Амфотерные элементы это – Как доказать амфотерность соединения 🚩 доказать амфотерность оксида железа 🚩 Естественные науки

Содержание

перечислите плиз все амфотерные элементы., химия

виолетта6240

07 янв. 2016 г., 23:27:40 (2 года назад)

Элементы, проявляющие в соединениях металлические и неметаллические свойства, называют амфотерными, 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. Амфотерные оксиды называют так же, как и основные, например:

BeO — оксид бериллия
FeO — оксид железа(II)

Al2O3 — оксид алюминия
Fe2O3 — оксид железа(III)

SnO — оксид олова(II)
MnO2 — оксид марганца(IV)

SnO2 — диоксид олова(IV)
ZnO — оксид цинка(II)

Амфотерные гидроксиды (если степень окисления элемента превышает + II) могут находиться в орто — или (и) мета — форме. Приведем примеры амфотерных гидроксидов:

Be(OH)2
— гидроксид бериллия

Al(OH)3
— гидроксид алюминия

AlO(OH)
— метагидроксид алюминия

TiO(OH)2
— дигидроксид-оксид титана

Fe(OH)2

— гидроксид железа(II)

FeO(OH)
— метагидроксид железа

Амфотерным оксидам не всегда соответствуют амфотерные гидроксиды, поскольку при попытке получения последних образуются гидратированные оксиды, например:

SnO2 . nh3O
— полигидрат оксида олова(IV)

Au2O3 . nh3O
— полигидрат оксида золота(I)

Au2O3 . nh3O
— полигидрат оксида золота(III)

Если амфотерному элементу в соединениях отвечает несколько степеней окисления, то амфотерность соответствующих оксидов и гидроксидов (а следовательно, и амфотерность самого элемента) будет выражена по-разному. Для низких степеней окисления у гидроксидов и оксидов наблюдается преобладание основных свойств, а у самого элемента — металлических свойств, поэтому он почти всегда входит в состав катионов. Для высоких степеней окисления, напротив, у гидроксидов и оксидов наблюдается преобладание кислотных свойств, а у самого элемента — неметаллических свойств, поэтому он почти всегда входит в состав анионов. Так, у оксида и гидроксида марганца(II) доминируют основные свойства, а сам марганец входит в состав катионов типа [Mn(h3O)6]2+, тогда как у оксида и гидроксида марганца(VII) доминируют кислотные свойства, а сам марганец входит в состав аниона типа MnO4- . Амфотерным гидроксидам с большим преобладанием кислотных свойств приписывают формулы и названия по образцу кислотных гидроксидов, например НMnVIIO4 — марганцовая кислота.

Таким образом, деление элементов на металлы и неметаллы — условное; между элементами (Na, K, Ca, Ba и др.) с чисто металлическими и элементами (F, O, N, Cl, S, C и др.) с чисто неметаллическими свойствами существует большая группа элементов с амфотерными свойствами

himia.neznaka.ru

Амфотерные металлы и их свойства

Образование 29 ноября 2012

Амфотерные металлы – это простые вещества, которые по структуре, химическим и физическим свойствам сходны с металлической группой элементов. Сами по себе металлы не могут проявлять амфотерных свойств, в отличие от их соединений. Например, оксиды и гидроксиды некоторых металлов обладают двойственной химической природой – в одних условиях они ведут себя как кислоты, а в других обладают свойствами щелочей.

Основные амфотерные металлы – это алюминий, цинк, хром, железо. К этой же группе элементов можно отнести бериллий и стронций.

Что такое амфотерность?

Впервые это свойство было обнаружено достаточно давно. А термин «амфотерные элементы» был введен в науку в 1814 году известными химиками Л. Тенаром и Ж. Гей-Люссаком. В те времена химические соединения принято было разделять на группы, которые соответствовали их основным свойствами во время реакций.

Тем не менее, группа оксидов и оснований обладала двойственными способностями. В некоторых условиях такие вещества вели себя как щелочи, в других же, наоборот, действовали как кислоты. Именно так и возник термин «амфотерность». Для таких химических веществ поведение во время кислотно-основной реакции зависит от условий ее проведения, природы участвующих реагентов, а также от свойств растворителя.

Интересно, что в естественных условиях амфотерные металлы могут взаимодействовать как с щелочью, так и с кислотой. Например, во время реакции алюминия с сульфатной кислотой образуется сульфат алюминия. А при реакции этого же метала с концентрированной щелочью образуется комплексная соль.

Амфотерные основания и их основные свойства

При нормальных условиях это твердые вещества. Они практически не растворяются в воде и считаются довольно слабыми электролитами.

Основной метод получения таких оснований – это реакция соли металла с небольшим количеством щелочи. Реакцию осаждения нужно проводить медленно и осторожно. Например, при получении гидроксида цинка в пробирку с хлоридом цинка осторожно, каплями добавляют едкий натр. Каждый раз нужно несильно встряхивать емкость, чтобы увидеть белый осадок металла на дне посуды.

С кислотами и кислотными оксидами амфотерные вещества реагируют как основания. Например, при реакции гидроксида цинка с соляной кислотой образуется хлорид цинка.

А вот во время реакций с основаниями амфотерные основания ведут себя как кислоты.

Кроме того, при сильном нагревании амфотерные гидроксиды разлагаются с образованием соответствующего амфотерного оксида и воды.

Самые распространенные амфотерные металлы: краткая характеристика

Цинк относится к группе амфотерных элементов. И хотя сплавы этого вещества широко использовались еще в древних цивилизациях, в чистом виде его смогли выделить лишь в 1746 году.

Чистый металл представляет собой достаточно хрупкое вещество голубоватого цвета. На воздухе цинк быстро окисляется – его поверхность тускнеет и покрывается тонкой пленкой оксида.

В природе цинк существует преимущественно в виде минералов – цинкитов, смитсонитов, каламитов. Самое известное вещество – это цинковая обманка, которая состоит из сульфида цинка. Самые большие месторождения этого минерала находятся в Боливии и Австралии.

