Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
Амфотерные гидроксиды и оксидыАмфотерность (двойственность свойств) гидроксидов и оксидов многих элементов проявляется в образовании ими двух типов солей. Например, для гидроксида и оксида алюминия а) 2Al(OH)3 + 3SO3 = Al2(SO4)3 + 3H2O б) 2Al(OH)3 + Na2O = 2NaAlO2 + 3H2O (в расплаве) В реакциях (а) Al(OH)3 и Al2О3 проявляют свойства оснoвных гидроксидов и оксидов, то есть они подобно щелочам реагируют с кислотами и кислотными оксидами, образуя соль, в которой алюминий является катионом Al3+. Напротив, в реакциях (б) Al(OH)3 и Al2О3 выполняют функцию кислотных гидроксидов и оксидов, образуя соль, в которой атом алюминия AlIII входит в состав аниона (кислотного остатка) AlО2?. Сам элемент алюминий проявляет в этих соединениях свойства металла и неметалла. Следовательно, алюминий - амфотерный элемент. Подобные свойства имеют также элементы А-групп - Be, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi и другие, а также большинство элементов Б-групп - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd и другие. Например, амфотерность цинка доказывают такие реакции: б) Zn(OH)2 + Na2O = Na2ZnO2 + H2O Если амфотерный элемент имеет в соединениях несколько степеней окисления, то амфотерные свойства наиболее ярко проявляются для промежуточной степени окисления. Например, у хрома известны три степени окисления: +II, +III и +VI. В случае CrIII кислотные и оснoвные свойства выражены примерно в равной степени, тогда как у CrII наблюдается преобладание оснoвных свойств, а у CrVI - кислотных свойств: Очень часто амфотерные гидроксиды элементов в степени окисления +III существуют также в мета-форме, например
Амфотерные гидроксиды практически нерастворимы в воде, наиболее удобный способ их получения - осаждение из водного раствора с помощью слабого основания - гидрата аммиака: В случае использования избытка щелочей в обменной реакции подобного типа гидроксид алюминия осаждаться не будет, поскольку алюминий в силу своей амфотерности переходит в анион: Примеры молекулярных уравнений реакций этого типа: Образующиеся соли относятся к числу комплексных соединений (комплексных солей): они включают комплексные анионы [Al(OH)4]? и [Zn(OH)4]2?. Названия этих солей таковы: Продукты взаимодействия оксидов алюминия или цинка с твердой щелочью называются по-другому: Подкисление растворов комплексных солей этого типа приводит к разрушению комплексных анионов:
Например: 2Na[Al(OH)4] + CO2 = 2Al(OH)3v + NaHCO3 Для многих амфотерных элементов точные формулы гидроксидов низвестны, поскольку из водного раствора вместо гидроксидов выпадают гидратированные оксиды, например MnO2 · nH2O, Sb2O5 · nH2O. Амфотерные элементы в свободном виде взаимодействуют как с типичными кислотами, так и со щелочами: В обеих реакциях образуются соли, причем рассматриваемый элемент в одном случае входит в состав катиона, а во втором - в состав аниона. Амфотерность хрома Гидроксид хрома (III) Cr(ОН)3. Амфотерный гидроксид. Серо-зеленый, разлагается при нагревании, теряя воду и образуя зеленый метагидроксид CrО(ОН). Не растворяется в воде. Из раствора осаждается в виде серо-голубого и голубовато-зеленого гидрата. Реагирует с кислотами и щелочами, не взаимодействует с гидратом аммиака. Применяется для синтеза соединений хрома (III). Уравнения важнейших реакций:
|
|
Амфотерность соединений железа
Оксид железа(III) Fe2O3. Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Красно-коричневый, имеет ионное строение (Fe3+)2(O2-)3. Термически устойчив до высоких температур. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой, из раствора выпадает бурый аморфный гидрат Fe2O3 nН2O. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели (технические продукты называются ферритами).
