هیدروکسیدهای آمفوتریک نمونه هایی هستند. ترکیبات آمفوتریک خواص، تهیه و کاربرد هیدروکسیدهای آمفوتریک

از یونانی، کلمه "amphoteros" به "هر دو" ترجمه شده است. آمفوتریک بودن دوگانگی خواص اسید-باز یک ماده است. هیدروکسیدهای آمفوتریک آنهایی هستند که بسته به شرایط می توانند هم خاصیت اسیدی و هم خاصیت بازی را از خود نشان دهند.

نمونه ای از هیدروکسید آمفوتریک، هیدروکسید روی است. فرمول این هیدروکسید در شکل اصلی آن Zn(OH)2 است. اما می توانید فرمول هیدروکسید روی را به شکل اسیدی بنویسید و اتم های هیدروژن را در وهله اول قرار دهید، مانند فرمول اسیدهای معدنی: H2ZnO2 (شکل 1). سپس ZnO22- یک باقیمانده اسیدی با بار 2- خواهد بود.

برنج. 1. فرمول های هیدروکسید روی

یکی از ویژگی های هیدروکسید آمفوتریک این است که تفاوت کمی در استحکام پیوندهای O-H و Zn-O دارد. از این رو دوگانگی خواص. در واکنش‌هایی با اسیدهایی که آماده اهدای کاتیون‌های هیدروژن هستند، برای هیدروکسید روی سودمند است که پیوند Zn-O را بشکند، یک گروه OH اهدا کند و به عنوان یک باز عمل کند. در نتیجه چنین واکنش هایی نمک هایی تشکیل می شوند که روی یک کاتیون است، بنابراین به آنها نمک های کاتیونی می گویند:

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O (پایه)

در واکنش با قلیاها، هیدروکسید روی به عنوان یک اسید عمل می کند و هیدروژن می دهد. در این حالت نمک هایی از نوع آنیونی تشکیل می شوند (روی بخشی از باقی مانده اسیدی است - آنیون روی). به عنوان مثال، هنگامی که هیدروکسید روی با هیدروکسید سدیم جامد ذوب می شود، Na2ZnO2 تشکیل می شود، یک نمک متوسط ​​آنیونی روی سدیم:

H2ZnO2 + 2NaOH (TV) = Na2ZnO2 + 2H2O (اسید)

هنگام تعامل با محلول های قلیایی، هیدروکسیدهای آمفوتریک نمک های پیچیده محلول را تشکیل می دهند. به عنوان مثال، هنگامی که هیدروکسید روی با محلول هیدروکسید سدیم واکنش می دهد، سدیم تتراهیدروکسوزینکات تشکیل می شود:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2

2- آنیون پیچیده ای است که معمولاً در براکت های مربعی محصور می شود.

بنابراین آمفوتریک بودن هیدروکسید روی به دلیل امکان وجود یون روی در محلول آبی در ترکیب کاتیون ها و آنیون ها می باشد. ترکیب این یون ها به اسیدیته محیط بستگی دارد. آنیونهای ZnO22- در محیط قلیایی و کاتیونهای Zn2+ در محیط اسیدی پایدار هستند.

هیدروکسیدهای آمفوتریک مواد نامحلول در آب هستند و هنگامی که گرم می شوند به اکسید فلز و آب تجزیه می شوند:

Zn(OH)2 = ZnO + H2O

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

درجه اکسیداسیون فلز در هیدروکسید و اکسید باید یکسان باشد.

هیدروکسیدهای آمفوتریک ترکیباتی نامحلول در آب هستند، بنابراین می توان آنها را با واکنش تبادلی بین محلول نمک فلز واسطه و قلیایی به دست آورد. به عنوان مثال، هیدروکسید آلومینیوم از واکنش محلول های کلرید آلومینیوم و هیدروکسید سدیم تشکیل می شود:

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl

هنگامی که این محلول ها تخلیه می شوند، یک رسوب سفید ژله مانند از هیدروکسید آلومینیوم تشکیل می شود (شکل 2).