Алюминий на сегодняшний день считается наиболее распространенным металлом на планете. Его сплавы использовались на протяжении многих столетий, а в 1825 году вещество было выделено в чистом виде.

Чистый алюминий представляет собой легкий металл серебристого цвета. Он легко поддается механической обработке и литью. Этот элемент обладает высокой электро- и теплопроводностью. Кроме того, данный металл стоек к коррозии. Дело в том, что поверхность его покрыта тонкой, но очень стойкой оксидной пленкой.

На сегодняшний день алюминий широко применяется в промышленности.

Источник: fb.ru Бизнес

Цветные, драгоценные и черные виды металлов и их характеристика

Металлы – это большая группа простых элементов с характерными особенностями, такими как высокая тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент и другое. Чтобы правильно классифицировать и п…

Домашний уют
Электроды Т-590 и их свойства

Для российской компании «Монолит» сырье поставляется из Германии, Швейцарии и Финляндии с целью изготовления электродов на современном высококачественном оборудовании.Электроды «Монолит Т-590» выпус…

Домашний уют
Антифрикционные сплавы и их свойства

Металлургия не стоит на месте, а постоянно развивается. Одним из наилучших достижений на данный момент являются антифрикционные сплавы. Что они собой представляют? Где используются? Какие выдвигаются требования к анти…

Еда и напитки

Слабоалкогольные напитки и их свойства. Вред слабоалкогольных напитков

Редкий праздник или печальное событие в России обходится без алкоголя. Все большую популярность приобретают сегодня слабоалкогольные напитки. Они дают возможность потребителю быть «под небольшим градусом»,…

Еда и напитки
Чем полезный мед: сорта продукта пчеловодства и их свойства

Натуральный мед – это кладезь полезных витаминов и микроэлем…

Здоровье
Как поднять себе настроение: аромамасла и их свойства

Сегодня каждую вторую женщину интересуют аромамасла и их свойства. Еще не так давно эти слова не вызывали никаких ассоциаций. Сейчас времена изменились. Почти у каждой из нас имеется заветный флакончик, которым мы пол…

Здоровье
Хромосомные, генные и геномные мутации и их свойства

Мутация (от латинского слова «mutatio» — изменение) — это стойкое изменение генотипа, которое произошло под влиянием внутренних или внешних факторов. Различают хромосомные, генны…

Здоровье
Откуда родом «Castaneae folium», съедобные каштаны и их свойства

Каштан благородный принадлежит семейству «буковых», и достигает высоты тридцати метров. Его родиной считается Средиземноморье и Балканский полуостров. Эти деревья можно встретить в разных …

Компьютеры
Колдовство «Скайрима»: заклинания и их свойства

«Скайрим» на сегодняшний день является самой популярной ролевой игрой в мире – этот проект имеет невероятно высокий рейтинг, огромное количество игроков, большое количество положительных рецензий на …

Красота
Таблица эфирных масел и их свойства и применение

Каждый год миллионы женщин скупают огромнейшее количество косметических препаратов, масок, шампуней. За собой любят ухаживать все. В составе современной косметики можно встретить различные компоненты и вещества. Нас з…

monateka.com

Амфотерные оксиды. Химические свойства, способ получения

Амфотерные оксиды (имеющие двойственные свойства) – это в большинстве случаев оксиды металлов, которые обладают небольшой электроотрицательностью. В зависимости от внешних условий проявляют либо кислотные, либо оксидные свойства. Образуются эти оксиды переходными металлами, которые обычно проявляют следующие степени окисления: ll, lll, lV.

Примеры амфотерных оксидов: цинка оксид (ZnO), хрома оксид lll (Cr2O3), алюминия оксид (Al2O3), олова оксид ll (SnO), олова оксид lV (SnO2), свинца оксид ll (PbO), свинца оксид lV (PbO2), титана оксид lV (TiO2), марганца оксид lV (MnO2), железа оксид lll (Fe2O3), бериллия оксид (BeO).

Реакции, характерные для амфотерных оксидов:

1. Эти оксиды могут реагировать с сильными кислотами. При этом образуются соли этих же кислот. Реакции такого типа являются проявлением свойств основного типа. Например: ZnO (оксид цинка) + h3SO4 (соляная кислота) → ZnSO4 (сульфат цинка) + h3O (вода).

2. При взаимодействии с сильными щелочами амфотерные оксиды и гидроксиды проявляют кислотные свойства. При этом двойственность свойств (то есть амфотерность) проявляется в образовании двух солей.

В расплаве при реакции с щелочью образуется соль средняя обычная, например:
ZnO (оксид цинка) + 2NaOH (гидроксид натрия) → Na2ZnO2 (обычная средняя соль) + h3O (вода).
Al2О3 (оксид алюминия) + 2NaOH (гидроксид натрия) = 2NaAlO2 + h3O (вода).
2Al(OH)3 (алюминия гидроксид) + 3SO3 (оксид серы) = Al2(SO4)3 (алюминия сульфат) + 3h3O (вода).

В растворе амфотерные оксиды при реакции с щелочью образуют комплексную соль, например: Al2O3 (алюминия оксид) + 2NaOH (гидроксид натрия)+ 3h3O (вода) + 2Na(Al(OH)4) (комплексная соль тетрагидроксоалюминат натрия).

3. Каждый металл любого амфотерного оксида имеет свое координационное число. Например: для цинка (Zn) — 4, для алюминия (Al) — 4 или 6, для хрома (Cr) — 4 (редко) или 6.

4. Амфотерный оксид не реагирует с водой и не растворяется в ней.

Какие реакции доказывают амфотерность металла?