Уравнения важнейших реакций:
Получение в лаборатории – термическое разложение солей железа(III) на воздухе:
Fe2(SO4)3 = Fe2O3 + 3SO3 (500–700 °C)
4{Fe(NO3)3 9 H2O} = 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2 + 36H2O (600–700 °C)
В природе – оксидные руды железа гематит Fe2O3 и лимонит Fe2O3 nН2O.
Гидроксид железа (II) Fe(OH)2. Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Белый (иногда с зеленоватым оттенком), связи Fe – ОН преимущественно ковалентные. Термически неустойчив. Легко окисляется на воздухе, особенно во влажном состоянии (темнеет). Нерастворим в воде. Реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами. Типичный восстановитель. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется в изготовлении активной массы железоникелевых аккумуляторов.
Уравнения важнейших реакций:
Получение: осаждение из раствора щелочами или гидратом аммиака в инертной атмосфере:
Fe2+ + 2OН(разб.) = Fe(OH)2v
Fe2+ + 2(NH3 H2O) = Fe(OH)2v + 2NH4+
Метагидроксид железа FeO(OH). Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Светло-коричневый, связи Fe – О и Fe – ОН преимущественно ковалентные.
При нагревании разлагается без плавления. Нерастворим в воде. Осаждается из раствора в виде бурого аморфного полигидрата Fe2O3 nН2O, который при выдерживании под разбавленным щелочным раствором или при высушивании переходит в FeO(OH). Реагирует с кислотами, твердыми щелочами. Слабый окислитель и восстановитель. Спекается с Fe(OH)2. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется как основа желтых минеральных красок и эмалей, поглотитель отходящих газов, катализатор в органическом синтезе.
Соединение состава Fe(OH)3 не известно (не получено).
Уравнения важнейших реакций:
Получение: осаждение из раствора солей железа(III) гидрата Fe2O3 nН2O и его частичное обезвоживание (см. выше).
В природе – оксидная руда железа лимонит Fe2O3 nН2O и минерал гётит FeO(OH).
ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ 1В ГРУППЫ
Реакции обнаружения ионов меди Сu2+
Действие группового реагента H2S. Сероводород образует в подкисленных растворах солей меди черный осадок сульфида меди (II) CuS:
CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4,
Действие гидроксида аммония NH4OH. Гидроксид аммония NH4OH, взятый в избытке, образует с солями меди комплексный катион тетраамминмеди (II) интенсивно-синего цвета:
CuSO4 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]SO4 + 4Н2O,
Сu2+ + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]+ + 4Н2О.
Реакции обнаружения ионов серебра Ag+
Действие группового реагента НС1. Соляная кислота образует с растворами солей Ag+ практически нерастворимый в воде белый осадок хлорида серебра AgCl:
Ag+ + Cl - = AgCl.
Обнаружение катиона серебра. Соляная кислота и растворы ее солей (т. е. хлорид-ионы Сl-) образуют с растворами солей Ag+ практически нерастворимый в воде белый осадок хлорида серебра AgCl, который хорошо растворяется в избытке раствора NH4OH; при этом образуется растворимая в воде комплексная соль серебра хлорид диамминсеребра. При последующем действии азотной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок (эти свойства солей серебра используются для его обнаружения):
AgNO3 + НСl = AgCl + HNO3,
AgCl + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2Н2О,
[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl + 2NH4NO3.
ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ IIB ГРУППЫ
Реакции обнаружения ионов цинка Zn
Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует с солями цинка белый осадок сульфида цинка ZnS:
ZnCl2 + (NH4)2S = ZnS + 2NH4Cl,
Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из водных растворов солей Zn2+ осадок гидроксида цинка Zn(OH)2 белого цвета, проявляющий амфотерные свойства. В избытке щелочи осадок растворяется с образованием бесцветного раствора комплексной соли тетрагидроксоцинката натрия Na2[Zn(OH)4]:
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl,
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4].
ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ VIB ГРУППЫ
Реакции обнаружения ионов Сr3+
Действие группового реагента (NH4)2S. Из водного раствора сульфид аммония осаждает катион хрома Сг3+ в виде гидроксида Сг(ОН)3 за счет полного гидролиза сульфида хрома (III):
2СгС13 + 3(NH4)2S + 6Н2O = 2Сг(ОН)3 + 3H2S + 6NH4C1,
Действие гидроксидов щелочных металлов. Гидроксиды щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из растворов солей Сг3+ сине-зеленого цвета гидроксид хрома Сг(ОН)3 серо-зеленого цвета, обладающий амфотерными свойствами:
СгС13 + 3NaOH = Сг(ОН)3 + 3NaCl.
Избыток NaOH растворяет осадок с образованием изумрудно-зеленого раствора комплексной соли гексагидроксохрома (III) натрия:
Сг(ОН)3 + 3NaOH = Na3[Сг(ОН)6].
Действие пероксида водорода Н2О2 в щелочной среде. Пероксид водорода Н2O2 в щелочной среде окисляет соли хрома (III) в хромат-ионы СгО42- желтого цвета:
2Na3[Сr(ОН)6] + 3Н2O2 = 2Na2CrO4 + 8H2O + 2NaOH.
ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ VIIB ГРУППЫ
Реакции обнаружения ионов марганца Мn2+
Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует в растворах солей Мn2+ осадок сульфида марганца бледно-розового (телесного) цвета:
MnSO4 + (NH4)2S = MnS + (NH4)2SO4,
Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) образуют с растворами солей Мn2+ (растворы солей Мn2+ имеют бледно-розовый цвет) белый осадок гидроксида марганца (II) Мn(ОН)2, растворимый в кислотах, но не растворимый в щелочах:
МnС13 + 2NaOH = Мn(ОН)2 + 2NaCl.
Осадок Мn(ОН)2 кислородом воздуха постепенно окисляется до бурого оксида-гидроксида марганца (IV) МnО(ОН)2, который также легко образуется при окислении растворов Mn2+ пероксидом водорода Н2Сl2:
Мn(ОН)2 + Н2O2 = MnO(OH)2 + Н2O.
ИОНЫ d-ЭЛЕМЕНТОВ VIII ГРУППЫ
Реакции обнаружения ионов железа Fe2+
Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония оса дает из растворов солей Fe2+ черный осадок сульфида железа (II):
FeSO4 + (NH4)2S = FeS + (NH4)2SO4,
Действие гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6]. Гексацианоферрат(Ш) калия окисляет Fe2+ в Fe3+:
Fe2+ + [Fe(CN)6]3- = Fe3+ + [Fe(CN)6]
Образовавшиеся ионы Fe3+ образуют с анионами гексацианноферрата(II) новый комплексный анион:
Fe3+ + К+ + [Fe(CN)6]4- = KFe3+[Fe2+(CN)6]
Соединение KFe3+[Fe2+(CN)6] носит название турнбулевой cини.
Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из растворов ее лей Fe2+ гидроксид железа (II) Fe(OH)2, который в обычных условиях на воздухе имеет грязно-зеленоватый цвет в результате частичного окисления до Fе(ОН)3:
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl
4Fe(OH)2 + О2 + 2H2O == 4Fе(ОН)3
Реакции обнаружения ионов железа Fe3+
Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония дае солями Fe3+ черный осадок сульфида железа (II) FeS:
2FеСl3 + 3(NH4)2S = 2FeS + 6NH4C1 + S
2Fe3+ + 3S2- = 2FeS + S
Действие гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6]. Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6] образует с растворами солей Fe3+ (имеет желтую окраску) темно-синий осадок гексацианоферрата (II) железа (III) (берлинскую лазурь), который, по данным рентгеноструктурного анализа, идентичен турнбулевой сини:
FеС13 + К4[Fе(СN)6] = KFe[Fe(CN)6] + ЗКС1
Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) образуют с растворами солей Fe3+ красно-бурый осадок гидроксида железа (III) Fе(ОН)3, практически не обладающий амфотерными свойствами:
FеС13 + 3NaOH = Fе(ОН)3 + 3NaCl
