1 / 11

ДЕЯКІ АСПЕКТИ ХІМІЇ АМФОТЕРНИХ СПОЛУК

ДЕЯКІ АСПЕКТИ ХІМІЇ АМФОТЕРНИХ СПОЛУК. ПОПЕЛЬ П. П . Київський національний університет ім . Тараса Шевченка ppopel@ukr.net. Амфотерн ість. Амфотерність — здатність деяких сполук виявляти як оснóвні, так і кислотні властивості. Ці сполуки називають амфотерними.

wanda
Download Presentation

ДЕЯКІ АСПЕКТИ ХІМІЇ АМФОТЕРНИХ СПОЛУК

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ДЕЯКІ АСПЕКТИ ХІМІЇ АМФОТЕРНИХ СПОЛУК ПОПЕЛЬ П. П. Київський національний університет ім. Тараса Шевченка ppopel@ukr.net

  2. Амфотерність Амфотерність — здатність деяких сполук виявляти як оснóвні, так і кислотні властивості. Ці сполуки називають амфотерними. Вираз “амфотерна основа” невдалий; правильний — “амфотерний гідроксид”. Термін “амфотерний” щодо металу є некоректним. Цинк, алюміній, олово, свинець не поводяться в хімічних реакціях як основи чи кислоти, а виконують роль відновників.

  3. Амфотерні сполуки(традиційний перелік) Оксиди Гідроксиди ZnO, PbO, SnO, BeO,Zn(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Be(OH)2, Al2O3,Cr2O3, Fe2O3* Al(OH)3,Cr(OH)3,Fe(OH)3** *Оксиди М2О3 в кристалічному стані хімічно пасивні. Вони реагують із кислими сульфатами (NaHSO4), лугами лише при сплавлянні (спіканні). **Ферум(ІІІ) гідроксид взаємодіє з розчином лугу повільно й неповністю. До переліку добавимо сполуки Купруму CuOі Cu(OH)2.Експеримент засвідчує, що осад купрум(ІІ)гідроксиду розчиняється в розчині лугу помірної концентрації з утворенням гідроксокуприту: Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2[Cu(OH)4].

  4. Властивості амфотерних сполук Оснóвні властивості загальновідомих амфотерних сполук виражені більшою мірою, ніж кислотні. Амфотерні гідроксиди, наприклад, взаємодіють зі слабкою оцтовою кислотою, але не реагують зі слабкою основою — водним розчином амоніаку*: М(OH)2, М(ОН)3+ NH3·H2O ≠ Лише Ga(OH)3виявляє “ідеальну” амфотерність: Ga(OH)3 + 3(NH3 · H2O) = (NH4)3[Ga(OH)6]. *Виняток — реакція Zn(OH)2 + 4NH3 = [Zn(NH3)4](OH)2, що не пов’язана з амфотерністю сполуки Цинку.

  5. Розширення сфери амфотерних сполук (1) 1. До амфотерних сполук належать і такі, склад яких є проміжним між амфотерними оксидами та гідроксидами: AlO(OH), або HAlO2 (мінерали беміт, діаспор); FeO(OH), або HFeO2 (гетит, лепідокрокіт); CrO(OH), або HCrO2 (брейсвеліт, грімальдіїт); TiO(OH)2, або H2TiO3 (так звана β-титанатна кислота). 2. Амфотерними є оксиди Ванадію(V) та Урану(VI). Це легко довести, провівши відповідні експерименти: V2O5 + 6NaOH (надлишок) = 2Na3VO4 + 3H2O; UO3 + 2NaOH (надлишок) = Na2UO4 + H2O; V2O5 + H2SO4 = (VO2)2SO4 + H2O; UO3 + H2SO4 = UO2SO4 + H2O.

  6. Закономірності зміни характеру оксидів і гідроксидів елементів • Із підвищенням ступеня окиснення елемента оснóвні властивості його сполук послаблюються, а кислотні — посилюються: CrO — оснóвний оксид, Cr2O3 — амфотерний оксид, CrO3 — кислотний оксид. 2. Зі збільшенням радіусів атомів (катіонів) оснóвні властивості сполук аналогічного складу посилюються, а кислотні — послаблюються: BeO — амфотерний оксид, MgO — оснóвний оксид; H3AsO3 — слабка кислота, Sb(OH)3 — амфотерний гідроксид, Bi(OH)3 — основа.

  7. Амфотерні гідроксиди в реакціях із розчинами лугів і кислот (1) Амфотерність гідроксиду в шкільному курсі хімії пояснюють тим, що ця сполука може дисоціювати в розчині з утворенням як катіонів Н+, так і аніонів ОН-. Взаємодію такого гідроксиду з кислотою або лугом розглядають як реакцію нейтралізації. Проте суть реакції гідратованого амфотерного гідроксиду з розчином лугу полягає в тому, що молекули Н2O витісняються з координаційної сфери йонами OH-, наявними в розчині лугу: [Zn(H2О)2(OH)2] + 2OH- = [Zn(OH)4]2- + 2Н2O.

  8. Амфотерні гідроксиди в реакціях із розчинами лугів і кислот (2) Реакції амфотерних гідроксидів із розчинами кислот відбуваються внаслідок сполучення гідроксид-іонів із йонами Н+, які містяться в розчині кислоти [Zn(H2O)2(OH)2] + 2H+ = [Zn(H2O)4]2+. Це — реакція нейтралізації, яка проходить у координаційній сфері комплексу із перетворенням твердої речовини на розчинну сполуку. 8

  9. Розширення сфери амфотерних сполук (2) 1. Гідроксиди Mg(OH)2і Mn(OH)2 за 100 °С взаємодіють із насиченим розчином натрій гідроксиду: M(OH)2 + 2NaOH = Na2[M(OH)4]. Добуто також солі Na2[Fe(OH)4], Na2[Co(OH)4], Na2[Ni(OH)4]. 2. Еквімолярна суміш NO і NO2 реагує з концентрованою сульфатною кислотою: NO + NO2 + 2H2SO4 = 2NOHSO4 + H2O. Сполука NOHSO4 складається з йонівNO+ і HSO4-, тобто є кислою сіллю нітритної кислоти HNO2як основи NO(OH). Відома аналогічна сіль NO+ClO4-, а також солі, утворені нітратною кислотою HNO3 як основою NO2(OH), — NO2+HSO4-, NO2+ClO4-.

  10. Амінокислоти та ортофосфатна кислота Амфотерність амінокислот пов’язують з їхньою здатністю при взаємодії з лугами відщеплювати катіони H+ (із карбоксильних груп), а в реакціях з кислотами — приєднувати ці йони (до аміногруп): NH2CH2COOH + NaOH → H2O + NH2CH2COO-Na+; NH2CH2COOH + HCl → [NH3CH2COOН]+Cl-. Цікаво, що аналогічно поводиться ортофосфатна кислота: H3PO4 + 3NaOH (надлишок) = 3H2O + Na3PO4; H3PO4 (100 %-ва) + HClO4 (100 %-ва) = [P(OH)4]+ClO4-.

  11. Висновок: між основами, кислотами і відповідними оксидами з одного боку та амфотерними сполуками з іншого боку не існує чіткої границі. Викладений матеріал може бути використаний у загальних та спеціальних курсах із загальної та неорганічної хімії для студентів хімічних факультетів університетів. Він становить інтерес і для учнів, які готуються до хімічних олімпіад, а також для вчителів, що працюють у класах з поглибленим вивченням хімії.

More Related