WWW.DOCX.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет материалы
 

«Амфотерные гидроксиды и оксиды Амфотерность (двойственность свойств) гидроксидов и оксидов многих элементов проявляется в образовании ими двух типов солей. Например, для ...»

Амфотерные гидроксиды и оксиды

Амфотерность (двойственность свойств) гидроксидов и оксидов многих элементов проявляется в образовании ими двух типов солей. Например, для гидроксида и оксида алюминия

а) 2Al(OH)3 + 3SO3 = Al2(SO4)3 + 3H2OAl2О3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

б) 2Al(OH)3 + Na2O = 2NaAlO2 + 3H2O (в расплаве)Al2О3 + 2NaOH(т) = 2NaAlO2 + H2O (в расплаве)

В реакциях (а) Al(OH)3 и Al2О3 проявляют свойства оснвных гидроксидов и оксидов, то есть они подобно щелочам реагируют с кислотами и кислотными оксидами, образуя соль, в которой алюминий является катионом Al3+.

Напротив, в реакциях (б) Al(OH)3 и Al2О3 выполняют функцию кислотных гидроксидов и оксидов, образуя соль, в которой атом алюминия AlIII входит в состав аниона (кислотного остатка) AlО2.

Сам элемент алюминий проявляет в этих соединениях свойства металла и неметалла. Следовательно, алюминий - амфотерный элемент.

Подобные свойства имеют также элементы А-групп - Be, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi и другие, а также большинство элементов Б-групп - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd и другие.

Например, амфотерность цинка доказывают такие реакции:а) Zn(OH)2 + N2O5 = Zn(NO3)2 + H2OZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O

б) Zn(OH)2 + Na2O = Na2ZnO2 + H2OZnO + 2NaOH(т) = Na2ZnO2 + H2O

Если амфотерный элемент имеет в соединениях несколько степеней окисления, то амфотерные свойства наиболее ярко проявляются для промежуточной степени окисления.

Например, у хрома известны три степени окисления: +II, +III и +VI. В случае CrIII кислотные и оснвные свойства выражены примерно в равной степени, тогда как у CrII наблюдается преобладание оснвных свойств, а у CrVI - кислотных свойств:CrII CrO, Cr(OH)2 CrSO4CrIII Cr2O3, Cr(OH)3 Cr2(SO4)3 или KCrO2CrVI CrO3, H2CrO4 K2CrO4

Очень часто амфотерные гидроксиды элементов в степени окисления +III существуют также в мета-форме, например

AlO(OH) - метагидроксид алюминия, FeO(OH) - метагидроксид железа (орто-форма "Fe(OH)3" не существует).

Амфотерные гидроксиды практически нерастворимы в воде, наиболее удобный способ их получения - осаждение из водного раствора с помощью слабого основания - гидрата аммиака:Al(NO3)3 + 3(NH3 · H2O) = Al(OH)3 + 3NH4NO3 (20 °C)Al(NO3)3 + 3(NH3 · H2O) = AlO(OH) + 3NH4NO3 + H2O (80 °C)

В случае использования избытка щелочей в обменной реакции подобного типа гидроксид алюминия осаждаться не будет, поскольку алюминий в силу своей амфотерности переходит в анион:Al(OH)3(т) + OH = [Al(OH)4]

Примеры молекулярных уравнений реакций этого типа:Al(NO3)3 + 4NaOH(избыток) = Na[Al(OH)4] + 3NaNO3ZnSO4 + 4NaOH(избыток) = Na2[Zn(OH)4] + Na2SO4

Образующиеся соли относятся к числу комплексных соединений (комплексных солей): они включают комплексные анионы [Al(OH)4] и [Zn(OH)4]2.

Названия этих солей таковы:Na[Al(OH)4] - тетрагидроксоалюминат натрияNa2[Zn(OH)4] - тетрагидроксоцинкат натрия

Продукты взаимодействия оксидов алюминия или цинка с твердой щелочью называются по-другому:NaAlO2 – алюминат натрияNa2ZnO2 – цинкат натрия

Подкисление растворов комплексных солей этого типа приводит к разрушению комплексных анионов:

H+ H+ [Al(OH)4] Al(OH)3 Al3+

Например: 2Na[Al(OH)4] + CO2 = 2Al(OH)3 + NaHCO3

Для многих амфотерных элементов точные формулы гидроксидов низвестны, поскольку из водного раствора вместо гидроксидов выпадают гидратированные оксиды, например MnO2 · nH2O, Sb2O5 · nH2O.

