Амфотерні оксиди і гідроксиди: фізичні і хімічні властивості, одержання, застосування

Існує три основних класи неорганічних хімічних сполук: оксиди, гідроксиди та солі. Перші діляться на дві групи: несолеобразующіе (до них відносяться чадний газ, закис азоту, монооксид азоту і т. д.) і солеобразующіе, які, в свою чергу, бувають основними, кислотними та амфотерними. Гідроксиди діляться на кислоти, підстави та амфотерні. Солі існують основні, кислі, середні і подвійні. Нижче будуть більш детально описані амфотерні оксиди і гідроксиди.

амфотерні оксиди

Що таке амфотерность?

Це здатність неорганічного хімічної речовини виявляти як кислотні, так і основні властивості, залежно від умов реакції. До речовин, які володіють такого роду особливістю, можуть ставитися оксиди та гідроксиди. Серед перших можна назвати оксид і діоксид олова, берилію, марганцю, цинку, заліза (ІІ), (ІІІ). Амфотерні гідроксиди представлені такими речовинами: гідроксид берилію, алюмінію, заліза (ІІ), метагидроксид заліза, алюмінію, дігідроксід-оксид титану. Найпоширенішими і часто використовуваними з перерахованих вище сполук є оксид заліза і алюмінію, а також гідроксиди цих металів.

Хімічні властивості амфотерних оксидів

Амфотерні оксиди мають одночасно як властивості кислотних, так і основних з'єднань. Як кислотні, вони можуть взаємодіяти з лугами. При такого типу реакціях утворюються сіль і вода. Також вони вступають у хімічну реакцію з основними оксидами. Виявляючи свої основні властивості, вони вступають у взаємодію з кислотами, внаслідок чого утворюються сіль і вода, а також з кислотними оксидами, завдяки чому можна отримати сіль.

солі

Приклади рівнянь реакцій, в яких беруть участь амфотерні оксиди

АІ2Про3 + 2КОН = 2КАІО2 + Н2О - дана реакція показує кислотні властивості амфотерних оксидів. 2АІ2Про3 + 6НСІ = 4АІСІ3 + 3Н2О- АІ2Про3 + 3СО2 = АІ2 (СО3)3 - ці рівняння служать прикладом основних хімічних властивостей таких оксидів.

Хімічні властивості амфотерних гідроксидів

Вони здатні вступати в хімічну взаємодію як з сильними кислотами, так і з лугами, а деякі з них реагують також зі слабкими кислотами. Всі вони при дії високих температур розпадаються на оксид і воду. При реакції амфотерного гідроксиду з кислотою утворюються сіль і вода. Всі такі гідроксиди нерозчинні у воді, тому можуть реагувати тільки з розчинами певних сполук, але не з сухими речовинами.

Фізичні властивості амфотерних оксидів, способи їх отримання та застосування

Оксид феруму (ІІ) - мабуть, найпоширеніший амфотерний оксид. Способів його одержання існує досить багато. Він широко використовується в промисловості. Інші амфотерні оксиди також застосовуються в багатьох галузях: від металургії до харчової промисловості.