اما در عین حال، نمی توان زیاد قلیایی را مجاز کرد، زیرا هیدروکسیدهای آمفوتریک در قلیاها حل می شوند. بنابراین به جای قلیا بهتر است از محلول آبی آمونیاک استفاده شود. این یک پایه ضعیف است که در آن هیدروکسید آلومینیوم حل نمی شود. هنگامی که کلرید آلومینیوم با محلول آبی آمونیاک واکنش می دهد، هیدروکسید آلومینیوم و کلرید آمونیوم تشکیل می شود:

AlCl3 + 3NH3. H2O = Al(OH) 3↓ + 3NH4Cl

برنج. 2. تشکیل رسوب هیدروکسید آلومینیوم

هیدروکسیدهای آمفوتریک توسط عناصر شیمیایی انتقالی تشکیل می شوند و خواص دوگانه ای از خود نشان می دهند، یعنی هم اسید و هم باز هستند. اجازه دهید ماهیت آمفوتریک هیدروکسید آلومینیوم را بدست آوریم و تأیید کنیم.

اجازه دهید یک رسوب از هیدروکسید آلومینیوم در یک لوله آزمایش به دست آوریم. برای انجام این کار، مقدار کمی محلول قلیایی (هیدروکسید سدیم) را به محلول سولفات آلومینیوم اضافه کنید تا زمانی که یک رسوب ظاهر شود (شکل 1). لطفا توجه داشته باشید: در این مرحله قلیایی نباید بیش از حد باشد. رسوب سفید حاصله هیدروکسید آلومینیوم است:

Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4

برای آزمایش بعدی، رسوب حاصل را به دو قسمت تقسیم کنید. برای اثبات اینکه هیدروکسید آلومینیوم خواص یک اسید را نشان می دهد، باید آن را با یک قلیایی واکنش داد. برعکس، برای اثبات خواص اساسی هیدروکسید آلومینیوم، بیایید آن را با اسید مخلوط کنیم. در یک لوله آزمایش با رسوب هیدروکسید آلومینیوم، محلول قلیایی - هیدروکسید سدیم را اضافه کنید (این بار قلیایی اضافی بگیرید). رسوب حل می شود. در نتیجه واکنش، نمک پیچیده ای تشکیل می شود - هیدروکسی لومینات سدیم:

Al(OH)3 + NaOH = Na

محلول اسید کلریدریک را همراه با رسوب در لوله آزمایش دوم بریزید. رسوب نیز حل می شود. این بدان معنی است که هیدروکسید آلومینیوم نه تنها با قلیایی، بلکه با اسید نیز واکنش می دهد، یعنی خاصیت آمفوتریک را نشان می دهد. در این مورد، یک واکنش تبادل رخ می دهد، کلرید آلومینیوم و آب تشکیل می شود:

آزمایش شماره 3. برهمکنش محلول تتراهیدروکسوآلومینات سدیم با اسید کلریدریک و دی اکسید کربن

محلول رقیق اسید هیدروکلریک را قطره قطره به محلول هیدروکسوآلومینات سدیم اضافه می کنیم. ما بارش هیدروکسید آلومینیوم و انحلال بعدی آن را مشاهده می کنیم:

Na + HCl = Al(OH)3¯ + NaCl + H2O

Al(OH)3+ 3HCl = AlCl3 + 3H2O

سدیم تترا هیدروکسی آلومینات ناپایدار است و در محیط اسیدی از بین می رود. بیایید ببینیم که آیا اسید کربنیک ضعیف مجموعه را از بین می برد یا خیر.

دی اکسید کربن را از محلول سدیم تترا هیدروکسی آلومینات عبور می دهیم. دی اکسید کربن نیز به نوبه خود از واکنش بین سنگ مرمر و اسید هیدروکلریک به دست می آید. پس از مدتی سوسپانسیونی از هیدروکسید آلومینیوم نامحلول در آب تشکیل می شود که با عبور بیشتر دی اکسید کربن از بین نمی رود.

Na + CO2= Al(OH)3¯ + NaHCO3

یعنی دی اکسید کربن اضافی، هیدروکسید آلومینیوم را حل نمی کند.

