Amfoteeristen hydroksidien saaminen ja ominaisuudet. Amfoteeriset hydroksidit - kaksoisluonteiset aineet
Ennen kuin keskustelemme emästen ja amfoteeristen hydroksidien kemiallisista ominaisuuksista, määritellään selvästi mikä se on?
1) Metalli-emäksillä, joiden hapetustila on +1 tai +2, viitataan emäksiksi tai emäksisiksi hydroksideiksi, ts. joiden kaavat on kirjoitettu joko MeOH tai Me (OH) 2. On kuitenkin poikkeuksia. Joten, hydroksidit Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2 eivät kuulu emäksiin.
2) Amfoteerisiin hydroksideihin kuuluvat metallihydroksidit hapetustilassa + 3, + 4, ja poikkeuksena poikkeuksellisesti hydroksidit Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2. Hapetustilassa +4 olevia metallihydroksideja ei löydy yhtenäisen valtion tutkimuksen tehtävistä, joten niitä ei oteta huomioon.
Emästen kemialliset ominaisuudet
Kaikki perusteet on jaettu:
Muista, että beryllium ja magnesium eivät kuulu maa-alkalimetallien joukkoon.
Sen lisäksi, että emäkset ovat vesiliukoisia, ne dissosioituvat myös hyvin vesiliuoksissa, kun taas liukenemattomilla emäksillä on alhainen dissosioitumisaste.
Tällainen ero alkalien ja liukenemattomien hydroksidien liukoisuudessa ja hajoamiskyvyissä johtaa puolestaan \u200b\u200bhuomattaviin eroihin niiden kemiallisissa ominaisuuksissa. Joten erityisesti alkalit ovat kemiallisesti aktiivisempia yhdisteitä ja kykenevät usein pääsemään niihin reaktioihin, joihin liukenemattomat emäkset eivät pääse.
Emästen vuorovaikutus happojen kanssa
Alkalit reagoivat ehdottomasti kaikkien happojen kanssa, jopa erittäin heikot ja liukenemattomat. Esimerkiksi:
Liukenemattomat emäkset reagoivat melkein kaikkien liukenevien happojen kanssa, eivät reagoi liukenemattoman piihapon kanssa:
On huomattava, että sekä vahvat että heikot emäkset muodossa Me (OH) 2 olevan yleisen kaavan kanssa voivat muodostaa emäksisiä suoloja, joilla ei ole happoa, esimerkiksi:
Reaktio happooksidien kanssa
Emäkset reagoivat kaikkien happamien oksidien kanssa, ja muodostuu suoloja ja usein vettä:
Liukenemattomat emäkset kykenevät reagoimaan kaikkien korkeampien happooksidien kanssa, jotka vastaavat stabiileja happoja, esimerkiksi P205, S03, N205, muodostaen keskisuoria suoloja:
Me (OH) 2-muodon liukenemattomat emäkset reagoivat veden läsnä ollessa hiilidioksidin kanssa yksinomaan emäksisten suolojen muodostamiseksi. Esimerkiksi:
Cu (OH) 2 + CO 2 \u003d (CuOH) 2C03 + H20
Poikkeuksellisen inerttinsä vuoksi vain vahvimmat emäkset, emäkset, reagoivat piidioksidin kanssa. Tässä tapauksessa muodostuu normaaleja suoloja. Liukenemattomien emästen kanssa reaktio ei mene. Esimerkiksi:
Emäksen vuorovaikutus amfoteeristen oksidien ja hydroksidien kanssa
Kaikki emäkset reagoivat amfoteeristen oksidien ja hydroksidien kanssa. Jos reaktio suoritetaan fuusioimalla amfoteerinen oksidi tai hydroksidi kiinteällä alkalilla, tällainen reaktio johtaa vedettömien suolojen muodostumiseen:
Jos käytetään emästen vesiliuoksia, muodostuu hydroksikompleksisuoloja:
Alumiinin tapauksessa Na3-suolan sijasta muodostaa ylimääräisen väkevöityä alkalia Na3-suolan:
Perusaja vuorovaikutus suolojen kanssa
Emäs reagoi suolan kanssa vain, jos kaksi ehtoa täyttyvät samanaikaisesti:
1) lähtöyhdisteiden liukoisuus;
2) sedimenttien tai kaasun läsnäolo reaktiotuotteissa
Esimerkiksi:
Pohjan lämpöstabiilisuus
Kaikki emäkset, paitsi Ca (OH) 2, ovat lämmönkestäviä ja sulavat hajoamatta.
