Амфотерные металлы — список и свойства
Простые вещества сходные с металлическими элементами по структуре и ряду химических и физических параметров называют амфотерными, т.е. это те элементы, проявляющие химическую двойственность. Надо отметить, что это не сами металли, а их соли или оксиды. К, примеру, оксиды некоторых металлов могут обладать двумя свойствами, при одних условиях они могут проявлять свойства присущие кислотам, в других, они ведут себя как щелочи.
К основным амфотерным металлам относят алюминий, цинк, хром и некоторые другие.
Термин амфотерность был введен в оборот в начале XIX века. В то время химические вещества разделяли на основании их сходных свойств, проявляющиеся при химических реакциях.
Что такое амфотерные металлы
Список металлов, которые можно отнести амфотерным, достаточно велик. Причем некоторые из них можно назвать амфотерными, а некоторые – условно.
Перечислим порядковые номера веществ, под которыми они расположены в Таблице Менделеева.
Кстати, самым ярким представителем амфорных металлов считают алюминий.
Именно его сплавы в течение длительного времени используют практически во всех отраслях промышленности. Из него делают элементы фюзеляжей летательных аппаратов, кузовов автомобильного транспорта, и кухонную посуду. Он стал незаменим в электротехнической промышленности и при производстве оборудования для тепловых сетей. В отличии от многих других металлов алюминий постоянно проявляет химическую активность. Оксидная пленка, которая покрывает поверхность металла, противостоит окислительным процессам. В обычных условиях, и в некоторых типах химических реакций алюминий может выступать в качестве восстановительного элемента.
Этот металл способен взаимодействовать с кислородом, если его раздробить на множество мелких частиц.
Еще один ярко выраженный металл, относящийся к амфотерным – это железо. Этот элемент имеет номер 26 и расположен между кобальтом и марганцем. Железо, самый распространенный элемент, находящийся в земной коре. Железо можно классифицировать как простой элемент, имеющий серебристо-белый цвет и отличается ковкостью, разумеется, при воздействии высоких температур. Может быстро начинать коррозировать под воздействием высоких температур. Железо, если поместить его в чистый кислород полностью прогорает и может воспламениться на открытом воздухе.
Такой металл обладает способностью быстро переходить в стадию корродирования при воздействии высокой температуры.
Помещенное в чистый кислород железо полностью перегорает. 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.
Свойства амфотерных металлов
Они определены самим понятием амфотерности. В типовом состоянии, то есть обычной температуре и влажности, большая часть металлов представляет собой твердые тела. Ни один металл не подлежит растворению в воде. Щелочные основания проявляются только после определенных химических реакций. В процессе прохождения реакции соли металла вступают во взаимодействие. Надо отметить что правила безопасности требуют особой осторожности при проведении этой реакции.
Соединение амфотерных веществ с оксидами или самими кислотами первые показывают реакцию, которая присуща основаниями. В тоже время если их соединять с основаниями, то будут проявляться кислотные свойства.
Нагрев амфотерных гидроксидов вынуждает их распадаться на воду и оксид.
Другими словами свойства амфотерных веществ весьма широки и требуют тщательного изучения, которое можно выполнить во время химической реакции.
Свойства амфотерных элементов можно понять, сравнив их с параметрами традиционных материалов. Например, большинство металлов имеют малый потенциал ионизации и это позволяет им выступать в ходе химических процессов восстановителями.
Амфотерные — могут показать как восстановительные, так и окислительные характеристики. Однако, существуют соединения которые характеризуются отрицательным уровнем окисления.
Абсолютно все известные металлы имеют возможность образовывать гидроксиды и оксиды.
Всем металлам свойственна возможность образования основных гидроксидов и оксидов. Кстати, металлы могут вступать в реакцию окисления только с некоторыми кислотами. Например, реакция с азотной кислотой может протекать по-разному.
Амфотерные вещества, относящиеся к простым, обладают явными различиями по структуре и особенностям. Принадлежность к определенному классу можно у некоторых веществ определить на взгляд, так, сразу видно что медь – это металл, а бром нет.
Как отличить металл от неметалла
Главное различие заключается в том, что металлы отдают электроны, которые находятся во внешнем электронном облаке. Неметаллы, активно их притягивают.
Все металлы являются хорошими проводниками тепла и электричества, неметаллы, такой возможности лишены.
Основания амфотерных металлов
В нормальных условиях это вещества не растворяются в воде и их можно спокойно отнести к слабым электролитам. Такие вещества получают после проведения реакции солей металла и щелочи. Эти реакции довольно опасны для тех, кто их производит и поэтому, например, для получения гидроксида цинка в емкость с хлоридом цинка медленно и аккуратно, по капле надо вводить едкий натр.
Вместе тем, амфотерные — взаимодействуют с кислотами как основания. То есть при выполнении реакции между соляной кислотой и гидроксидом цинка, появится хлорид цинка. А при взаимодействии с основаниями, они ведут себя как кислоты.
Оцените статью:
Рейтинг: 0/5 — 0 голосов
Амфотерные органические и неорганические соединения
Онлайн калькуляторы
На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.
Справочник
Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!