Амфотерные элементы в свободном виде взаимодействуют как с типичными кислотами, так и со щелочами:2Al + 3H2SO4(разб.) = Al2(SO4)3 + H22Al + 6H2O + 4NaOH(конц.) = 2Na[Al(OH)4] + 3H2





В обеих реакциях образуются соли, причем рассматриваемый элемент в одном случае входит в состав катиона, а во втором - в состав аниона.

Амфотерность хрома

Гидроксид хрома (III) Cr(ОН)3. Амфотерный гидроксид. Серо-зеленый, разлагается при нагревании, теряя воду и образуя зеленый метагидроксид CrО(ОН). Не растворяется в воде. Из раствора осаждается в виде серо-голубого и голубовато-зеленого гидрата. Реагирует с кислотами и щелочами, не взаимодействует с гидратом аммиака. Применяется для синтеза соединений хрома (III).

Уравнения важнейших реакций:

Амфотерность соединений железа

Оксид железа(III) Fe2O3. Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Красно-коричневый, имеет ионное строение (Fe3+)2(O2-)3. Термически устойчив до высоких температур. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой, из раствора выпадает бурый аморфный гидрат Fe2O3 nН2O. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели (технические продукты называются ферритами).

Уравнения важнейших реакций:

Получение в лаборатории – термическое разложение солей железа(III) на воздухе:

Fe2(SO4)3 = Fe2O3 + 3SO3 (500–700 °C)

4{Fe(NO3)3 9 H2O} = 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2 + 36H2O (600–700 °C)

В природе – оксидные руды железа гематит Fe2O3 и лимонит Fe2O3 nН2O.

Гидроксид железа (II) Fe(OH)2. Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Белый (иногда с зеленоватым оттенком), связи Fe – ОН преимущественно ковалентные. Термически неустойчив. Легко окисляется на воздухе, особенно во влажном состоянии (темнеет). Нерастворим в воде. Реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами. Типичный восстановитель. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется в изготовлении активной массы железоникелевых аккумуляторов.

Уравнения важнейших реакций:

Получение: осаждение из раствора щелочами или гидратом аммиака в инертной атмосфере:

Fe2+ + 2OН(разб.) = Fe(OH)2

Fe2+ + 2(NH3 H2O) = Fe(OH)2 + 2NH4+

Метагидроксид железа FeO(OH). Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Светло-коричневый, связи Fe – О и Fe – ОН преимущественно ковалентные.

При нагревании разлагается без плавления. Нерастворим в воде. Осаждается из раствора в виде бурого аморфного полигидрата Fe2O3 nН2O, который при выдерживании под разбавленным щелочным раствором или при высушивании переходит в FeO(OH). Реагирует с кислотами, твердыми щелочами. Слабый окислитель и восстановитель. Спекается с Fe(OH)2. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется как основа желтых минеральных красок и эмалей, поглотитель отходящих газов, катализатор в органическом синтезе.

Соединение состава Fe(OH)3 не известно (не получено).

Уравнения важнейших реакций:

Получение: осаждение из раствора солей железа(III) гидрата Fe2O3 nН2O и его частичное обезвоживание (см. выше).

В природе – оксидная руда железа лимонит Fe2O3 nН2O и минерал гётит FeO(OH).

ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ 1В ГРУППЫ

Реакции обнаружения ионов меди Сu2+

Действие группового реагента H2S. Сероводород образует в подкисленных растворах солей меди черный осадок сульфида меди (II) CuS:

CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4,

Действие гидроксида аммония NH4OH. Гидроксид аммония NH4OH, взятый в избытке, образует с солями меди комплексный катион тетраамминмеди (II) интенсивно-синего цвета:

CuSO4 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]SO4 + 4Н2O,

Сu2+ + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]+ + 4Н2О.