Kaikki liukenemattomat emäkset samoin kuin niukasti liukoinen Ca (OH) 2 hajoavat kuumentuessaan. Kalsiumhydroksidin korkein hajoamislämpötila on noin 1000 o C:
Liukenemattomien hydroksidien hajoamislämpötilat ovat paljon alhaisemmat. Joten esimerkiksi kupari (II) hydroksidi hajoaa jopa yli 70 o C: n lämpötiloissa:
Amfoteeristen hydroksidien kemialliset ominaisuudet
Amfoteeristen hydroksidien vuorovaikutus happojen kanssa
Amfoteeriset hydroksidit reagoivat vahvojen happojen kanssa:
Amfoteeriset metallihydroksidit hapetustilassa +3, ts. lajit Me (OH) 3 eivät reagoi happojen, kuten H2S, H2S03 ja H2C03 kanssa, johtuen siitä, että suolat, joita tällaisten reaktioiden seurauksena voi muodostua, altistetaan peruuttamattomalle hydrolyysille lähtöaineena oleva amfoteerinen hydroksidi ja vastaava happo:
Amfoteeristen hydroksidien vuorovaikutus happooksidien kanssa
Amfoteeriset hydroksidit reagoivat korkeampien oksidien kanssa, jotka vastaavat vakaita happoja (SO 3, P 2 O 5, N 2 O 5):
Amfoteeriset metallihydroksidit hapetustilassa +3, ts. lajit Me (OH) 3 eivät reagoi happoksidien SO2 ja CO 2 kanssa.
Amfoteeristen hydroksidien vuorovaikutus emästen kanssa
Emäksistä amfoteeriset hydroksidit reagoivat vain emästen kanssa. Lisäksi, jos käytetään alkalin vesiliuosta, muodostuu hydroksikompleksisuoloja:
Ja sulatettaessa amfoteerisia hydroksideja kiinteillä emäksillä, saadaan niiden vedettömät analogit:
Amfoteeristen hydroksidien vuorovaikutus emäksisten oksidien kanssa
Amfoteeriset hydroksidit reagoivat sulautuessaan alkali- ja maa-alkalimetallioksidien kanssa:
Amfoteeristen hydroksidien lämpöhajoaminen
Kaikki amfoteeriset hydroksidit ovat liukenemattomia veteen ja, kuten kaikki liukenemattomat hydroksidit, hajoavat kuumentuessaan vastaavaksi oksidiksi ja veteen.
Epäorgaanisia kemiallisia yhdisteitä on kolme pääluokkaa: oksidit, hydroksidit ja suolat. Ensimmäiset on jaettu kahteen ryhmään: ei-suolaa muodostavat (näihin kuuluvat hiilimonoksidi, typpioksidi, typpimonoksidi jne.) Ja suolan muodostavat, jotka puolestaan \u200b\u200bovat emäksisiä, happamia ja amfoteerisiä. Hydroksidit jaetaan hapoiksi, emäksiksi ja amfoteerisiksi. Suolat ovat emäksisiä, happamia, keski- ja kaksoishappoja. Amfoteeriset oksidit ja hydroksidit kuvataan yksityiskohtaisemmin alla.
Mikä on amfoterisuus?
Tämä on epäorgaanisen kemikaalin kyky osoittaa sekä happamia että emäksisiä ominaisuuksia reaktio-olosuhteista riippuen. Aineisiin, joilla on tällainen ominaisuus, voivat olla oksidit ja hydroksidit. Entisten joukossa mainitaan tina, beryllium, mangaani, sinkki, rauta (II), (III) oksidi ja dioksidi. Tällaiset aineet edustavat amfoteerisia hydroksideja: berylliumhydroksidi, alumiini, rauta (II), metahydroksidirauta, alumiini, dihydroksidi-titaanioksidi. Yllä olevista yhdisteistä yleisimpiä ja usein käytettyjä ovat rauta ja alumiinioksidi, samoin kuin näiden metallien hydroksidit.
Amfoteeristen oksidien kemialliset ominaisuudet
Amfoteerisilla oksidilla on sekä happamien että emäksisten yhdisteiden ominaisuudet. Happamina ne voivat olla vuorovaikutuksessa alkalien kanssa. Tämän tyyppisellä reaktiolla muodostuu suolaa ja vettä. Ne reagoivat myös kemiallisesti emäksisten oksidien kanssa. Niiden emäksiset ominaisuudet ilmenevät ja ovat vuorovaikutuksessa happojen kanssa, jolloin muodostuu suolaa ja vettä sekä happamia oksideja, jotta saat suolaa.
Esimerkkejä reaktioyhtälöistä, jotka sisältävät amfoteerisia oksideja
АІ 2 О 3 + 2КОН \u003d 2КАІО 2 + Н 2 О - tämä reaktio osoittaa amfoteeristen oksidien happamat ominaisuudet. 2AI203 + 6CHI \u003d 4AICI3 + 3H20; AI 2 O 3 + 3CO 2 \u003d A I 2 (CO 3) 3 - nämä yhtälöt toimivat esimerkkeinä tällaisten oksidien kemiallisista perusominaisuuksista.