منابع

http://www.youtube.com/watch?t=146&v=EQO8iViXb1s

http://www.youtube.com/watch?t=6&v=85N0v3cQ-lI

منبع ارائه - http://ppt4web.ru/khimija/amfoternye-oksidy-i-gidroksidy.html

http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/11-klass

هیدروکسیدهایی وجود دارند که بسته به شرایط هم با اسیدها و هم با بازها واکنش می دهند. این ترکیبات دارای ماهیت دوگانه، هیدروکسیدهای آمفوتریک نامیده می شوند. آنها مانند همه بازها توسط یک کاتیون فلزی و یک یون هیدروکسید تشکیل می شوند. فقط آن دسته از هیدروکسیدهایی که حاوی فلزات زیر هستند توانایی عمل به عنوان اسید و باز را دارند: Be، Zn، Al، Pb، Sn، Ga، Cd، Fe، Cr(III) و غیره. همانطور که از جدول تناوبی D مشاهده می شود. و. مندلیف، هیدروکسیدهایی با ماهیت دوگانه فلزاتی را تشکیل می دهند که نزدیکترین آنها به غیر فلزات است. اعتقاد بر این است که چنین عناصری اشکال انتقالی هستند و تقسیم به فلزات و غیر فلزات کاملاً دلخواه است.

هیدروکسیدهای آمفوتریک مواد جامد، پودری و ریز کریستالی هستند که اغلب به رنگ سفید، نامحلول در آب و جریان ضعیف (الکترولیت های ضعیف) هستند. با این حال، برخی از این بازها می توانند در اسیدها و قلیاها حل شوند. تفکیک "ترکیبات دوگانه" در محلول های آبی با توجه به نوع اسیدها و بازها صورت می گیرد. این به این دلیل است که نیروی نگهدارنده بین اتم های فلز و اکسیژن (Me-O) و بین اتم های اکسیژن و هیدروژن (O-H) عملاً برابر است، یعنی. Me - O - H. بنابراین، این پیوندها به طور همزمان شکسته می شوند و این مواد به کاتیون های H+ و آنیون های OH- تجزیه می شوند.

هیدروکسید آمفوتریک - Be(OH) 2 - به تایید ماهیت دوگانه این ترکیبات کمک می کند. بیایید برهمکنش هیدروکسید بریلیم با یک اسید و یک باز را در نظر بگیریم.

1. Be(OH) 2 + 2HCl -BeCl 2 + 2H 2 O.

2. Be(OH) 2 + 2KOH - K 2 - تتراهیدروکسوبریلات پتاسیم.

در حالت اول واکنش خنثی سازی صورت می گیرد که نتیجه آن تشکیل نمک و آب است. در حالت دوم، واکنش خنثی سازی برای همه هیدروکسیدها بدون استثنا معمول است، اما برهمکنش با نوع خود فقط برای انواع آمفوتریک است. چنین خواص دوگانه ای توسط سایر ترکیبات آمفوتریک - اکسیدها و خود فلزاتی که توسط آنها تشکیل شده اند نیز نشان داده می شود.

سایر خواص شیمیایی چنین هیدروکسیدهایی مشخصه همه پایه ها خواهد بود:

1. تجزیه حرارتی، محصولات واکنش - اکسید و آب مربوطه: Be(OH) 2 -BeO+H2O.

همچنین باید به یاد داشته باشید که موادی وجود دارند که هیدروکسیدهای آمفوتریک با آنها برهمکنش ندارند، به عنوان مثال. کار نمی کند، این:

  1. غیر فلزات؛
  2. فلزات؛
  3. پایه های نامحلول؛
  4. هیدروکسیدهای آمفوتریک
  5. نمک های متوسط

این ترکیبات از ته نشین شدن محلول های نمک مربوطه با قلیایی به دست می آیند:

BeCl 2 + 2KOH - Be(OH) 2 + 2KCl.

نمک های برخی از عناصر در طی این واکنش یک هیدرات تشکیل می دهند که خواص آن تقریباً به طور کامل با هیدروکسیدهایی با طبیعت دوگانه مطابقت دارد. خود بازها با خواص دوگانه در ترکیب مواد معدنی قرار می گیرند که به شکل آنها در طبیعت یافت می شوند (بوکسیت، گوتیت و غیره).