Реакции обнаружения ионов серебра Ag+Действие группового реагента НС1. Соляная кислота образует с растворами солей Ag+ практически нерастворимый в воде белый осадок хлорида серебра AgCl:

Ag+ + Cl- = AgCl.

Обнаружение катиона серебра. Соляная кислота и растворы ее солей (т. е. хлорид-ионы Сl-) образуют с растворами солей Ag+ практически нерастворимый в воде белый осадок хлорида серебра AgCl, который хорошо растворяется в избытке раствора NH4OH; при этом образуется растворимая в воде комплексная соль серебра хлорид диамминсеребра. При последующем действии азотной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок (эти свойства солей серебра используются для его обнаружения):

AgNO3 + НСl = AgCl + HNO3,

AgCl + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2Н2О,

[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl + 2NH4NO3.

ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ IIB ГРУППЫ

Реакции обнаружения ионов цинка ZnДействие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует с солями цинка белый осадок сульфида цинка ZnS:

ZnCl2 + (NH4)2S = ZnS + 2NH4Cl,

Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из водных растворов солей Zn2+ осадок гидроксида цинка Zn(OH)2 белого цвета, проявляющий амфотерные свойства. В избытке щелочи осадок растворяется с образованием бесцветного раствора комплексной соли тетрагидроксоцинката натрия Na2[Zn(OH)4]:

ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl,

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4].

ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ VIB ГРУППЫ

Реакции обнаружения ионов Сr3+

Действие группового реагента (NH4)2S. Из водного раствора сульфид аммония осаждает катион хрома Сг3+ в виде гидроксида Сг(ОН)3 за счет полного гидролиза сульфида хрома (III):

2СгС13 + 3(NH4)2S + 6Н2O = 2Сг(ОН)3 + 3H2S + 6NH4C1,

Действие гидроксидов щелочных металлов. Гидроксиды щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из растворов солей Сг3+ сине-зеленого цвета гидроксид хрома Сг(ОН)3 серо-зеленого цвета, обладающий амфотерными свойствами:

СгС13 + 3NaOH = Сг(ОН)3 + 3NaCl.

Избыток NaOH растворяет осадок с образованием изумрудно-зеленого раствора комплексной соли гексагидроксохрома (III) натрия:

Сг(ОН)3 + 3NaOH = Na3[Сг(ОН)6].

Действие пероксида водорода Н2О2 в щелочной среде. Пероксид водорода Н2O2 в щелочной среде окисляет соли хрома (III) в хромат-ионы СгО42- желтого цвета:

2Na3[Сr(ОН)6] + 3Н2O2 = 2Na2CrO4 + 8H2O + 2NaOH.

ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ VIIB ГРУППЫ

Реакции обнаружения ионов марганца Мn2+

Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует в растворах солей Мn2+ осадок сульфида марганца бледно-розового (телесного) цвета:

MnSO4 + (NH4)2S = MnS + (NH4)2SO4,

Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) образуют с растворами солей Мn2+ (растворы солей Мn2+ имеют бледно-розовый цвет) белый осадок гидроксида марганца (II) Мn(ОН)2, растворимый в кислотах, но не растворимый в щелочах:

МnС13 + 2NaOH = Мn(ОН)2 + 2NaCl.

Осадок Мn(ОН)2 кислородом воздуха постепенно окисляется до бурого оксида-гидроксида марганца (IV) МnО(ОН)2, который также легко образуется при окислении растворов Mn2+ пероксидом водорода Н2Сl2:

Мn(ОН)2 + Н2O2 = MnO(OH)2 + Н2O.

ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ VIII ГРУППЫ

Реакции обнаружения ионов железа Fe2+

Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония оса дает из растворов солей Fe2+ черный осадок сульфида железа (II):

FeSO4 + (NH4)2S = FeS + (NH4)2SO4,

Действие гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6]. Гексацианоферрат(Ш) калия окисляет Fe2+ в Fe3+:

Fe2+ + [Fe(CN)6]3- = Fe3+ + [Fe(CN)6]

Образовавшиеся ионы Fe3+ образуют с анионами гексацианноферрата(II) новый комплексный анион:

Fe3+ + К+ + [Fe(CN)6]4- = KFe3+[Fe2+(CN)6]

Соединение KFe3+[Fe2+(CN)6] носит название турнбулевой cини.

Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из растворов ее лей Fe2+ гидроксид железа (II) Fe(OH)2, который в обычных условиях на воздухе имеет грязно-зеленоватый цвет в результате частичного окисления до Fе(ОН)3:

FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl

4Fe(OH)2 + О2 + 2H2O == 4Fе(ОН)3

Реакции обнаружения ионов железа Fe3+

Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония дае солями Fe3+ черный осадок сульфида железа (II) FeS:

2FеСl3 + 3(NH4)2S = 2FeS + 6NH4C1 + S

2Fe3+ + 3S2- = 2FeS + S

Действие гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6]. Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6] образует с растворами солей Fe3+ (имеет желтую окраску) темно-синий осадок гексацианоферрата (II) железа (III) (берлинскую лазурь), который, по данным рентгеноструктурного анализа, идентичен турнбулевой сини:

FеС13 + К4[Fе(СN)6] = KFe[Fe(CN)6] + ЗКС1

Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) образуют с растворами солей Fe3+ красно-бурый осадок гидроксида железа (III) Fе(ОН)3, практически не обладающий амфотерными свойствами:

FеС13 + 3NaOH = Fе(ОН)3 + 3NaCl


Похожие работы:

«Мерецков Кирилл Афанасьевич Герой Советского Союза, Маршал Советского Союза left000Родился 7 июня 1897 года в деревне Назарьево Зарайского уезда Рязанской губернии, в малоимущей крестьянской семье. Отец – Афанасий Павлович. Мать – Анна Ивановна. Супруга – Евдокия Петровна (1899—1983), учас...»

«ФГОУ. ВПО. ИВМ. ОМГАУ. Кафедра анатомии, цитологии, гистологии и эмбриологии домашних животных.Реферат: Артрология.Исполнитель: Студентка 106 группы зооинженерного факультета Донскова Елена Александровна. Омск 2008. План.1. Морфо-функциональная характеристика соединений костей скелета.2.Филогенез соединений костей.3.Виды соединени...»

«Вопрос 34. Общая характеристика полимерных материалов: каучук, резина, пластмасса. Полимерные материалы представляют собой сложные вещества, получаемые сочетанием нескольких веществ, одним из которых является полимер. К полимерным материалам относятся резины, пластмассы, лакокрасочные материалы, клеи и герметики, п...»

«ЛЕТО – 2017 спецвыпуск газеты 4 "Б" Моё лето Когда начались летние каникулы, я посещал спортивный лагерь. Там я занимался спортивным плаванием, тренировался с фитнес-инструктором. Мы ходили гулять в парк, ходили в кино, в зоопарк. Для нас устраивали интересные квесты. Там я хорошо проводил время. Вначале июля мы поехали...»

«СОДЕРЖАНИЕ: Отладка программного обеспечения..3 Существуют две взаимодополняющие технологии отладки.3 Место отладки в цикле разработки программы.3 Инструменты..4 Инструменты отладки..4 Инструменты, снижающие потребность в отладке.6 Б...»

«Приложение № 1*ЗАПОЛНЯЕТСЯ ПЕЧАТНЫМИ БУКВАМИЗАЯВКА на участие в юбилейном ХХV Всероссийском фестивале "Российская студенческая весна" Статус "Региональная делегация" Субъект Российской Федерации Направляющая организация _ Руководитель делегации (Ф.И.О., место работы, должн...»

«УТВЕРЖДАЮ Директор ФГУП "ВНИИ СМТ" _ Скобелев Д.О. "" 2014 г. Документация по размещению заказа у единственного поставщика (исполнителя, подрядчика) На оказание услуг по информационно-консалтинговому сопровождению работ по проверке проекта станда...»

«Приложение 1 База тестовых заданий по дисциплине "Клиническая анатомия и оперативная хирургия". Раздел I ОБЩИЕ ВОПРОСЫ (№№ 1.01-1.69). Раздел VII БРЮШНАЯ СТЕНКА (№№7.01-7.112). Раздел VIII БРЮШНАЯ ПОЛОСТЬ (№№8.01-8.258). Раздел IX ЗАБРЮШИННОЕ...»









 
2017 www.docx.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - интернет материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.