Условно говоря, амфотерный элемент может проявлять свойства как металлов, так и неметаллов. Подобная характерная особенность присутствует у элементов А-групп: Be (бериллий), Ga (галлий), Ge (германий), Sn (олово), Pb, Sb (сурьма), Bi (висмут) и некоторые другие, а также многие элементы Б-групп — это Cr (хром), Mn (марганец), Fe (железо), Zn (цинк), Cd (кадмий) и другие.

Докажем следующими химическими реакциями амфотерность химического элемента цинка (Zn):

1. Zn(OH)2 (цинка гидроксид) + N2O5 (пентаоксид диазота) = Zn(NO3)2 (нитрат цинка) + h3O (вода).
ZnO (оксид цинка) + 2HNO3 (азотная кислота) = Zn(NO3)2 (нитрат цинка) + h3O (вода).

б) Zn(OH)2 (цинка гидроксид) + Na2O (натрия оксид) = Na2ZnO2 (диоксоцинкат натрия)+ h3O (вода).
ZnO (оксид цинка) + 2NaOH (гидроксид натрия) = Na2ZnO2 (диоксоцинкат натрия) + h3O (вода).

В том случае, если элемент с двойственными свойствами в соединении имеет следующие степени окисления, его двойственные (амфотерные) свойства наиболее заметно проявляются в промежуточной стадии окисления.

Как пример можно привести хром (Cr). Этот элемент имеет следующие степени окисления: 3+, 2+, 6+. В случае +3 основные и кислотные свойства выражаются приблизительно в одинаковой степени, в то время как у Cr +2 преобладают основные свойства, а у Cr +6 — кислотные. Вот реакции, доказывающие данное утверждение:

Cr+2 → CrO (оксид хрома +2), Cr(OH)2 → CrSO4;
Cr+3 → Cr2O3 (оксид хрома +3), Cr(OH)3 (хрома гидроксид) → KCrO2 или же хрома сульфат Cr2(SO4)3;
Cr+6 → CrO3 (оксид хрома +6), h3CrO4 → K2CrO4.

В большинстве случаев амфотерные оксиды химических элементов со степенью окисления +3 существуют в мета-форме. Как пример, можно привести: метагидроксид алюминия (хим. формула AlO(OH) и метагидроксид железа (хим. формула FeO(OH)).

Как получают амфотерные оксиды?

1. Наиболее удобный метод их получения заключается в осаждении из водного раствора с использованием гидрата аммиака, то есть слабого основания. Например:
Al(NO3)3 (нитрат алюминия) + 3(h3OxNh4) (водный раствор аммиака гидрата) = Al(OH)3 (амфотерный оксид) + 3Nh5NO3 (реакция выполняется при двадцати градусах тепла).
Al(NO3)3 (нитрат алюминия) + 3(h3OxNh4) (водный раствор гидрата аммиака) = AlO(OH) (амфотерный оксид) + 3Nh5NO3 + h3O (реакция осуществляется при 80 °C)

При этом в обменной реакции этого типа в случае избытка щелочей гидроксид алюминия не будет осаждаться. Это происходит по причине того, что алюминий переходит в анион из-за своих двойственных свойств: Al(OH)3 (алюминия гидроксид) + OH− (избыток щелочей) = [Al(OH)4]− (анион гидроксида алюминия).

Примеры реакций данного типа:
Al(NO3)3 (нитрат алюминия) + 4NaOH(избыток гидроксида натрия) = 3NaNO3 + Na(Al(OH)4).
ZnSO4 (сульфат цинка) + 4NaOH(избыток гидроксида натрия) = Na2SO4 + Na2(Zn(OH)4).

Соли, которые при этом образуются, относятся к комплексным соединениям. Они включают в себя следующие анионы комплексные: (Al(OH)4)− и еще (Zn(OH)4)2−. Вот так называются эти соли: Na(Al(OH)4) — натрия тетрагидроксоалюминат, Na2(Zn(OH)4) — натрия тетрагидроксоцинкат. Продукты взаимодействия алюминиевых или цинковых оксидов с щелочью твердой называются по-другому: NaAlO2 — натрия диоксоалюминат и Na2ZnO2 — натрия диоксоцинкат.

fb.ru

Элементы амфотерные — Справочник химика 21

В периодической системе элементов амфотерные элементы занимают средние места в периодах по диагонали из верхнего левого угла к нижнему правому углу. Типичные элементы, образующие амфотерные соединения бериллий, алюминий, хром, цинк, германий, мышьяк, олово, сурьма, свинец и др. У этих элементов не достроены р-атомные орбитали (табл. 5). Исключение составляет лишь хром, у которого во внешнем слое находятся 3d 4s -электроны хром — переходный металл с хорошо выраженной способностью к комплексообразованию. [c.25]
Так же ведут себя при расплавлении соединения и других элементов амфотерного характера, например [c.516]

Элементы подгруппы германия германий — олово — свинец. Простые вещества, их получение и свойства. Валентность в соединениях. Окиси и гидроокиси двухвалентных элементов. Амфотерный характер их. Наиболее важные соли и их химические свойства. Двуокиси олова и свинца. [c.235]

Элементы этой подгруппы образуют окислы типа R02 и КО, а водородные соединения — типа КН4. Гидраты высших окислов углерода и кремния обладают кислотными свойствами, гидраты окислов остальных элементов амфотерны, причем кислотные свойства сильнее выражены у германия, а основные — у свинца. От углерода к свинцу уменьшается прочность водородных соединений [c.254]

Элементы подгруппы углерода образуют оксиды общей формулы ROi и НО, а водородные соединения — РН. Гидраты высших оксидов углерода и кремния обладают кислотными свойствами, гидраты остальных элементов амфотерны, причем кислотные свойства сильнее выражены у гидратов германия, а основные—у гидратов свинца. От тлерода к свинцу уменьшается прочность водородных соединений КН4 СН — прочное вещество, а РЬН — в свободном виде не выделено. [c.126]