Заказать решение
Не можете решить контрольную?!
Главная Справочник Химия 11 класс Амфотерные органические и неорганические соединения
К амфотерным неорганическим соединениям относят оксиды и гидроксиды следующих металлов – Al, Zn, Be, Cr (в степени окисления +3) и Ti (в степени окисления +4). Амфотерными органическими соединениями являются аминокислоты – NH2–CH(R)-COOH.
Получение амфотерных соединений
Амфотерные оксиды получают путем реакции горения соответствующего металла в кислороде, например:
2Al + 3/2O2 = Al2O3
Амфотерные гидроксиды получают по реакции обмена между щелочью и солью, содержащий «амфотерный» металл:
ZnSO4 + NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4
Если щелочь присутствует в избытке, то есть вероятность получения комплексного соединения:
ZnSO4 + 4NaOHизб = Na2[Zn(OH)4] + Na2SO4
Органические амфотерные соединения – аминокислоты получают путем замещения галогена на аминогруппу в галогензамещенных карбоновых кислотах.
В общем виде уравнение реакции будет выглядеть так:
R-CH(Cl)-COOH + NH3 = R-CH(NH3+Cl—) = NH2–CH(R)-COOH
Химические амфотерных соединений
Главным химическим свойством амфотерных соединений является их способность реагировать с кислотами и щелочами:
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + NaOH+ 3H2O= 2Na[Al(OH)4]
Zn(OH)2 + 2HNO
Zn(OH)2 + NaOH= Na2[Zn(OH)4]
NH2–CH2-COOH + HCl = Cl[NH3–CH2-COOH]
NH2–CH2-COOH + NaOH= NH2–CH2-COONa + H2O
Специфические свойства амфотерных органических соединений
При растворении аминокислот в воде аминогруппа и карбоксильная группа взаимодействуют друг с другом с образованием соединений, называемых внутренними солями:
NH2–CH2-COOH ↔ +H3N–CH2-COO—
Молекулу внутренней соли называют биполярным ионом.
Две молекулы аминокислоты могут взаимодействовать друг с другом. При этом происходит отщепление молекулы воды и образуется продукт, в котором фрагменты молекулы связаны между собой пептидной связью (-CO-NH-). Например:
Также для аминокислот характерны все химические свойства карбоновых кислот (по карбоксильной группе) и аминов (по аминогруппе).
Примеры решения задач
| Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |||
Идентификация веществ, аминокислот, гидроксидов и оксидов Пример
Дата последнего обновления: 06 апреля 2023 г.
•
Всего просмотров: 216,6 тыс. может быть указано как любое соединение, которое можно смешивать с другими соединениями как в виде основания, так и в виде кислоты. Например, вода амфотерна. Его можно превратить в соединение, которое можно использовать как щелочь или кислоту.
Большинство амфотерных соединений представляют собой оксиды или гидроксиды металлов.
Амфотеризм — популярный термин в области химии, объясняющий реакционную способность соединения, проявляющего щелочную природу при смешивании с кислотой и демонстрирующего кислотные характеристики в щелочной среде.
Поскольку вода амфотерна, она широко используется для таких реакций. Когда кислота реагирует с водой, она выделяет ион h4O + , добавляя ион H+ из кислоты. С другой стороны, когда вода соединяется с основанием, она отдает ион Н+ основанию и высвобождает ОН 9.0017 — ион.
Помимо воды, многие оксиды и гидроксиды широко используются в амфотеризме. Теперь, когда амфотерное значение достаточно ясно, давайте посмотрим, как можно идентифицировать амфотерное вещество.
[Изображение скоро будет загружено]
Как определить амфотерное вещество?
Во время экспериментов в лаборатории, как бы вы распознали амфотерное соединение? Как сопоставить свойства с амфотерным определением, которое вы только что прочитали? Вот как вы можете определить амфотерные характеристики соединения.
Когда амфотерное вещество смешивается с кислотой, оно поглощает водород из кислоты, создавая ион h4O+.
Когда амфотерное соединение реагирует с основанием, оно доставляет водород к щелочному соединению и высвобождает ион ОН — .
Теория Бренстеда-Лоури утверждает, что «кислоты являются донорами протонов, а основания — акцепторами протонов». Вещества, обладающие обеими этими характеристиками, идентифицируют как амфотерные вещества.
Амфотерные гидроксиды
Гидроксиды известны своим амфотеризмом. Не все металлы можно использовать в качестве амфотерных гидроксидов. Гидроксиды, состоящие из высокозаряженных катионов металлов, используются для амфотеризма.
Они могут реагировать в двух условиях. Они могут функционировать как основание Бренстеда Лоури, получая протоны, или работать как кислоты Льюиса, получая пару электронов.
В кислой среде происходит простая реакция нейтрализации. Как упоминалось ранее, здесь гидроксид будет реагировать как основание и будет либо испускать протоны, либо принимать электроны.
В щелочной среде гидроксид будет вести себя точно так же, как кислота, принимая протоны от другого реагента.
Примеры амфотерных гидроксидов или просто список амфотерных примеров приведен ниже.