بنابراین، هیدروکسیدهای آمفوتریک آنهایی هستند که بسته به ماهیت ماده ای که با آنها واکنش می دهد، می توانند به عنوان باز یا اسید عمل کنند. اغلب آنها با اکسیدهای آمفوتریک حاوی فلز مربوطه (ZnO-Zn(OH) 2؛ BeO - Be(OH) 2) و غیره مطابقت دارند.

اکسیدهای عناصر زیر آمفوتریک هستند اصلیزیر گروه ها: BeO، A1 2 O 3، Ga 2 O 3، GeO 2، SnO، SnO 2، PbO، Sb 2 O 3، PoO 2. هیدروکسیدهای آمفوتریک هیدروکسیدهای زیر از عناصر هستند اصلیزیر گروه ها: 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.

ویژگی اصلی اکسیدها و هیدروکسیدهای عناصر یک زیر گروه با افزایش تعداد اتمی عنصر افزایش می یابد (هنگام مقایسه اکسیدها و هیدروکسیدهای عناصر در حالت اکسیداسیون یکسان). به عنوان مثال، N 2 O 3، P 2 O 3، از آنجایی که 2 O 3 اکسیدهای اسیدی هستند، Sb 2 O 3 یک اکسید آمفوتریک است، Bi 2 O 3 یک اکسید بازی است.

اجازه دهید خواص آمفوتریک هیدروکسیدها را با استفاده از مثال ترکیبات بریلیم و آلومینیوم در نظر بگیریم.

هیدروکسید آلومینیوم دارای خواص آمفوتریک است، با بازها و اسیدها واکنش می دهد و دو سری نمک را تشکیل می دهد:

1) کدام عنصر A1 به شکل کاتیون است.

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

در این واکنش، A1(OH) 3 به عنوان پایه عمل می کند و نمکی را تشکیل می دهد که در آن آلومینیوم کاتیون A1 3+ است.

2) کدام عنصر A1 بخشی از آنیون است (آلومینیت ها).

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

در این واکنش، A1(OH) 3 به عنوان یک اسید عمل می کند و نمکی را تشکیل می دهد که در آن آلومینیوم بخشی از آنیون AlO2 است.

فرمول آلومینات های محلول به روشی ساده نوشته شده است، به این معنی که محصولی که در طول آبگیری نمک تشکیل می شود.

در متون شیمیایی می‌توانید فرمول‌های مختلفی از ترکیبات تشکیل‌شده در هنگام حل شدن هیدروکسید آلومینیوم در قلیایی را بیابید: NaA1O2 (متاآلومینات سدیم)، سدیم تترا هیدروکسی‌آلومینات. این فرمول ها با یکدیگر تناقضی ندارند، زیرا تفاوت آنها با درجات مختلف هیدراتاسیون این ترکیبات مرتبط است: NaA1O 2 · 2H 2 O نماد متفاوتی برای Na است. هنگامی که A1(OH) 3 در قلیایی اضافی حل می شود، سدیم تتراهیدروکسی آلومینات تشکیل می شود:

A1(OH) 3 + NaOH = Na.

هنگامی که معرف ها پخته می شوند، متا آلومینات سدیم تشکیل می شود:

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

بنابراین، می توان گفت که در محلول های آبی به طور همزمان یون هایی مانند [A1(OH) 4 ] - یا [A1(OH) 4 (H 2 O) 2 ] - (برای حالتی که معادله واکنش ترسیم می شود) وجود دارد. پوسته هیدراتاسیون را در نظر بگیرید)، و نماد A1O 2 ساده شده است.

به دلیل توانایی واکنش با قلیاها، هیدروکسید آلومینیوم، به عنوان یک قاعده، با اثر قلیایی بر روی محلول های نمک آلومینیوم به دست نمی آید، اما با استفاده از محلول آمونیاک:

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

در میان هیدروکسیدهای عناصر دوره دوم، هیدروکسید بریلیم خواص آمفوتریک را نشان می دهد (بریلیم خود شباهت مورب به آلومینیوم را نشان می دهد).

با اسیدها:

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

با دلایل:

Be(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 (تترا هیدروکسوبریلات سدیم).