Германий, олово и свинец—элементы амфотерные германий по существу находится на грани между неметаллами и металлами, так как неметаллические и металлические свойства выражены у него почти одинаково. Олово и свинец обладают более выраженным металлическим характером, по физическим свойствам относятся к типичным металлам, что согласуется с величиной их ионных радиусов (табл. 58). [c.407]

Элементы подгруппы углерода образуют оксиды общей формулы КОа и КО, а водородные соединения —формулы НН4. Гидраты высших оксидов углерода и кремния обладают кислотными свойствами, гидраты остальных элементов амфотерны, причем кислотные свойства сильнее выражены у гидратов германия, а основнью — у гидратов свинца. От углерода к свинцу уменьшается прочность водородных соединений КН4 СН — прочное вещество, а РЬН в свободном виде не выделено. В подгруппе с ростом порядкового номера уменьшается энергия ионизации атома и увеличивается атомный радиус (п. 3 и 6 табл. 11.1), т. е. неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются. [c.206]

Свойства простых веществ и соединений. Все металлы VIН группы имеют небольшой объем атомов, плотную упаковку кристаллической решетки п, как следствие этого, прочность металлической связи и высокие температуры плавления. Важной особенностью железа, кобальта и никеля является способность этих металлов к намагничиванию. Переменная степень окисления членов подгруппы VIIIB обусловливает отчасти и их разнообразнейшие каталитические свойства. Способность образовывать кислородные соединения в каждом ряду VIII группы быстро уменьшается с возрастанием порядкового номера. Железо окисляется легко, никель —с тру дом (а палладий и платина в этом отношении сходны с серебром и золотом). Гидроксиды элементов амфотерны с преобладанием основных свойств. Существуют соединения железа, например ферраты (К.2ре04), где атом Ре входит в состав аниона. Подобно хромитам и перманганатам, эти соединения — сильные окислители. Металлы легко образуют сплавы и интерметаллические соединения. Характерная черта, особенно порошкообразных металлов — способность поглощать огромное количество водорода. Поглощенный водород частично, видимо, диссоциирует на атомы и проявляет повышенную химическую активность. Это используется при проведении химических процессов. с участием. водорода. [c.373]

У элементов, амфотерность которых выражена сильнее (они сосредоточены в середине периодов), наблюдается заметное сосуществование металлических и неметаллических свойств. С некоторым приближением можно сказать, что у каждого элслмента сумма металлических и неметаллических свойств постоянна. [c.230]

chem21.info

Химические элементы амфотерные — Справочник химика 21

Теория Бренстеда — Лоури объединяет в общую группу прото-литических реакций все виды взаимодействия между кислотами и основаниями, в том числе нейтрализацию, гидролиз, диссоциацию кислот и оснований, распад растворителя на ионы и др. Из определения кислоты и основания по протолитической теории вытекает, что все атомы, характеризующиеся большой электроотрицательностью, могут образовывать кислоты, так как сильнее притягивают электроны, чем протоны. Наоборот, атомы, обладающие малой электроотрицательностью, могут образовывать основания, так как они сильнее притягивают протоны, чем электроны. Отсюда следует, что в высшем состоянии окисления элемент должен образовать соединение, со свойствами кислоты, так как электроотрицательность центрального комплексообразующего атома возрастает с повышением состояния окисления химического элемента. Например, соединения Мп (И) и Мп (ИГ) обладают основными свойствами, соединения Мп (IV) амфотерны, Мп (VI) и Мп (VII) образуют кислоты. Аналогичные соотношения наблюдаются у хрома, ванадия и других элементов. Можно сказать, что основания обладают присущими им свойствами не потому, что они способны отщеплять гидроксильный ион, но вследствие того, что гидроксильный ион способен присоединять протон с образованием воды. [c.54]

Французский химик Луи Никола Воклен в 1797 г. демонстрировал в Парижской академии наук свойства оксида открытого им нового химического элемента — хрома. Он сказал, что это удивительное зеленое вещество может взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами. В те времена химики могли только догадываться о возможной амфотерности оксидов и гидроксидов. Воклен подействовал на оксид хрома серной [c.73]

Периодический закон и Периодическая система химических элементов имеют и большое философское значение. В них объективно отражается действие законов материалистической диалектики и, прежде всего, закона перехода количества в качество. Так, каждому порядковому номеру (количество) соответствует химический элемент с индивидуальными свойствами (каче- ство). В Периодической системе наглядно проявляется также закон единства и борьбы противоположностей, который реализуется в существовании амфотерных оксидов и гидроксидов. [c.109]

Как известно, наиболее ярким проявлением двойственности принято считать амфотерность, которую понимают как способность некоторых веществ в зависимости от условий проявлять то кислотные, то основные, а у химических элементов — то металлические, то неметаллические свойства. [c.215]

К амфотерным веществам пока относят по существу два типа веществ. К первому из них принадлежат те, у которых двойственность поведения обусловлена наличием различных функциональных групп (так называемая нескрытая ярко проявляющаяся двойственность). К этому типу веществ относят, в частности, белки. Ко второму типу относят вещества, у которых наблюдается проявление двойственности, но причины, обусловливающие последнюю, скрыты от исследователя, так как образующиеся в процессе химических реакций производные по своему строению не соответствуют структуре исходных веществ ( скрытая двойственность). Если придерживаться точки зрения, что двойственная реакционная способность есть явление исключительно распространенное, то, очевидно, следует выделить еще одну группу веществ с так называемой скрытой трудно проявляющейся двойственностью. Таково проявление двойственности при ряде процессов кислотно-основного взаимодействия. Примерно то же имеет место и при окислительно-восстановительном взаимодействии, где также наблюдается яркая и скрытая , трудно и легко проявляющаяся двойственность, выражающаяся в способности одного и того же химического элемента, в зависимости от условий и сореагента, быть либо окислителем, либо восстановителем, либо и тем и другим одновременно (самоокисление — самовосстановление). [c.215]