амфотерний оксид

Зовнішній вигляд, отримання і використання ферум (ІІ) оксиду

Він являє собою тверду речовину чорного кольору. Його кристалічна решітка схожа з гратами харчової солі. У природі його можна знайти у вигляді мінералу вюстіта.
Дана хімічна сполука отримують чотирма різними способами. Перший - відновлення оксиду заліза (ІІІ) з використанням чадного газу. При цьому, змішавши однакову кількість цих двох речовин, можна отримати дві частини оксиду заліза (ІІ) і одну - вуглекислого газу. Другий метод отримання - взаємодія заліза з його оксидами, наприклад, ферум (ІІІ) оксидом, при цьому не утворюється ніяких побічних продуктів. амфотерний оксидОднак для такої реакції необхідно створити умови у вигляді високої температури - 900-1000 градусів за Цельсієм. Третій спосіб - реакція між залізом і киснем, в цьому випадку утворюється тільки оксид заліза (ІІ). Для здійснення даного процесу також знадобиться нагрівання вихідних речовин. Четвертим методом отримання є оксалату двовалентного заліза. Для такої реакції необхідна висока температура, а також вакуум. В результаті утворюються ферум (ІІ) оксид, вуглекислий і чадний газ в співвідношенні 1: 1: 1. З написаного вище можна зробити висновок, що найпростішим і не потребують спеціальних умов є перший спосіб отримання даної речовини. Застосовують оксид заліза (ІІ) для виплавки чавуну, також він є однією зі складових деяких барвників, використовується в процесі чернения сталі.

Оксид заліза (ІІІ)

Це не менш поширений амфотерний оксид, ніж описаний вище. При нормальних умовах він представляє собою тверду речовину, що має червоно-коричневий колір. У природі може зустрітися у вигляді мінералу гематиту, який використовується у виготовленні прикрас. У промисловості дана речовина отримало широке застосування: його використовують для фарбування деяких будівельних матеріалів, таких як цегла, тротуарна плитка і т. Д., У виготовленні фарб, в тому числі поліграфічних, і емалей. Також розглядається речовина служить харчовим барвником під назвою Е172. У хімічній галузі його застосовують при виробництві аміаку в якості каталізатора.

амфотерні оксиди і гідроксиди

Оксид алюмінію

Амфотерні оксиди також включають в свій список і оксид алюмінію. Дана речовина при нормальних умовах має твердий стан. Колір цього оксиду білий. У природі його частину можна зустріти у вигляді глинозему, а також сапфіра і рубіна. Використовується в основному в хімічній промисловості як каталізатор. Але також його застосовують і у виготовленні кераміки.

амфотерний оксид

Оксид цинку

Це хімічна сполука також має амфотерні. Це тверда речовина, що не має кольору, у воді не розчиняється. Отримують його в основному за допомогою розкладання різних сполук цинку. Приміром, його нітрату. При цьому виділяється оксид цинку, діоксид азоту і кисень. Також можна добути дана речовина допомогою розкладання карбонату цинку. При такій реакції, крім потрібного з'єднання, виділяється ще й вуглекислий газ. Також можливий розпад гідроксиду цинку на його оксид і воду. Для того щоб здійснити всі три вище перерахованих процесу, потрібно вплив високої температури. Застосовують оксид цинку в різних галузях промисловості, наприклад, у хімічній (в якості каталізатора) для виготовлення скла, в медицині для лікування шкірних дефектів.

Оксид берилію

Отримують його в основному шляхом термічного розкладання гідроксиду даного елемента. При цьому також утворюється вода. Він має вигляд твердого безбарвного речовини. Застосування своє даний оксид знаходить в різних галузях промисловості як термостійкого матеріалу.

амфотерні оксиди

Оксид олова

Має темний колір, має твердим станом при нормальних умовах. Отримати його можливо, як і багато інших амфотерні оксиди, за допомогою розкладання його гідроксиду. В результаті утворюється розглядається речовина і вода. Для цього також потрібно вплив високої температури. Використовується дане з'єднання в хімічній промисловості як відновник в окисно-відновних реакціях, рідше застосовується як каталізатор.

Властивості, одержання і застосування амфотерних гідроксидів

Амфотерні гідроксиди використовуються не менш широко, ніж оксиди. Завдяки своєму різнобічного хімічним поведінці, вони в основному застосовуються для отримання всіляких з'єднань. Крім того, гідроксид заліза (безбарвне тверда речовина) використовується у виготовленні аккумуляторов- гідроксид алюмінію - для очищення води-гідроксид берилію - для отримання оксиду.


Оцініть, будь ласка статтю
Всього голосів: 31

Увага, тільки СЬОГОДНІ!