به شکل ساده شده (اگر Be(OH) 2 را به عنوان اسید H 2 BeO 2 تصور کنیم)

Be(OH) 2 + 2 NaOH (گرم غلیظ) = Na 2 BeO 2 + 2H 2 O.

بریلات Na

هیدروکسیدهای عناصر زیرگروه های جانبی، مربوط به حالت های اکسیداسیون بالاتر، اغلب دارای خواص اسیدی هستند: به عنوان مثال، Mn 2 O 7 - HMnO 4. CrO 3 – H 2 CrO 4. اکسیدها و هیدروکسیدهای پایین با غلبه خواص اساسی مشخص می شوند: CrO – Cr(OH) 2. МnО – Mn(OH) 2; FeO – Fe(OH) 2. ترکیبات میانی مربوط به حالت های اکسیداسیون +3 و +4 اغلب خواص آمفوتریک را نشان می دهند: Cr 2 O 3 - Cr(OH) 3. Fe 2 О 3 – Fe(OH) 3. اجازه دهید این الگو را با استفاده از مثال ترکیبات کروم توضیح دهیم (جدول 9).

جدول 9 - وابستگی ماهیت اکسیدها و هیدروکسیدهای مربوط به آنها به درجه اکسیداسیون عنصر

برهمکنش با اسیدها منجر به تشکیل نمکی می شود که در آن عنصر کروم به شکل کاتیون است:

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

سولفات کروم (III).

برهمکنش با بازها منجر به تشکیل نمک، در کهعنصر کروم بخشی از آنیون است:

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

هگزا هیدروکسوکرومات سدیم (III)

اکسید روی و هیدروکسید ZnO، Zn(OH) 2 معمولا ترکیبات آمفوتریک هستند، Zn(OH) 2 به راحتی در محلول های اسیدها و قلیاها حل می شود.

برهمکنش با اسیدها منجر به تشکیل نمکی می شود که در آن عنصر روی به شکل کاتیون است:

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

برهمکنش با بازها منجر به تشکیل نمکی می شود که در آن عنصر روی بخشی از آنیون است. هنگام تعامل با مواد قلیایی در راه حل هاتتراهیدروکسی سینات ها تشکیل می شوند، در طول همجوشی– روی:

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

یا هنگام ادغام:

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

هیدروکسید روی مشابه هیدروکسید آلومینیوم تهیه می شود.

آمفوتریک اینها هیدروکسیدهایی نامیده می شوند که بسته به شرایط، خواص باز یا اسیدها را از خود نشان می دهند.

هیدروکسیدهای آمفوتریک عبارتند از:

Be(OH) 2، Zn(OH) 2، A1(OH) 3، Cr(OH) 3، Sn(OH) 2، Pb(OH) 2

و برخی دیگر

هیدروکسیدهای آمفوتریک واکنش نشان می دهند:

آ) با اسیدها

مثلا:

A1(OH) 3 + ZNS1 = A1C1 3 + ZN 2 O،

Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O;

ب) با اکسیدهای اسیدی،

2A1(OH) 3 + 3SiO 2 A1 2 (SiO 3) 3 + ZH 2 O.

در این واکنش ها، هیدروکسیدهای آمفوتریک خواص بازها را نشان می دهند .

V) با دلایل,

هنگامی که مواد جامد با هم ذوب می شوند، نمک ها تشکیل می شوند.

مثلا:

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

تلویزیون Zn(OH) 2 + 2KON. K 2 ZnO 2 + 2H 2 O.

در این واکنش ها، هیدروکسیدهای آمفوتریک خواص اسیدها را از خود نشان می دهند.

در واکنش با محلول های آبی قلیاها، ترکیبات پیچیده مربوطه تشکیل می شوند.

مثلا:

محلول A1(OH) 3 + NaOH = Na[A1(OH) 4]،

سدیم تتراهیدروکسی آلومینات

محلول Zn(OH) 2 + 2KOH = K2

تتراهیدروکسوزینکات پتاسیم

ز) با اکسیدهای اساسی:

2Cr(OH) 3 + K 2 O 2KCrO2 + 3H2O.