Химические элементы, которые при своем превращении могут давать и кислоты и основания, называются амфотерными элементами, а соединения указанного типа — амфотерными соединениями. С ионной точки зрения соединения (гидроокиси), дающие одновременно и [c.130]

Амфотерностью называют способность различных химических соединений в зависимости от условий реакции проявлять свойства кислот или оснований. Под амфотерностью химических элементов, например Ti, Sn, Pb, понимают их способность проявлять металлические и неметаллические свойства, что зависит от их положения в периодической системе. Амфотерными могут быть окислы, галогены, нитриды, карбиды и др. [c.51]

Для определения кислоты и основания по протолитической теории вытекает, что все атомы, характеризующиеся большой электроотрицательностью, могут образовывать кислоты, так как сильнее притягивают электроны, чем протоны. Наоборот, атомы, обладающие малой электроотрицательностью, могут образовывать основания, так как они сильнее притягивают протоны, чем электроны. Отсюда следует, что в высших валентных состояниях элементы должны образовывать соединения, обладающие свойствами кислот, так как электроотрицательность центрального комплексообразующего атома возрастает с повышением валентности химического элемента. Например, соединения Мп (П) обладают основным характером, так же как и соединения Мп (Н1). Соединения Мп (IV) являются амфотерными. Мп (VI) и Мп (VII) образуют кислоты. Аналогичные соотношения наблюдаем у Сг, V и других элементов. [c.62]

Зависимость свойств химических элементов от величины атомной массы — яркая иллюстрация диалектического закона перехода количества в качество, а двойственность характера элементов, дающих амфотерные окислы,— закона единства и борьбы противоположностей. [c.86]

Параллельно изучению двойственного реагирования органических соединений происходило изучение двойственной реакционной способности и неорганических веществ. Начиная со времени работ Берцелиуса, были подробно исследованы амфотерные свойства большого числа веществ воды, химических элементов, окислов и т. д., со всею определенностью показывающие двойственность их поведения при химическом взаимодей- [c.375]

Периодичность изменения химических свойств элементов на примере их бинарных соединений с водородо.м и оксидов. Кислотные, основные и амфотерные свойства. [c.302]

Химические свойства элементов. Щелочные металлы. Щелочноземельные металлы, амфотерные свойства. [c.415]

Как видно из приведенных примеров, химическая природа однотипных оксидов и сульфидов, гидроксидов и гидросульфидов закономерно изменяется в пределах периода. Сульфиды, как и оксиды, бывают основными, кислотными и амфотерными. Основные свойства проявляют сульфиды наиболее типичных металлических элементов, кислотные — сульфиды неметаллических элементов. Различие химической природы сульфидов проявляется в реакциях сольволиза и при взаимодействии сульфидов разной химической природы между собой. Так, [c.351]

Химические свойства элементов V группы также изменяются закономерно азот н фосфор являются типичными неметаллами мышьяк и сурьма — амфотерные элементы с преобладанием (в большей степени у мышьяка и в меньшей у сурьмы) кислотных свойств над основными висмут — металл, у которого наряду с основными свойствами заметно проявляются также и кислотные. [c.79]

В элементах побочных подгрупп изменение химических свойств в вертикальном направлении имеет свою специфику. В ПШ-под-группе от 8с к Ьа и Ас основные свойства элементов заметно усиливаются от амфотерных (у 5с) к ярко выраженным основным (Са— Ас), затем при достройке и /-подуровней при одном и том же числе слоев с элементами главных (А) подгрупп возрастает влияние увеличивающегося заряда ядра на валентные электроны. Это приводит к тому, что у элементов побочных подгрупп, в атомах которых завершается формирование внутренних слоев, может наблюдаться с увеличением Z возрастание ионизационных потенциалов, уменьшение химической активности, торможение нарастания радиусов атомов, ослабление основных свойств (например, в ряду Си — Ag— Аи). Химическая активность в этом ряду убывает с возрастанием порядкового номера, о чем свидетельствуют значения энергии Г иббса для бинарных соединений этих металлов. На золото сильное влияние оказывает лантаноидное сжатие. [c.92]

Соедняения циркония и гафния напоминают соединения титана. Из оксидов устойчивыми являются только диоксиды, являющиеся ио химическому характеру амфотерными с преобладанием основных свойств. И.з галидов циркония и гафния наиболее устойчивы тетрагалиды, которые представляют собой летучие, легкоплавкие (за исключением фторидов) кристаллы, в расплавленном состоянии ие проводят электрический ток под действием воды гидролизуются, С водородом и элементами VA-, IVA- и ША-подгрупп периодической системы цирконий и гафний образуют соединения интерметаллидного характера — гидриды, нитриды, фосфиды, карбиды, силиды, бориды и т. д. — и ограниченные твердые растворы, В системах, образованных цирконием и гафнием с другими металлами, во многих случаях возникают интерметаллические соединения. [c.275]

VI групп, примыкающие к диагонали бор — астат,— типичные полупроводники (т. е. их электрическая проводимость с повышением температуры увеличивается, а не уменьшается). Характерная черта этих элементов — образование амфотерных гидроксидов (с. 151). Наиболее многочисленны d-металлы. В периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева они расположены между S- и р-элементами и получили название переходных металлов. У атомов d-элементов происходит достройка d-орбиталей. Каждое семейство состоит из десяти d-элементов. Известны четыре d-семейства 3d, 4d, 5d, и 6d. Кроме скандия и цинка, все переходные металлы могут иметь несколько степеней окисления. Максимально возможная степень окисления d-металлов +8 (у осмия, например, OsOj). С ростом порядкового номера максимальная степень окисления возрастает от III группы до первого элемента VIII группы, а затем убывает. Эти элементы — типичные металлы. Химия изоэлектронных соединений d-элементов весьма похожа. Элементы разных периодов с аналогичной электронной структурой d-слоев образуют побочные подгруппы периодической системы (например, медь — серебро — золото, цинк — кадмий — ртуть и т. п.). Самая характерная особенность d-элементов — исключительная способность к комплексообра-зованию. Этим они резко отличаются от непереходных элементов. Химию комплексных соединений часто называют химией переходных металлов. [c.141]

