Урок №42. Классификация химических элементов. Амфотерные соединения.
| Повторите формулы солей: Запишите в тетрадь тему и составьте схему деления элементов на металлы и неметаллы с характерными для них свойствами: КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ К 70-м гг. XIX в. было уже известно более 60 химических элементов. Возникла необходимость в их классификации. 1. Вначале учёные попытались все химические элементы разделить на две группы – металлы и неметаллы:
Химические элементы стали объединять в группы, получившие название естественных семейств. Представители естественных семейств:
Естественные семейства химических элементов
Но, классификация на металлы и неметаллы неполная. Оказалось, что существуют химические элементы и соответствующие им вещества, которые проявляют двойственную природу – амфотерные свойства. Например, оксид алюминия и гидроксид алюминия могут реагировать как с кислотой, так и со щелочью.
Рассмотрим преобразования через формулы: Al(OH)3 (гидроксид алюминия нерастворимое основание)↔ H3AlO3 (ортоалюминиевая кислота) –H2O↔ HAlO2 (метаалюминиевая кислота), здесь AlO2 (I) – одновалентный кислотный остаток метаалюминат Видео «Амфотерные свойства гидроксида алюминия» Видео «Получение и химические свойства амфотерных гидроксидов» Тренажёр «Амфотерные свойства оксида алюминия» Тренажёр — виртуальная лаборатория «Амфотерные свойства оксида алюминия» Так, гидроксид и оксид алюминия в
реакциях (а) проявляют свойства основных гидроксидов и оксидов, т. Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] Другой пример:
Амфотерными называются элементы, проявляющие двойственную природу, их нельзя отнести ни к типичным металлам, ни к типичным неметаллам. Посмотрите видеоматериал: Видео YouTubeСоставьте конспект в тетради, прочитайте соответствующий параграф.(Просмотрю в школе, высылать не надо) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В одно семейство включались только элементы, химически сходные друг с другом и образующие сходные по составу и свойствам соединения.
Из всех металлов самые активные.
Все они в соединениях двухвалентные.
Например: Ве, Zn, Al, Cr. Амфотерные элементы могут проявлять в химических реакциях как металлические, так и неметаллические свойства, т.е. обладают двойственными свойствами.Классификация химических элементов.Амфотерные соединения (открытый урок по химии в 8 классе)
Автор: Лекай Светлана Викторовна
Методическая копилка — Химия
МБОУ «Зоринская средняя общеобразовательная школа»
Классификация химических элементов.
Амфотерные соединения.
(открытый урок по химии ,8 клаcc)
Подготовила: Учитель химии: Лекай Светлана Викторовна
Дата проведения: 09.02.2012
Зорино 2012 г.
Цель урока:1.История создания Периодического закона химических элементов.
2.Рассмотреть закономерности изменения свойств химических элементов малых периодов.
3.Познакомиться с амфотерными свойствами оксидов и гидроксидов.
Оборудование : Таблица «Периодическая система химических элементов» Д.И. Менделеева, диск «уроки химии Кирилла и Мефодия»,химические реактивы: оксиды, гидроксиды амфотерных металлов , химическая мини-лаборатория
Ход урока:
Сообщаю обучающимся ,что им предстоит на уроке познакомиться с историей создания периодической системы химических элементов.
Рассмотреть периодичность элементов , познакомиться с амфотерностью и провести исследование.
- Презентация «История создания периодической системы химических элементов»
- Классификация химических элементов
- Амфотерность.
- Амфотерные свойства
- Проведение исследовательской работы
- Составить генетическую связь одного амфотерного элеиента
1.Презентация (показ истории создания Периодической Системы Химических Элементов)
2. Классификация химических элментов.
Классификация химических
элементов
металлы неметаллы
железо, алюминий ,ртуть кислород . водород , сера
физические свойства
1.твердые 1.
твердые, жидкие, газообразные
2.обладает метал. блеском 2.не обладает метал. блеском
3.электро-и теплопро водностью 3.изоляторы
4.ковкие 4.хрупкие
Химические свойства
3. Далее рассмотреть изменение свойств соединений элементов 3 периода
Na2 O , MgO Al2 O3 SiO2, P2 O5 , SO3 , Cl2 O7
NaOH , Mg(OH)2 Al(OH)3 H 2SiO3, H 3PO4 , H 2SO4 , HClO4
Оновные свойства амфотерные кислотные свойства
свойства
Ослабевают основные свойства оксидов и гидроксидов
(Показать ИКТ амфотерность ,химические свойства)
Амфотерные оксиды и гидроксиды
Оксиды и гидроксиды,которые способны реагировать и с кислотами .
