• Главная

Амфотерные металлы и их свойства. Хром металл амфотерный


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

Комментарии

Идёт загрузка...

Похожие материалы

Актер Джеймс Пьюрфой: биография, фильмографияИскусство и развлечения Актер Джеймс Пьюрфой: биография, фильмография

«Филантроп», «Мэнсфилд-парк», «Соломон Кейн», «Джон Картер» - лишь немногие из тех фильмов и сериалов, благодаря которым зрителям запомнился Джеймс Пьюрфой. В этом году ...

Цветные, драгоценные и черные виды металлов и их характеристикаБизнес 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...

Электроды Т-590 и их свойстваДомашний 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...

Антифрикционные сплавы и их свойстваДомашний 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...

Слабоалкогольные напитки и их свойства. Вред слабоалкогольных напитковЕда 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»,...

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

Натуральный мед – это кладезь полезных витаминов и микроэлем...

Силиконовые формы для выпечки: их свойства и рекомендации по применениюЕда и напитки Силиконовые формы для выпечки: их свойства и рекомендации по применению

Формы из силикона для выпечки обладают такими характеристиками, как биологическая инертность - безвредность для человеческого организма, и стойкость к достаточно высоким и низким температурным режимам, от -60 до +200....

Как поднять себе настроение: аромамасла и их свойстваЗдоровье 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...

Хромосомные, генные и геномные мутации и их свойстваЗдоровье 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...

Откуда родом «Castaneae folium», съедобные каштаны и их свойстваЗдоровье 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 ...

monateka.com

Амфотерные соединения | Дистанционные уроки

05-Дек-2014 | комментария 4 | Лолита Окольнова

и их свойства

 

амфотерные соединения

 

 Автор статьи — Саид Лутфуллин

Химия – это всегда единство противоположностей.

Посмотрите на периодическую систему.

Некоторые элементы (почти все металлы, проявляющие степени окисления +1 и +2) образуют основные оксиды и гидроксиды. Например, калий образует оксид K2O, и гидроксид KOH. Они проявляют основные свойства, например взаимодействуют с кислотами.

K2O + HCl → KCl + h3O

Некоторые элементы (большинство неметаллов и металлы со степенями окисления +5, +6, +7) образуют кислотные оксиды и гидроксиды. Кислотные гидроксиды – это кислородсодержащие  кислоты, их называют гидроксидами, потому что в строении есть гидроксильная группа, например, сера образует кислотный оксид SO3 и кислотный гидроксид h3SO4 (серную кислоту):

sernaya-kislota

Такие соединения проявляют кислотные свойства, например они реагируют с основаниями:

h3SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2h3O

А есть элементы, образующие такие оксиды и гидроксиды, которые проявляют и кислотные, и основные свойства. Это явление называется амфотерностью. Таким оксидам и гидроксидам и будет  приковано наше внимание в этой статье. Все амфотерные оксиды и гидроксиды — твердые вещества, нерастворимые в воде.

Для начала, как определить является ли оксид или гидроксид амфотерным? Есть правило, немного условное, но все-таки пользоваться им можно:

Амфотерные гидроксиды и оксиды образуются металлами, в степенях окисления +3 и +4, например (Al2O3, Al(OH)3, Fe2O3, Fe(OH)3)

И четыре исключения: металлы Zn, Be, Pb, Sn образуют следующие оксиды и гидроксиды: ZnO, Zn(OH)2, BeO, Be(OH)2, PbO, Pb(OH)2, SnO, Sn(OH)2, в которых проявляют степень окисления +2, но не смотря на это, эти соединения проявляют амфотерные свойства.

Наиболее часто встречающиеся амфотерные оксиды (и соответствующие им гидроксиды): ZnO, Zn(OH)2, BeO, Be(OH)2, PbO, Pb(OH)2, SnO, Sn(OH)2, Al2O3, Al(OH)3, Fe2O3, Fe(OH)3, Cr2O3, Cr(OH)3.

Свойства амфотерных соединений запомнить не сложно: они взаимодействуют с кислотами и щелочами.

  • с взаимодействием с кислотами все просто, в этих реакциях амфотерные соединения ведут себя как основные:

 

Оксиды:

 

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3h3O

ZnO + h3SO4 → ZnSO4 + h3O

BeO + HNO3 → Be(NO3)2 + h3O

 

Точно так же реагируют гидроксиды:

 

Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3h3O

 

Pb(OH)2 + 2HCl → PbCl2 + 2h3O

 

  • С взаимодействием со щелочами немного сложнее. В этих реакциях амфотерные соединения ведут себя как кислоты, и продукты реакции могут быть различными, все зависит от условий.