Химические элементы делятся в первом приближении на э,пементы с металлическими и неметаллическими свойствами. Однако многие элементы в соответствии с Периодическим законом проявляют одновременно в той или иной мере свойства металлов и неметаллов. Такие элементы называют амфотерными. [c.91]

Двойственная реакционная способность химических элементов и их соединений, о которой шла речь выше, представляет одно из наиболее ярких проявлений единства противоположностей как закона объективного мира . Очевидно, вс-якое превращение вещества обусловливается взаимодействием противоположных по своему химическому характеру веществ А и В, среди которых вещество А может быть то кислотой, то основанием то окислителем, то зосстановителем то кетоном, то энолом… и т. д. в зависимости от химической природы катализатора или второго реагента В. Замечательно, что это было отмечено еще Берцелиусом, в свое время охарактеризовавшим амфотерность воды вода играет роль основания по отношению к кислотам,— говорил великий химик,— и роль кислоты по отношению к основаниям [27]. [c.378]

Первый элемент Периодической системы (1-й период, порядковый номер 1). Не имеет полной аналогии с остальными химическими элементами и не принадлежит ни к какой группе (условно помещается в IA- и VIIA-группы). Атом водорода наименьший по размерам и самый легкий среди атомов всех элементов. Электронная формула атома Is, характерные степени окисления — -I и реже —I, первое из состояний Н считается устойчивым. Обладает значением электроотрицательности, средним между типичными металлами и неметаллами. Проявляет амфотерные свойства — металлические (основные) и неметаллические (преобладают кислотные), входит в состав катионов и анионов. [c.151]

Значительное число химических элементов обладает амфотер-ными свойствами. Вопрос разделения амфотерных электролитов методом электродиализа с применением ионообменных мембран в литературе освещен слабо. Имеется лишь несколько американских патентов, в которых описывается отделение неамфотерных электролитов от амфотерных в статических условиях. [c.127]

В соответствии с изменением химической природы элемента закономерно изменяются и химические свойства соединений, в частности их основно-кислотная активность. Так. в случае оксидов в ряду — ВеО — В2О3 — СО2 — N,05 по мере уменьшения степени полярности связи (уменьшения отрицательного эффективного заряда атома кислорода б) ослабляются основные и нарастают кислотные свойства Ы О — сильно основный оксид, ВеО — амфотерный, а В2О3, СО и ЫзОй — кислотные. [c.250]

Иногда для О. элемента с низшей возможной валентностью применяют старое название — закись. Например, закись меди uaO (гемиоксид, полуокись), закись железа FeO (моноксид, одноокись) и др. По своим химическим свойствам все О. делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие О. бывают основными, кислотными и амфотерными. К несолеобразующим относятся гемиоксид азота NjO, моноксид азота N0, моноксид углерода СО и некоторые др. [c.179]

Состав простых нормальных оксидов определяется окислительным числом электроположительного элемента и выражается формулами ЭаОп (нечетное окислительное число п) или Э0 /2 (четное окислительное число). Свойства простых оксидов определяются характером связанного с кислородом элемента. Оксиды химически активных металлов характеризуются основными свойствами. По мере уменьшения активности металлов, а особенно при переходе к неметаллическим элементам свойства их оксидов непрерывно изменяются от типично основных через амфотерные к кислотным. [c.59]

Алюминий по химическим свойствам во многом похож на бериллий. Так, гидроксиды Ве(0П)1 и Л1(0П)] амфотерны, ионы Ве и А) сильно гидратируются и образуют аналогичные по составу и сходные по свойствам комплексы. О сходстве этих элементов свидетельствует зависимость, представленная на рис. 3.10. Почти для всех указанных на рис. 3.10 веществ экспериментальные точки близки к прямой, о печаю11(ей равному (в расчете на эквивалент) химическому сродству. [c.355]

Общая характеристика группы. У всех элементов третьей группы высшая степень окисления в соответствии с номером группы равна трем. Этому отвечают их оксиды типа КаОз. По химическому характеру только окись бора В2О3 является кислотным оксидом оксиды алюминия А Оз, индия 1П2О3 и галлия ОэгОз обладают амфотерными свойствами, а все остальные являются основными с постепенным усилением основных свойств при переходе к элементам с ббльшей атомной массой. [c.72]

Соответственно различаются по химическому характеру и их гидроксиды. От борной кислоты Н3ВО3 через амфотерную гидроокись алюминия можно перейти к основным гидроксидам остальных элементов. [c.73]

Многообразие валентных состояний объясняет существование большого числа химических соединений у переходных элементов по сравнению с остальными металлическими элементами периодической системы. Оксиды и гидроксиды переходных элементов, в которых они находятся в низшем валентном состоянии, проявляют обычно основные свойства (например, МпО и Мп(0Н)2), в то время как высшие оксиды и гидроксиды характеризуются амфотерными (например, ТЮг и Т1(0Н)4) или чаще кислотными (например, МпаО и НМп04)свойства-ми. Соединения переходных элементов с низшей степенью окисления могут быть восстановителями в химических реакциях. Так, например, Ре » — е в реакции [c.281]

chem21.info

Свойства амфотерных металлов

Амфотерные металлы представлены не сложными элементами, являющимися неким аналогом группы компонентов металлического типа. Сходство прослеживается в ряде свойств физического и химического направления. Причем, за самими веществами не замечено способности к свойствам амфотерного типа, а различные соединения вполне способны к их проявлению.