и со щелочами –называются амфотерными.
(амфотерос — греческое слово оба, тот и другой)
Амфотерные элементы
Оксиды Гидроксиды
Zn O , Be O , Al 2O3 , Cr 2O3 Zn(OH)2, Be(OH)2, Al(OH)3,
Кислоты
HAlO2, H 2BeO2, H 2ZnO2 , H 2CrO4
4. Показать пример составления химических уравнений реакций:
1. Al 2O3 + 2NaOH =2NaAlO 2+ H 2O
2 . Al 2O 3+2NaOH = 2 Na (Al (OH) 4 )
3. Al (OH)3 + Na OH = Na H 2Al O 3+h3
5. Провести расследование с амфотерными веществами . (обу-ся проводят химические реакции смотрят различные изменения записывают их. Составляют уравнения реакции)
План проведения исследования
1.
Рассмотреть физические свойства по наглядным признакам.
2.Провести химические реакции с выданными реактивами:
а) амфотерный оксид + кислота = соль +вода
б) амфотерный оксид + щёлочь = соль +вода
в) амфотерный гидроксид +кислота = соль +вода
г) амфотерные гидроксиды + щёлочь = соль+вода
6.После исследования составить генетическую связь одного из предложенного элемента
Например: Al Al 2O3 AlCl3 Al(OH)3 Na Al O2
Задание на дом пар.34 вопрос 1-3
Узнайте, идентификация, свойства и применение
Амфотерное вещество в химии представляет собой молекулу или ион, которые вступают в реакцию как с кислотой, так и с основанием. Амфотерные оксиды — это соединения, которые реагируют как с кислотами, так и с основаниями с образованием солей и воды. Многие металлы, в том числе бериллий, цинк, олово, свинец и алюминий, могут образовывать амфотерные оксиды или гидроксиды.
Примером амфотерного оксида является \(Al_2O_3\). Степени окисления оксида сильно определяют амфотеризм.
В этой статье мы узнаем об амфотерных оксидах, их определении, примерах, идентификации, свойствах и применении, а также часто задаваемых вопросах.
Амфотерные оксиды
Амфотерность, также известная как амфотерность, представляет собой способность химического вещества действовать как кислота и как основание. Молекула проявляет кислотное или основное поведение в зависимости от реагентов и других параметров реакции. Как правило, оксиды металлов являются основными, тогда как оксиды неметаллов являются кислотными.
В то время как некоторые металлические или полуметаллические оксиды являются амфотерными, некоторые неметаллические оксиды являются нейтральными. Эти обобщения имеют ряд исключений. Когда амфотерный оксид металла реагирует с кислотой, он образует соль и воду, что указывает на основное поведение амфотерного оксида. С другой стороны, когда амфотерный оксид реагирует с основанием, он снова образует соль и воду, что указывает на кислое поведение оксида.
{-})\) также являются примерами амфотерных или амфипротонных соединений.
Амфотерные оксиды образуются из различных металлов, включая оксид алюминия \((Al_{2}O_{3})\), оксид свинца (PbO), цинк (ZnO) и оксид олова (SnO), а также такие металлы, как ванадий, хром, олово, железо, кобальт, медь, серебро, золото, галлий, индий, скандий, титан, цирконий, германий, сурьма, висмут, бериллий и теллур.
Идентификация амфотерных оксидов
Кислота и основание могут быть нейтрализованы амфотерным оксидом. Следовательно, необходимо изучить реакции соединения с кислотой, такой как HCl, и основанием, таким как NaOH, чтобы определить, является ли оно амфотерным. Данный материал должен быть определен, является ли он оксидом или нет, после подтверждения того, что он амфотерный. Существуют тесты на различные анионы, такие как сульфаты, нитраты, нитриты, хлориды и т. д. Если каждый тест дает отрицательный результат, сообщаемое вещество является оксидом.
Элемент можно нагревать в кислороде для получения любого из оксидов.