Или реакция происходит в растворе, или реагирующие вещества берутся твердые и сплавляются.

 

Разберем на примере гидроксида цинка. Как уже говорилось ранее, амфотерные соединения взаимодействуя с основными, ведут себя как кислоты. Вот и запишем гидроксид цинка Zn(OH)2 как кислоту. У кислоты водород спереди, вынесем его: h3ZnO2. И реакция щелочи с гидроксидом будет протекать как будто он – кислота. «Кислотный остаток» ZnO22- двухвалентный:

 

2KOH(тв.) + h3ZnO2(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + 2h3O

 

Полученное вещество K2ZnO2 называется метацинкат калия (или просто цинкат калия). Это вещество – соль калия и гипотетической «цинковой кислоты» h3ZnO2 (солями такие соединения называть не совсем правильно, но для собственного удобства мы про это забудем). Только гидроксид цинка записывать вот так: h3ZnO2 – нехорошо. Пишем как обычно Zn(OH)2, но подразумеваем (для собственного удобства), что это «кислота»:

 

2KOH(тв.) + Zn(OH)2(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + 2h3O

 

С гидроксидами, в которых 2 группы ОН, все будет так же как и с цинком:

 

Be(OH)2(тв.) + 2NaOH(тв.) (t,сплавление)→ 2h3O + Na2BeO2 (метабериллат натрия, или бериллат)

 

Pb(OH)2(тв.) + 2NaOH(тв.) (t,сплавление)→ 2h3O + Na2PbO2 (метаплюмбат натрия, или плюмбат)

 

С амфотерными гидроксидов с тремя группами OH (Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe(OH)3) немного иначе.

 

Разберем на примере гидроксида алюминия: Al(OH)3, запишем в виде кислоты: h4AlO3, но в таком виде не оставляем, а выносим оттуда воду:

 

h4AlO3 – h3O → HAlO2 + h3O.

 

Вот с этой «кислотой» (HAlO2) мы и работаем:

 

HAlO2 + KOH → h3O + KAlO2 (метаалюминат калия, или просто алюминат)

Но гидроксид алюминия вот так HAlO2 записывать нельзя, записываем как обычно, но подразумеваем там «кислоту»:

Al(OH)3(тв.) + KOH(тв.) (t,сплавление)→ 2h3O + KAlO2(метаалюминат калия)

 

То же самое и с гидроксидом хрома:

 

Cr(OH)3 → h4CrO3 → HCrO2

 

Cr(OH)3(тв.) + KOH(тв.) (t,сплавление)→ 2h3O + KCrO2(метахромат калия,

 

НО НЕ ХРОМАТ, хроматы – это соли хромовой кислоты).

 

С гидроксидами содержащими четыре группы ОН точно так же: выносим вперед водород и убираем воду:

 

Sn(OH)4 → h5SnO4 → h3SnO3

 

Pb(OH)4 → h5PbO4 → h3PbO3

 

Следует помнить, что свинец и олово образуют по два амфотерных гидроксида: со степенью окисления +2 (Sn(OH)2, Pb(OH)2), и +4 (Sn(OH)4, Pb(OH)4).

 

И эти гидроксиды будут образовывать разные «соли»:

 

Степень окисления

+2

+4

Формула гидроксида

Sn(OH)2

Pb(OH)2

Sn(OH)4

Pb(OH)4

Формула гидроксида в виде кислоты

h3SnO2

h3PbO2

h3SnO3

h3PbO3

Соль (калиевая)

K2SnO2

K2PbO2

K2SnO3

K2PbO3

Название соли

станнИТ

блюмбИТ

метастаннАТ

метаблюмбАТ

 

Те же принципы, что и в названиях обычных «солей», элемент в высшей степени окисления – суффикс АТ, в промежуточной – ИТ.

 

Такие «соли» (метахроматы, метаалюминаты, метабериллаты, метацинкаты и т.д.) получаются не только в результате взаимодействия щелочей и амфотерных гидроксидов. Эти соединения всегда образуются, когда соприкасаются сильноосновный «мир» и амфотерный (при сплавлении). То есть точно так же как и амфотерные гидроксиды со щелочами будут реагировать и амфотерные оксиды, и соли металлов, образующих амфотерные оксиды (соли слабых кислот). И вместо щелочи можно взять сильноосновный оксид, и соль металла, образующего щелочь (соль слабой кислоты).