Aluminium hydroxide
Zinc hydroxide
Copper hydroxide
Chromium hydroxide
Beryllium hydroxide
Tin hydroxide
Амфотерная аминокислота
Карбоксильная группа в аминокислотах отвечает за их амфотерные свойства.
Они широко используются для амфотеризма. Амфотерная аминокислота содержит как кислотные, так и щелочные элементы, такие как COOH и NH 2 .
В кислой среде аминокислота действует как основание. Он уносит положительно заряженные ионы и притягивается к отрицательным ионам. Он испускает протоны или принимает электроны.
С другой стороны, при реакции с основанием он обладает кислотными характеристиками, перенося отрицательные ионы и принимая протоны. Аминокислоты превосходны при амфотеризме.
Одним из примеров амфотерных аминокислот является глицин.
Амфотерные оксиды
Как и гидроксиды, некоторые оксиды также являются амфотерными. Амфотерные характеристики зависят от степени окисления соединения.
Когда оксид металла реагирует с кислотой, вы можете наблюдать реакцию нейтрализации, как амфотерный гидроксид. Он будет принимать протоны от кислоты и производить соль.
В отличие от этой реакции, оксид металла образует соль и воду при взаимодействии со щелочью.
Он будет отдавать протоны другому реагенту.
Амфотерные оксиды очень похожи на амфотерные гидроксиды.
Некоторые распространенные оксидные амфотерные примеры приведены ниже.
Aluminum oxide
Lead oxide
Zinc oxide
Tin oxide
Beryllium oxide
Chromium oxide
Copper oxide
Aluminum Amphoteric
Алюминий известен своими амфотерными свойствами. Все соединения алюминия являются амфотерными соединениями.
Все эти соединения могут быть использованы как в виде кислот, так и в виде оснований.
Амфотерный алюминий можно использовать во многих формах, чтобы они реагировали как кислоты или основания. Аналогично реагирует с другими амфотерными соединениями. Он принимает протоны при смешивании с кислотой и высвобождает протоны при реакции со щелочью.
Хлорид алюминия, оксид алюминия, гидроксид алюминия являются некоторыми примерами амфотерного алюминия.
Как видно из приведенного выше амфотерного списка, можно себе представить, насколько это важно в области химии. Амфотерные реакции применяют для изучения свойств элементов и анализа таблицы Менделеева.
Примеры амфотерных соединений, приведенные выше, содержат множество соединений, которые можно применять как в качестве кислоты, так и в качестве щелочи. Эти соединения также помогают в лабораторных работах. Поскольку одно соединение действует и как кислота, и как основание, вы можете наблюдать различные реакции с одним и тем же соединением.
Интересные факты
Знаете ли вы, что вода является нейтральным оксидом, а также амфотерным веществом? Нейтральные вещества почти не проявляют никаких щелочных или кислотных свойств. Но амфотерные соединения проявляют как кислотные, так и щелочные характеристики. Однако вода — единственное соединение, которое в зависимости от ситуации может быть как нейтральным, так и амфотерным веществом.
7.8A: Амфотерное поведение — Химия LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 33394
Ранняя классификация веществ возникла из-за различий, наблюдаемых в их растворимости в кислых и основных растворах.
Оксиды металлических элементов обычно представляют собой основные оксиды, а оксиды неметаллических элементов — кислотные оксиды. Возьмем, например, реакции с водой оксида кальция, оксида металла, и углекислого газа, оксида неметалла:
CO 2 (г) + H 2 O(ж) → H 2 CO 3 (водн.) Оксид кальция реагирует с водой с образованием основного раствора гидроксида кальция, тогда как диоксид углерода реагирует с водой с образованием раствора угольной кислоты.
В периодической таблице происходит постепенный переход от основных оксидов к кислотным оксидам из левого нижнего угла в правый верхний.
Основность оксидов увеличивается с увеличением атомного номера вниз по группе:
BeO < MgO < CaO < SrO < BaO
Также обратите внимание, что кислотность увеличивается с увеличением степени окисления элемента:
MnO < Mn 2 O 3 < MnO 2 < Mn 2 O 7
в соответствии с увеличением ковалентности.
Оксиды промежуточного характера, называемые 
Амфотеризм зависит от степени окисления оксида.
Например, оксид цинка (ZnO) реагирует как с кислотами, так и с основаниями:
В кислоте: ZnO + 2H + → Zn 2+ + H 2 O
В основании: ZnO + 2OH — + H 2 O→ [Zn(OH) 7 4] 2 ]
Эту реакционную способность можно использовать для отделения различных катионов, таких как цинк(II), который растворяется в основании, от марганца(II), который не растворяется в основании.
Гидроксид алюминия – другой амфотерный вид:
В качестве основания (нейтрализация кислоты): Al(OH) 3 + 3HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
В качестве кислоты (нейтрализация основания): Al(OH) 3 + NaOH → Na [Ал(ОН) 4 ]
7.8A: Amphoteric Behavior распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 и был создан, изменен и/или курирован LibreTexts.
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Тип изделия
- Раздел или страница
- Лицензия
- СС BY-NC-SA
- Версия лицензии
- 4,0
- Показать страницу TOC
- № на стр.