Для примера можно рассмотреть гидроксиды с оксидами. У них явно прослеживается двойственная химическая природа. Она выражена в том, что, в зависимости от условий, выше названные соединения могут обладать свойствами либо щелочей, либо кислот. Понятие амфотерности появилось достаточно давно, оно знакомо науке еще с 1814 года. Термин «амфотерность» выражал способность химического вещества вести себя определенным образом при проведении кислотной (главной) реакции. Получаемые свойства зависят от того, каков тип самих присутсвующих реагентов, вида растворителя и условий, при которых проводится реакция.

Что представляют собой амфотерные металлы?

Список амфотерных металлов включает в себя множество наименований. Некоторые из них можно с уверенность назвать амфотерными, некоторые – предположительно, иные – условно. Если рассматривать вопрос масштабно, то для краткости можно назвать просто порядковые номера выше указанных металлов. Эти номера: 4,13, с 22 до 32, с 40 до 51, с 72 до 84, со 104 до 109. Но есть металлы, которые вправе назваться основными. К ним относятся хром, железо, алюминий и цинк. Дополняют основную группу стронций и бериллий. Самым распространенным из всех перечисленных на данный момент является алюминий. Именно его сплавы уже много столетий используются в самых разнообразных сферах и областях применения. Металл имеет отличную антикоррозийную стойкость, легко поддается литью и различным типам механической обработки. Кроме того, популярность алюминия дополняется такими преимуществами, как высокая теплопроводность и хорошая электропроводность.

Алюминий — амфотерный металл, для которого свойственно проявлять химическую активность. Стойкость данного металла определяется прочной оксидной пленкой и, в обычных условиях окружающей среды, при реакциях химического направления, алюминий выступает восстановительным элементом. Такое амфотерное вещество способно взаимодействовать с кислородом, в случае раздробления металла на мелкие частицы. Для такого взаимодействия необходимо влияние высокого температурного режима. Химическая реакция при соприкосновении с кислородной массой сопровождается огромным выделением тепловой энергии. При температуре свыше 200 градусов взаимодействие реакций при соединении с таким веществом, как сера, образовывает сульфид алюминия. Амфотерный алюминий не способен напрямую взаимодействовать с водородом, а при смешивании этого металла с другими металлическими компонентами возникают различные сплавы, содержащие соединения интерметаллического типа.

Железо — амфотерный металл, который является одной из побочных подгрупп группы 4 периода в системе элементов химического типа. Данный элемент выделяется как самое распространенное составляющее группы металлических веществ, в составе компонентов земной коры. Железо классифицируется как простое вещество, среди отличительных свойств которого можно выделить его ковкость, серебристо-белую цветовую гамму. Такой металл обладает способностью провоцировать возникновение повышенной химической реакции и быстро переходит в стадию корродирования при воздействии высокой температуры. Помещенное в чистый кислород железо полностью перегорает, а доведенное до мелкодисперсного состояния может самовоспламеняться на простом воздухе. Находясь на воздухе металлическое вещество быстро окисляется вследствие чрезмерной влажности, то есть, ржавеет. При горении в кислородной массе образуется своеобразная окалина, которая называется оксидом железа.

Основные свойства амфотерных металлов

Свойства амфотерных металлов — основное понятие в амфотерности. Рассмотрим, что же они из себя представляют. В стандартном состоянии каждый металлов является твердым телом. Поэтому их принято считать слабыми электролитами. Кроме того, ни один металл не может растворяться в воде. Основания получаются путем специальной реакции. В ходе этой реакции соль металла соединяется с небольшой дозой щелочи. Правила требуют проводить весь процесс аккуратно, осторожно и довольно медленно.

При соединении амфотерных веществ с кислотными оксидами или непосредственно кислотами, первые выдают реакцию, свойственную основаниям. Если же такие основания соединять с основаниями, проявляются свойства кислот. Сильное нагревание амфотерных гидроксидов приводит к их распаду. В результате распада образуется вода и соответствующий амфотерный оксид. Как видно из наведенных примеров, свойства достаточно обширны и требуют тщательного анализа, который можно провести в ходе химических реакций.

Химические свойства амфотерных металлов можно сравнить со свойствами обычных металлов, чтобы провести параллель или увидеть разницу. У всех металлов достаточно низкий потенциал ионизации, благодаря чему в химических реакциях они выступают в роли восстановителей. Стоит отметить также, что электроотрицательность неметаллов выше, чем данный показатель у металлов.

Амфотерные металлы проявляют как восстановительные, так и окислительные свойства. Но при этом у амфотерных металлов имеются соединения, характеризующиеся отрицательной степенью окисления. Всем металлам свойственна возможность образования основных гидроксидов и оксидов. Зависимо от роста порядкового номера в периодическом ранжире замечено убывание основности металла. Следует также заметить, что металлы, в основной своей части, могут окисляться только определенными кислотами. Так, взаимодействие с азотной кислотой у металлов происходит по-разному.

Металлы неметаллы амфотерные, которые являются простыми веществами, имеют явное различие по своему строению и индивидуальным особенностям относительно физических и химических проявлений. Тип некоторых из данных веществ легко определить визуальным способом. Например, медь является простым амфотерным металлом, а бром классифицируется как неметалл.

Чтобы не ошибиться в определении разновидности простых веществ необходимо четко знать все признаки, которые отличают металлы от неметаллов. Основным различием металлов и неметаллов выступает способность первых отдавать электроны, расположенные во внешнем энергетическом секторе. Неметаллы наоборот, притягивают электроны в зону внешнего накопителя энергетики. Все металлы имеют свойство передавать энергетический блеск, что делает их хорошими проводниками тепловой и электрической энергии, а неметаллы невозможно использовать в качестве пропускника электричества и тепла.

promplace.ru

Амфотерность — это… Что такое Амфотерность?

Амфоте́рность (от др.-греч. (ἀμφότεροι — «двойственный», «обоюдный») — способность некоторых соединений проявлять в зависимости от условий как кислотные, так и осно́вные свойства.