Гидратированные оксиды образуются при взаимодействии водных растворов тригалогенидов металлов с гидроксидом. По мере продвижения вниз по группе металлический характер вовлеченных элементов вызывает изменение кислотных оксидов на амфотерные и основные.
Природа оксидов элементов группы 13:
Оксиды0035| Слабо кислый | | |
| \ (al_ {2} o_ {3} \) | Амфотерерский | |
| \ (GA_ {2} O_ {3} \) | AMPHOTRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRICARIRIC | ...9. 2}O_{3}\)Слабоосновное |
| \(Tl_{2}O_{3}\) | Высокоосновное. окисляющий |
Амфотерные оксиды в периодической таблице
В периодической таблице различные тенденции следуют слева направо в периоде и сверху вниз в группе. Кислотное, основное и амфотерное поведение различных оксидов металлов и неметаллов также можно объяснить изменяющейся тенденцией степени окисления, размера оксида и природы центрального элемента.
- Кислотность оксидов увеличивается в данный период таблицы Менделеева по мере увеличения неметаллического характера центрального элемента. Тенденция поведения оксидов в 3-м периоде таблицы Менделеева следующая:
| 3}\) | \(SiO_{2}\) | \(P_{4}O_{18}\) | \(SO_{2}\) | \(Cl_{2}O_{7} \) | |||
| Поведение | Strongly basic | Basic | Amphoteric | Weakly acidic | Acidic | Acidic | Strongly acidic |
- The basic nature of the metal oxide increases with increasing atomic number and size of the central metal atom спустившись в группе.
\(NO_{2}\) и \(P_{2}O_{3}\) — кислые, \(As_{2}O_{3}\) и \(Sb_{2}O_{3} \) являются амфотерными, а \(Bi_{2}O_{3}\) являются основными.
- Кислотная природа оксидов металлов увеличивается с увеличением степени окисления центрального атома металла.
\(MnO < Mn_{2}O_{3} < Mn_{2}O_{7}\)
Свойства амфотерных оксидов
Физические и химические свойства амфотерных оксидов обсуждаются следующим образом:
Физические Свойства
Амфотерные оксиды обычно имеют чрезвычайно высокие температуры плавления и кипения. Они имеют большие ковалентные структуры, для растворения которых требуется много энергии. Амфотерные оксиды обычно нерастворимы в воде.
Химические свойства
Наиболее важным свойством амфотерных оксидов является реакция как с кислотой, так и с основанием.
- Lead Oxide (PbO)
- Reaction with an acid- \( PbO + 2HCl \rightarrow PbCl_{2} + H_{2}O\)
- Reaction with a основание- \( PbO + 2NaOH + H_{2}O \rightarrow Na_{2}[Pb(OH)_{4}]\)
- Оксид алюминия \((Al_{2}O_{3 })\)
- Реакция с кислотой: \( Al_{2}O_{3} + 6HCl\rightarrow 2AlCl_{3} + 3 H_{2}O\)
- Реакция с основанием: \ ( Al_{2}O_{3} + 2NaOH + 3H_{2}O \rightarrow 2Na[Al(OH)_{4}]\)
- Оксид цинка (ZnO)
- Реакция с кислота: \(ZnO + H_{2}SO_{4} \rightarrow ZnSO_{4} + H_{2}O\)
- Реакция с основанием: \(ZnO + 2NaOH + H_{2 }O \rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]\)
- Stannous Oxide (SnO)
- Reaction with an acid: \(SnO + 2HCl \rightleftharpoons SnCl_{2} + H_{2}O\)
- Reaction with a base : \(SnO + 4NaOH + H_{2}O \rightleftharpoons Na_{4}[Sn(OH)_{6}]\)
Применение амфотерных оксидов
Применение амфотерных оксидов довольно широко благодаря их способность реагировать как с кислотами, так и с основаниями.
Вот некоторые из наиболее распространенных применений амфотерных оксидов:
- Электрическое сопротивление, показатель преломления и поглощение рентгеновских лучей стеклом увеличиваются при добавлении PbO. Это также уменьшает вязкость стекла в то же время. Поэтому PbO имеет решающее значение для стекольной промышленности. PbO также используется в керамической промышленности для создания магнитно- и электрически инертных керамических изделий.
