не к 4, а к 5 аналитической группе, их гидроксиды не… Читать дальше
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
☘️Амфотерные оксиды – это оксиды, у которых элемент в степени окисления +3 или +4
Например, Al2O3, ТiO2, Cr2O3, Fe2O3, PbO2
☘️Но☝️
ZnO, BeO тоже амфотерные, хотя Zn и Be в степени окисления +2. Это нужно запомнить)
☘️Гидроксиды, которые соответствуют амфотерными оксидам, тоже амофотерны ????
Что реагирует с раствором гидроксида калия?
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
????химические свойства щелочей????
❗️С кислотами
KOH+HCl➡KCl+H2O
❗️С кислотными оксидами
2KOH+CO2➡️K2CO3+H2O
❗️С растворами солей(если есть осадок)
2KOH+CuSO4➡️Cu(OH)2+K2SO4
❗️С амфотерными металлами
2KOH+Zn+2H2O➡️K2[Zn(OH)4]+H2
Какие вещества называют оксидами?
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
Оксиды это соединения различных химических элементов с кислородом. При этом кислород находистя в опредленной степени окисления. В реакцию с кислородом могут вступать и металлы, и неметаллы. Чаще всего в результате реакций с неметаллами образуются кислотные оксиды, а с металлами – основания.
Как получить гидроксид кальция?
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
Что такое гидроксид кальция? ????
Это сильное растворимое в воде основание)
☘️Химическая формула: Ca(OH)2
☘️Белый порошок
Как его получить?????⚗️
????Растворением щелочного металла в воде
Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2⬆️
????Взаимодействием воды с оксидом
CaO+H2O=Ca(OH)2
Прочитать ещё 1 ответ
С чем взаимодействуют кислоты?
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
???? Растворы кислот кислые на вкус, изменяют окраску индикаторов:
???? лакмуса в красный цвет
????метилового оранжевого – в розовый
цвет фенолфталеина не изменяется
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
???? Взаимодействуют с металлами
▫️Ca + 2HCl = CaCl2 + H2
⚠️ Металл должен стоять левее водорода в ряду напряжений
⚠️ Кислоты-окислители – азотная и серная конц., реагируют с металлами по-другому
????Реагируют с основными оксидами:
▫️CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
????С основаниями (реакция нейтрализации):
▫️H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
????С солями (не обязательно растворимыми в воде):
▫️Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
⚠️ Реакция пойдёт только при условии выделения газа или выпадения осадка
???? У кислот есть и специфические свойства, которые связаны с окислительно-восстановительными реакциями
Прочитать ещё 1 ответ
Как найти высшей оксид и гидроксид Астата(At)?
Ну, если есть таблица Менделеева, то просто нужно посмотреть в самый низ группы Астата. Там будет формула высшего оксида
Высший гидроксид можно найти, исходя из высшей степени окисления вещества (как, собственно, и оксид). У Астата – 7 (номер группы). Итак, получается, что высший гидроксид – HAtO4
Источник