Понятие амфоте́рность как характеристика двойственного поведения вещества было введено в 1814 г. Ж. Гей-Люссаком и Л. Тенаром. А. Ганч в рамках общей химической теории кислотно-основных взаимодействий (1917-1927 гг.) определил амфоте́рность как «способность некоторых соединений проявлять как кислотные, так и основные свойства в зависимости от условий и природы реагентов, участвующих в кислотно-основном взаимодействии, особенно в зависимости от свойств растворителя»^[1].

Амфотерны гидроксиды таких элементов главных подгрупп, как бор, алюминий, галлий, мышьяк, сурьма, селен и др., таких элементов побочных подгрупп как хром, цинк, молибден, вольфрам и многих других. Обычно в химическом поведении гидроксидов преобладает или кислотный, или основный характер^[2].

Амфотерность как химическое свойство

Амфотерность как химическое свойство вещества может проявляться по-разному:

1. В рамках теории электролитической диссоциации это способность вещества к электролитической диссоциации как по механизму кислот (с отщеплением ионов гидроксония, H⁺ ), так и по механизму оснований (отщепление гидроксид-ионов, OH^– ). Электролиты, которые в растворе ионизируются одновременно по кислотному и основному типам называются амфолитами^[3]. Если обозначить амфотерный электролит формулой ROH, то его диссоциацию можно описать схемой:

H⁺ + RO^– ROH R⁺ + OH^–

Например, кислотно-основные свойства азотистой кислоты определяются равновесными процессами диссоциации с образованием нитрит-аниона и нитрозильного катиона:

HNO₂ H⁺ + NO₂^— (K_a ~ 10⁵)

HNO₂ NO⁺ + OH^— (K_b ~ 10⁷).

Идеальным амфолитом будет вода:

H₂O H⁺ + OH^—

Также к числу идеальных амфолитов относят гидроксид галлия Ga(OH)₃, вторые и третьи константы диссоциации которого по кислотному и основному типам практически одинаковы^[2].

2. В рамках протолитической теории Брёнстеда-Лоури проявление амфотерности рассматривается как способность протолита выступать донором и акцептором протона. Например, для воды амфотерность проявляется как автопротолиз^[4]:

H₂O + H₂O H₃O⁺ + OH^—

Амфолитами также будут вещества, имеющие в своём составе функциональные группы, способные быть донорами и акцепторами протонов. Например, к амфотерным органическим электролитам относятся белки, пептиды и аминокислоты. Так аминокислоты имеют в своём составе, по крайней мере, карбоксильную группу –COOH и аминогруппу –NH₂. В растворе эти группы подвергаются частичной ионизации:

R–COOH + H₂O R–COO^– + H₃O⁺

R–NH₂ + H₂O R–NH₃⁺ + OH^—

Таким образом, молекула аминокислоты находится в двух равновесных формах, заряженной (цвиттер-ион) и незаряженной. В этих комбинациях R–COOH и R–NH₃⁺ являются потенциальными кислотами (донорами протонов, катионов), а R–COO^– и R–NH₂ – сопряженными потенциальными основаниями (акцепторами протонов, катионов).

3. Амфотерность может проявляться как способность вещества к взаимодействию как с кислотами, так и с основаниями. Это характерно для оксидов, гидроксидов и комплексных соединений некоторых p-элементов и большинства d-элементов в промежуточных степенях окисления. Амфотерность в той или иной степени является общим свойством гидроксидов^[3]. Например, для соединений хрома (III) известны реакции^[5]:

Cr(OH₃) (тв) + 3HCl (р-р) CrCl₃ (р-р) + 3H₂O

Cr(OH₃) (тв) + NaOH (р-р) + 2H₂O Na[Cr(OH)₄(H₂O)₂] (р-р)

Cr₂O₃ (тв) + 6HCl (р-р) 2CrCl₃ (р-р) + 3H₂O

Cr₂O₃ (тв) + Na₂CO₃ (плавл) 2NaCrO₂ + CO₂ (газ)

Не соответствуют действительности традиционные представления о проявлении амфотерности гидроксидов как диссоциации по кислотному и основному типам^[2]. В общем виде амфотерное поведение нерастворимых гидроксидов хрома (III), алюминия, цинка может описано как реакции ионного обмена ионов среды с лигандами H₂O и OH^–. Например, для Al(OH₃) ионные равновесия могут быть записаны следующим образом:

[Al(OH)₃(H₂O)₃] + 3H₃O⁺ Al(H₂O)₆³⁺ + 3H₂O (в кислой среде)

[Al(OH)₃(H₂O)₃] + 3OH^— Al(OH)₆^3-. (в щелочной среде)

4. В ряде случаев важным косвенным признаком амфотерности является способность элемента образовывать два ряда солей, катионного и анионного типа^[6]. Например, для цинка: ZnCl₂, [Zn(H₂O)₄]SO₄ (катионные) и Na₂ZnO₂, Na₂(Zn(OH)₄) (анионные).

См. также

Ссылки

Литература

Амфотерные гидроксиды и их поведение в водных растворах / Корольков Д. В. Основы неорганической химии. — М.: Просвещение, 1982. — 271 с.
Кислотные и основные свойства / Общая химия. Под ред. Е. М. Соколовской и Л. С. Гузея. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. — 640 с. ун-та, 1989. — 640 с

Примечания

↑ Танганов Б.Б. Химические методы анализа. — Улан-Удэ, 2005.- 550 с.
↑ ¹ ² ³ Амфотерные гидроксиды и их поведение в водных растворах / Корольков Д. В. Основы неорганической химии. — М.: Просвещение, 1982. — 271 с.
↑ ¹ ² Угай Я. А. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 1997. — 527 с.
↑ Автопротолиз воды / Жуков С. Т. Химия. 8-9 класс
↑ Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ. – М.: Химия, 2000. – 480 с.: ил.
↑ Кислотные и основные свойства / Общая химия. Под ред. Е. М. Соколовской и Л. С. Гузея. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. — 640 с. ун-та, 1989. — 640 с .

dik.academic.ru