- Оксид цинка (ZnO) можно использовать для улучшения характеристик многих различных товаров и материалов, включая пластмассы, резину, стекло, керамику, смазочные материалы (включая цемент), мази (включая мази и кремы), краски (включая герметики), клеи (включая пищевые), пигменты (включая антипирены), батареи (включая батареи) и ленты для оказания первой помощи. Кроме того, он используется в производстве постоянных элементов, включая сухие элементы.
- Амфолиты представляют собой амфотерные соединения, включающие как кислотные, так и основные группы. В определенном диапазоне pH они обычно обнаруживаются в виде цвиттер-ионов. При изоэлектрическом фокусировании можно использовать аминолиты для поддержания стабильного градиента pH.
- В процессе производства алюминия дополнительно используется оксид алюминия \(Al_{2}O_{3}\). Этот оксид также является популярным наполнителем в полимерах, поскольку он химически белый и инертный. Помимо того, что он является обычным ингредиентом солнцезащитного крема, его также можно обнаружить в косметике, включая румяна, губную помаду и лак для ногтей. Иногда различные типы стекла изготавливаются с оксидом алюминия в качестве компонента. Он используется в качестве катализатора как в процессе Клауса, так и в дегидратации спирта до алкенов.
Нужна бесплатная помощь в подготовке к экзамену? Testbook содержит тщательно подобранные учебные материалы, практические наборы для экзаменов и полезные советы от профессионалов. Загрузите бесплатное приложение Testbook прямо сейчас и улучшите свою подготовку к экзамену благодаря специальным предложениям, которые ждут вас!
Часто задаваемые вопросы об амфотерных оксидах
Q. 1 Что такое амфотерные оксиды в двух примерах?
Ans.1 Амфотерные оксиды представляют собой соединения, которые реагируют как с кислотами, так и с основаниями с образованием солей и воды. Например, ZnO, \(Al_{2}O_{3}\), PbO и др.
Q.2 Называется ли оксид алюминия также амфотерным оксидом?
Ответ 2 Да, \(Al_{2}O_{3}\) также называют амфотерным оксидом, так как он способен реагировать с кислотой и основанием.
Q.3 Какой элемент образует амфотерные оксиды?
Ans.3 Наиболее распространенными элементами, образующими амфотерные оксиды, являются Zn, Al, Pb, Sn, Cu, Be, As, Sb и т. д.
Q.4 Какой оксид является амфотерным?
Ans.4 Оксиды металлов, которые могут действовать как кислота или основание в химической реакции, называются амфотерными по своей природе.
Q.5 Является ли оксид цинка амфотерным или нейтральным?
Ans. 5 Оксид цинка является амфотерным по своей природе. Реакция с кислотой: \(ZnO + H_{2}SO_{4} \rightarrow ZnSO_{4} + H_{2}O\)
Реакция с основанием: \( ZnO + 2NaOH + H_{2}O \rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}]\)
| Оксид азота: подробное объяснение с приложениями |
| Гидролиз: подробное объяснение с приложениями |
| GLUCOS Узнайте о структуре, свойствах, применении и эффектах |
| Тест хи-квадрат: таблица, свойства и примеры решений |
кислотно-основное. Можно ли называть элемент амфотерным веществом?
$\begingroup$
В большинстве японских школьных учебников написано, что Al, Zn, Sn и Pb являются амфотерными элементами (по-японски 両性元素), поскольку они реагируют как с сильной кислотой, так и с основанием.
Например, Al реагирует так, как показано ниже.
$\ce{2Al +2NaOH +6h3O->2Na[Al(OH)4] +3h3}$
$\ce{2Al + 6HCl-> 2AlCl3 + 3h3}$
Верно, что это реакции с кислоты или основания с алюминием, но в этих реакциях алюминий действует не как основание или кислота, а как восстановитель.0003
https://goldbook.iupac.org/terms/view/A00306
В приведенном выше определении ИЮПАК написано, что «Химический вид, который ведет себя как кислота и как основание, называется амфотерным».
Поскольку Al действует не как кислота или основание, а как восстановитель, я счел неуместным называть сам элемент Al амфотерным веществом, хотя его оксид и гидроксид амфотерны. Или эти реакции на самом деле являются своего рода кислотно-щелочными реакциями?
- кислотно-щелочной
- оксиды
- определения
$\endgroup$
1
$\begingroup$
Вы правы, в описании учебника ошибка.