 

амфотерные соединения

 

Взаимодействия:

 Запомните, реакции, приведенные ниже, протекают при сплавлении.

  1. Амфотерного оксида с сильноосновным оксидом:

 

ZnO(тв.) + K2O(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 (метацинкат калия, или просто цинкат калия)

 

  1. Амфотерного оксида со щелочью:

ZnO(тв.) + 2KOH(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + h3O↑

 

  1. Амфотерного оксида с солью слабой кислоты и металла, образующего щелочь:

 

ZnO(тв.)+ K2CO3(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + CO2↑

 

  1. Амфотерного гидроксида с сильноосновным оксидом:

 

Zn(OH)2(тв.) + K2O(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + h3O↑

 

  1. Амфотерного гидроксида со щелочью:

 

Zn(OH)2(тв.) + 2KOH(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + 2h3O↑

 

  1. Амфотерного гидроксида с солью слабой кислоты и металла, образующего щелочь:

 

Zn(OH)2(тв.) + K2CO3(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + CO2↑ + h3O↑

 

  1. Соли слабой кислоты и металла, образующего амфотерные соединение с сильноосновным оксидом:

 

ZnCO3(тв.) + K2O(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + CO2↑

 

  1. Соли слабой кислоты и металла, образующего амфотерные соединение со щелочью:

 

ZnCO3(тв.) + 2KOH(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + CO2↑ + h3O↑

 

  1. Соли слабой кислоты и металла, образующего амфотерные соединение с солью слабой кислоты и металла, образующего щелочь:

ZnCO3(тв.)+ K2CO3(тв.) (t,сплавление)→ K2ZnO2 + 2CO2↑

 

Ниже представлена информация по солям амфотерных гидроксидов, красным помечены наиболее встречающиеся в ЕГЭ.

 

Оксид

Гидроксид

Гидроксид в виде кислоты

Кислотный остаток

Соль

Название соли

BeO

Be(OH)2

h3BeO2

BeO22-

K2BeO2

Метабериллат (бериллат)

ZnO

Zn(OH)2

h3ZnO2

ZnO22-

K2ZnO2

Метацинкат (цинкат)

Al2O3

Al(OH)3

HAlO2

AlO2—

KAlO2

Метаалюминат (алюминат)

Fe2O3

Fe(OH)3

HFeO2

FeO2—

KFeO2

Метаферрат (НО НЕ ФЕРРАТ)

SnO

Sn(OH)2

h3SnO2

SnO22-

K2SnO2

СтаннИТ

PbO

Pb(OH)2

h3PbO2

PbO22-

K2PbO2

БлюмбИТ

SnO2

Sn(OH)4

h3SnO3

SnO32-

K2SnO3

МетастаннАТ (станнат)

PbO2

Pb(OH)4

h3PbO3

PbO32-

K2PbO3

МетаблюмбАТ (плюмбат)

Cr2O3

Cr(OH)3

HCrO2

CrO2—

KCrO2

Метахромат (НО НЕ ХРОМАТ)

 

 

 

В ЕГЭ это называют «растворением гидроксида алюминия (цинка, бериллия и т.д.) щелочи». Это обусловлено способностью металлов в составе амфотерных гидроксидов в присутствии избытка гидроксид-ионов (в щелочной среде) присоединять к себе эти ионы. Образуется частица с металлом (алюминием, бериллием и т.д.) в центре, который окружен гидроксид-ионами. Эта частица становится отрицательно-заряженной (анионом) за счет гидроксид-ионов, и называться этот ион будет гидроксоалюминат, гидроксоцинкат, гидроксобериллат и т.д.. Причем процесс может протекать по-разному металл может быть окружен разным числом гидроксид-ионов.

 

Мы будем рассматривать два случая: когда металл окружен четырьмя гидроксид-ионами, и когда он окружен шестью гидроксид-ионами.

 

Запишем сокращенное ионное уравнение этих процессов:

 

Al(OH)3 + OH— → Al(OH)4—

 

Образовавшийся ион называется Тетрагидроксоалюминат-ион. Приставка «тетра-» прибавляется, потому что гидроксид-иона четыре. Тетрагидроксоалюминат-ион имеет заряд -, так как алюминий несет заряд 3+, а четыре гидроксид-иона 4-, в сумме получается -.

 

Al(OH)3 + 3OH— → Al(OH)63-

 

Образовавшийся в этой реакции ион называется гексагидроксоалюминат ион. Приставка «гексо-» прибавляется, потому что гидроксид-иона шесть.