در این واکنش، هیدروکسید آمفوتریک خاصیت اسیدی از خود نشان می دهد. واکنش با ذوب واکنش دهنده ها انجام می شود.

روش های بدست آوردن پایه ها

1. یک روش رایج برای تهیه بازها، واکنش تبادل محلول استنمک با محلول قلیایی. این تعامل یک پایه جدید و یک نمک جدید تولید می کند.

مثلا:

CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + K2 SO 4،

K 2 CO 3 + Ba(OH) 2 = 2KOH + BaCO 3 ↓.

با این روش می توان هر دو پایه نامحلول و محلول تهیه کرد.

2. قلیاها را می توان با واکنش فلزات قلیایی و قلیایی خاکی با آب به دست آورد.

مثلا:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2،

Ca + 2H 2 O = Ca (OH) 2 + H 2.

3. قلیاها را می توان از واکنش اکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی با آب نیز بدست آورد.

مثلا:

Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH،

CaO+H 2 O = Ca(OH) 2.

4.در تکنیک قلیایی فرد به دست می آیدالکترولیز محلول های نمکی(به عنوان مثال، کلریدها).

مثلا:

2NaС1 + 2Н 2 О
2NaOH + H 2 + C1 2.

حوزه های کاربردی پایه ها

هیدروکسیدهای سدیم و پتاسیم (NaOH و KOH) برای تصفیه فرآورده های نفتی، برای تولید صابون، ابریشم مصنوعی، کاغذ، مورد استفاده در صنایع نساجی و چرم و غیره استفاده می شود. سطوح فلزات غیرآهنی قبل از اعمال پوشش های محافظ و تزئینی.

هیدروکسیدهای پتاسیم، کلسیم و باریم در صنعت نفت برای تهیه سیالات حفاری مهار شده استفاده می شوند که امکان حفاری در سنگ های ناپایدار را فراهم می کند. تزریق محلول های قلیایی به سازند به افزایش بازیابی روغن از سازندهای مولد کمک می کند.

هیدروکسیدهای آهن (III)، کلسیم و سدیم به عنوان معرف برای تصفیه گازها از سولفید هیدروژن استفاده می شود.

آهک کدر شده Ca(OH) 2 به عنوان بازدارنده خوردگی فلزات تحت تأثیر آب دریا و همچنین به عنوان معرف برای از بین بردن سختی آب و تصفیه روغن سوخت مورد استفاده برای تهیه روغن های روان کننده استفاده می شود.

هیدروکسیدهای آلومینیوم و آهن (III) به عنوان لخته کننده برای تصفیه آب و همچنین برای تهیه سیالات حفاری استفاده می شود.

موضوع: کلاس های اصلی ترکیبات، خواص آنها و واکنش های معمولی

درس: هیدروکسیدهای آمفوتریک

از یونانی، کلمه "amphoteros" به "هر دو" ترجمه شده است. آمفوتریک بودن دوگانگی خواص اسید-باز یک ماده است. هیدروکسیدهای آمفوتریک آنهایی هستند که بسته به شرایط می توانند هم خاصیت اسیدی و هم خاصیت بازی را از خود نشان دهند.

نمونه ای از هیدروکسید آمفوتریک، هیدروکسید روی است. فرمول این هیدروکسید در شکل اصلی آن Zn(OH) 2 است. اما می توانید فرمول هیدروکسید روی را به شکل اسید بنویسید و اتم های هیدروژن را در وهله اول قرار دهید، مانند فرمول اسیدهای معدنی: H 2 ZnO 2 (شکل 1). سپس ZnO 2 2- یک باقیمانده اسیدی با بار 2- خواهد بود.