 

Прибавлять приставку, указывающую на количество гидроксид-ионов обязательно. Потому что если вы напишете просто «гидроксоалюминат», не понятно, какой ион вы имеете в виду: Al(OH)4— или Al(OH)63-.

 

При взаимодействии щелочи с амфотерным гидроксидом в растворе образуется соль. Катион которой – это катион щелочи, а анион – это сложный ион, образование которого мы рассмотрели ранее. Анион заключается в квадратные скобки.

 

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат калия)

 

Al(OH)3 + 3KOH → K3[Al(OH)6] (гексагидроксоалюминат калия)

 

Какую именно (гекса- или тетра-) соль вы напишете как продукт – не имеет никакого значения. Даже в ответниках ЕГЭ написано: «…K3[Al(OH)6] (допустимо образование K[Al(OH)4]». Главное не забывайте следить, чтобы все индексы были верно проставлены. Следите за зарядами, и имейте ввиду, что сумма их должна быть равна нулю.

 

Кроме амфотерных гидроксидов, со щелочами реагируют амфотерные оксиды. Продукт будет тот же. Только вот если вы запишете реакцию вот так:

 

Al2O3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

 

Al2O3 + NaOH → Na3[Al(OH)6]

 

Но эти реакции у вас не уравняются. Надо добавить воду в левую часть, взаимодейтсиве ведь происходит в растворе, воды там дотаточно, и все уравняется:

 

Al2O3 + 2NaOH + 3h3O → 2Na[Al(OH)4]

 

Al2O3 + 6NaOH + 3h3O → 2Na3[Al(OH)6]

 

Помимо амфотерных оксидов и гидроксидов, с растворами щелочей взаимодействуют некоторые особо активные металлы, которые образуют амфотерные соединения. А именно это: алюминий, цинк и бериллий. Чтобы уравнялось, слева тоже нужна вода. И, кроме того, главное отличие этих процессов – это выделение водорода:

 

2Al + 2NaOH + 6h3O → 2Na[Al(OH)4] + 3h3↑

 

2Al + 6NaOH + 6h3O → 2Na3[Al(OH)6] + 3h3↑

 

В таблице ниже приведены наиболее распространенные в ЕГЭ примеры свойства амфотерных соединений:

 

Амфотерное вещество

Соль

Название соли

Реакции

Al

Al2O3

Al(OH)3

Na[Al(OH)4]

Тетрагидроксоалюминат натрия

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

Al2O3 + 2NaOH + 3h3O → 2Na[Al(OH)4]

2Al + 2NaOH + 6h3O → 2Na[Al(OH)4] + 3h3↑

Na3[Al(OH)6]

Гексагидроксоалюминат натрия

Al(OH)3 + 3NaOH → Na3[Al(OH)6]

Al2O3 + 6NaOH + 3h3O → 2Na3[Al(OH)6]

2Al + 6NaOH + 6h3O → 2Na3[Al(OH)6] + 3h3↑

Zn

ZnO

Zn(OH)2

K2[Zn(OH)4]

Тетрагидроксоцинкат натрия

Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]

ZnO + 2NaOH + h3O → Na2[Zn(OH)4]

Zn + 2NaOH + 2h3O → Na2[Zn(OH)4]+ h3↑

K4[Zn(OH)6]

Гексагидроксоцинкат натрия

Zn(OH)2 + 4NaOH → Na4[Zn(OH)6]

ZnO + 4NaOH + h3O → Na4[Zn(OH)6]

Zn + 4NaOH + 2h3O → Na4[Zn(OH)6]+ h3↑

Be

BeO

Be(OH)2

Li2[Be(OH)4]

Тетрагидроксобериллат лития

Be(OH)2 + 2LiOH → Li2[Be(OH)4]

BeO + 2LiOH + h3O → Li2[Be(OH)4]

Be + 2LiOH + 2h3O → Li2[Be(OH)4]+ h3↑

Li4[Be(OH)6]

Гексагидроксобериллат лития

Be(OH)2 + 4LiOH → Li4[Be(OH)6]

BeO + 4LiOH + h3O → Li4[Be(OH)6]

Be + 4LiOH + 2h3O → Li4[Be(OH)6]+ h3↑

Cr2O3

Cr(OH)3

Na[Cr(OH)4]

Тетрагидроксохромат натрия

Cr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4]

Cr2O3 + 2NaOH + 3h3O → 2Na[Cr(OH)4]

Na3[Cr(OH)6]

Гексагидроксохромат натрия

Cr(OH)3 + 3NaOH → Na3[Cr(OH)6]

Cr2O3 + 6NaOH + 3h3O → 2Na3[Cr(OH)6]

Fe2O3

Fe(OH)3

Na[Fe(OH)4]

Тетрагидроксоферрат натрия

Fe(OH)3 + NaOH → Na[Fe(OH)4]

Fe2O3 + 2NaOH + 3h3O → 2Na[Fe(OH)4]

Na3[Fe(OH)6]

Гексагидроксоферрат натрия

Fe(OH)3 + 3NaOH → Na3[Fe(OH)6]

Fe2O3 + 6NaOH + 3h3O → 2Na3[Fe(OH)6]

 

Полученные в этих взаимодействиях соли реагируют с кислотами, образуя две другие соли (соли данной кислоты и двух металлов):

2Na3[Al(OH)6] + 6h3SO4 → 3Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 12h3O

Вот и все! Ничего сложного. Главное не путайте, помните что образуется при сплавлении, что в растворе. Очень часто задания по этому вопросу попадаются в B части.

Еще на эту тему:

Обсуждение: "Амфотерные соединения"

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru

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.

 

Хром

 

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.

 

Алюминий

 

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.

 

Железо

 

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.

 

Алюминий

 

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

Амфотерные металлы и их свойства

Амфотерные металлы – это обыкновенные вещества, которые по структуре, хим и физическим свойствам сходны с железной группой частей. Сами по для себя металлы не могут проявлять амфотерных параметров, в отличие от их соединений. К примеру, оксиды и гидроксиды неких металлов владеют двоякой хим природой – в одних критериях они ведут себя как кислоты, а в других владеют качествами щелочей.

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

Что такое амфотерность?

В первый раз это свойство было найдено довольно издавна. А термин «амфотерные элементы» был введен в науку в 1814 году известными химиками Л. Тенаром и Ж. Гей-Люссаком. В те времена хим соединения принято было делить на группы, которые соответствовали их главным качествами во время реакций.

Все же, группа оксидов и оснований обладала двоякими возможностями. В неких критериях такие вещества вели себя как щелочи, в других же, напротив, действовали как кислоты. Конкретно так и появился термин «амфотерность». Для таких хим веществ поведение во время кислотно-основной реакции находится в зависимости от критерий ее проведения, природы участвующих реагентов, также от параметров растворителя.

Любопытно, что в естественных критериях амфотерные металлы могут вести взаимодействие как с щелочью, так и с кислотой. К примеру, во время реакции алюминия с сульфатной кислотой появляется сульфат алюминия. А при реакции этого же метала с концентрированной щелочью появляется всеохватывающая соль.

Амфотерные основания и их главные характеристики

При обычных критериях это твердые вещества. Они фактически не растворяются в воде и числятся достаточно слабенькими электролитами.

Основной способ получения таких оснований – это реакция соли металла с маленьким количеством щелочи. Реакцию осаждения необходимо проводить медлительно и осторожно. К примеру, при получении гидроксида цинка в пробирку с хлоридом цинка осторожно, каплями добавляют едкий натр. Всякий раз необходимо несильно встряхивать емкость, чтоб узреть белоснежный осадок металла на деньке посуды.

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

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

Не считая того, при сильном нагревании амфотерные гидроксиды распадаются с образованием соответственного амфотерного оксида и воды.

Самые всераспространенные амфотерные металлы: короткая черта

Цинк относится к группе амфотерных частей. И хотя сплавы этого вещества обширно использовались еще в старых цивилизациях, в чистом виде его смогли выделить только в 1746 году.

Незапятнанный металл представляет собой довольно хрупкое вещество голубоватого цвета. На воздухе цинк стремительно окисляется – его поверхность тускнеет и покрывается узкой пленкой оксида.

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

Алюминий на сегодня считается более всераспространенным металлом на планетке. Его сплавы использовались в протяжении многих веков, а в 1825 году вещество было выделено в чистом виде.

Незапятнанный алюминий представляет собой легкий металл серебристого цвета. Он просто поддается механической обработке и литью. Этот элемент обладает высочайшей электро- и теплопроводимостью. Не считая того, данный металл стоек к коррозии. Дело в том, что поверхность его покрыта узкой, но очень стойкой оксидной пленкой.

На сегодня алюминий обширно применяется в индустрии.

www.tipsboard.ru


Смотрите также