برنج. 1. فرمول های هیدروکسید روی

یکی از ویژگی های هیدروکسید آمفوتریک این است که تفاوت کمی در استحکام پیوندهای O-H و Zn-O دارد. از این رو دوگانگی خواص. در واکنش‌هایی با اسیدهایی که آماده اهدای کاتیون‌های هیدروژن هستند، برای هیدروکسید روی سودمند است که پیوند Zn-O را بشکند، یک گروه OH اهدا کند و به عنوان یک باز عمل کند. در نتیجه چنین واکنش هایی نمک هایی تشکیل می شوند که روی یک کاتیون است، بنابراین به آنها نمک های کاتیونی می گویند:

Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O

(پایه)

در واکنش با قلیاها، هیدروکسید روی به عنوان یک اسید عمل می کند و هیدروژن می دهد. در این حالت نمک هایی از نوع آنیونی تشکیل می شود (روی بخشی از باقی مانده اسیدی است - آنیون روی). به عنوان مثال، هنگامی که هیدروکسید روی با هیدروکسید سدیم جامد ذوب می شود، Na 2 ZnO 2 تشکیل می شود - یک نمک متوسط ​​از نوع آنیونی روی سدیم:

H 2 ZnO 2 + 2 NaOH (TV.) = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

(اسید)

هنگام تعامل با محلول های قلیایی، هیدروکسیدهای آمفوتریک نمک های پیچیده محلول را تشکیل می دهند. به عنوان مثال، هنگامی که هیدروکسید روی با محلول هیدروکسید سدیم واکنش می دهد، سدیم تتراهیدروکسوزینکات تشکیل می شود:

Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2

2- آنیون پیچیده ای است که معمولاً در براکت های مربعی محصور می شود.

بنابراین آمفوتریک بودن هیدروکسید روی به دلیل احتمال وجود یون روی در محلول آبی به عنوان بخشی از کاتیون ها و آنیون ها است. ترکیب این یون ها به اسیدیته محیط بستگی دارد. آنیونهای ZnO 2 2- در محیط قلیایی و کاتیونهای Zn 2+ در محیط اسیدی پایدار هستند.

هیدروکسیدهای آمفوتریک مواد نامحلول در آب هستند و هنگامی که گرم می شوند به اکسید فلز و آب تجزیه می شوند:

Zn(OH) 2 = ZnO + H 2 O

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

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

درجه اکسیداسیون فلز در هیدروکسید و اکسید باید یکسان باشد.

هیدروکسیدهای آمفوتریک ترکیباتی نامحلول در آب هستند، بنابراین می توان آنها را با واکنش تبادلی بین محلول نمک فلز واسطه و قلیایی به دست آورد. به عنوان مثال، هیدروکسید آلومینیوم از واکنش محلول های کلرید آلومینیوم و هیدروکسید سدیم تشکیل می شود:

AlCl 3 + 3 NaOH = Al(OH) 3 ↓ + 3 NaCl

هنگامی که این محلول ها تخلیه می شوند، یک رسوب سفید ژله مانند از هیدروکسید آلومینیوم تشکیل می شود (شکل 2).

اما در عین حال، نمی توان زیاد قلیایی را مجاز کرد، زیرا هیدروکسیدهای آمفوتریک در قلیاها حل می شوند. بنابراین به جای قلیا بهتر است از محلول آبی آمونیاک استفاده شود. این یک پایه ضعیف است که در آن هیدروکسید آلومینیوم حل نمی شود. هنگامی که کلرید آلومینیوم با محلول آبی آمونیاک واکنش می دهد، هیدروکسید آلومینیوم و کلرید آمونیوم تشکیل می شود:

AlCl 3 + 3NH 3 . H 2 O = Al(OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl

برنج. 2. تشکیل رسوب هیدروکسید آلومینیوم

کتابشناسی - فهرست کتب

  1. Novoshinsky I. I.، Novoshinskaya N. S. شیمی. کتاب درسی آموزش عمومی پایه دهم. استقرار سطح نمایه - M.: LLC TID "Russian Word - RS"، 2008. (§54)
  2. Kuznetsova N. E.، Litvinova T. N.، Levkin A. N. شیمی: کلاس یازدهم: کتاب درسی برای دانش آموزان آموزش عمومی. استقرار (سطح مشخصات): در 2 قسمت قسمت 2. M.: Ventana-Graf, 2008. (ص 110-111)
  3. رادتسکی A.M. علم شیمی. مطالب آموزشی پایه های 10-11. - م.: آموزش و پرورش، 2011.
  4. Khomchenko I. D. مجموعه ای از مسائل و تمرینات شیمی برای دبیرستان. - M.: RIA "موج جدید": ناشر Umerenkov، 2008.