Amfoteeristen hydroksidien kemialliset ominaisuudet
Ne kykenevät aloittamaan kemiallisen vuorovaikutuksen sekä vahvojen happojen että emästen kanssa, ja jotkut niistä reagoivat myös heikkojen happojen kanssa. Altistuneina korkeille lämpötiloille ne kaikki hajoavat oksidiksi ja vedeksi. Amfoteerisen hydroksidin reaktion aikana hapon kanssa muodostuu suolaa ja vettä. Kaikki tällaiset hydroksidit eivät liukene veteen, joten ne voivat reagoida vain tiettyjen yhdisteiden liuosten kanssa, mutta ei kuivien aineiden kanssa.
Amfoteeristen oksidien fysikaaliset ominaisuudet, niiden valmistus- ja käyttömenetelmät
Ferumoksidi (II) on ehkä yleisin amfoteerinen oksidi. Sen saamiseksi on melko monia tapoja. Sitä käytetään laajalti teollisuudessa. Muita amfoteerisia oksideja käytetään myös monilla teollisuudenaloilla: metallurgiasta elintarviketeollisuuteen.
Ferum (II) oksidin ulkonäkö, valmistus ja käyttö
Se on musta kiinteä aine. Sen kidehila on samanlainen kuin syötävä suola. Luonnossa sitä voidaan löytää wustiitti mineraalina.
Tämä kemiallinen yhdiste saadaan neljällä eri tavalla. ensimmäinen - rautaoksidin (ІІІ) pelkistäminen hiilimonoksidilla. Lisäksi sekoittamalla sama määrä näitä kahta ainetta saat kaksi osaa rautaoksidia (II) ja yhden osan - hiilidioksidia. Toinen menetelmä tuotanto - raudan vuorovaikutus sen oksidien, esimerkiksi ferum (III) oksidin kanssa, kun taas sivutuotteita ei muodostu.
Tällaiselle reaktiolle on kuitenkin välttämätöntä luoda olosuhteet korkean lämpötilan muodossa - 900 - 1 000 celsiusastetta. Kolmas tapa - raudan ja hapen välinen reaktio, tässä tapauksessa muodostuu vain rautaoksidi (II). Tämän prosessin suorittamiseksi tarvitaan myös lähtöaineiden lämmittäminen. Neljäs menetelmä tuotanto on rautaoksalaattia. Tällainen reaktio vaatii korkeaa lämpötilaa samoin kuin tyhjiötä. Seurauksena on, että ferum (II) oksidia, hiilidioksidia ja hiilimonoksidia muodostuu suhteessa 1: 1: 1. Edellä esitetystä voidaan päätellä, että yksinkertaisin tapa, joka ei vaadi erityisolosuhteita, on ensimmäinen tapa saada tämä aine. Raudan oksidia (II) käytetään valuraudan sulattamiseen, se on myös eräiden väriaineiden komponentti, ja sitä käytetään teräksen mustaamisessa.
Rautaoksidi (ІІІ)
Tämä on yhtä yleinen amfoteerinen oksidi kuin yllä on kuvattu. Normaaliolosuhteissa se on kiinteä aine, jolla on puna-ruskea väri. Luonteeltaan sitä voidaan löytää hematiitti mineraalina, jota käytetään korujen valmistuksessa. Teollisuudessa tätä ainetta on käytetty laajasti: sitä käytetään tiettyjen rakennusmateriaalien, kuten tiilen, päällystyslevyjen jne. Värjämiseen maalien, mukaan lukien painatus, ja emalien valmistuksessa. Kyseinen aine toimii myös elintarvikevärinä, nimeltään E172. Kemianteollisuudessa sitä käytetään ammoniakin tuotannossa katalysaattorina.
alumiinioksidin
Amfoteeriset oksidit sisältävät luettelossaan myös alumiinioksidia. Tällä aineella on kiinteä tila normaaleissa olosuhteissa. Tämän oksidin väri on valkoinen. Luonnossa osa siitä löytyy alumiinioksidin, safiirin ja rubiinin muodossa. Sitä käytetään pääasiassa kemianteollisuudessa katalysaattorina. Mutta sitä käytetään myös keramiikan valmistuksessa.
Sinkkioksidi
Tällä kemiallisella yhdisteellä on myös amfoteerisuutta. Tämä kiinteä, väritön, ei liukene veteen. Se saadaan pääasiassa hajottamalla erilaisia \u200b\u200bsinkkiyhdisteitä. Esimerkiksi sen nitraatti. Tässä tapauksessa vapautuu sinkkioksidia, typpidioksidia ja happea. Voit saada tämän aineen myös hajottamalla sinkkikarbonaattia. Tämän reaktion avulla vapautuu halutun yhdisteen lisäksi myös hiilidioksidia. Sinkkivety hajoaminen sen oksidiksi ja vedeksi on myös mahdollista. Kaikkien edellä mainittujen prosessien suorittamiseksi vaaditaan altistamista korkealle lämpötiloille. Sinkkioksidia käytetään useilla teollisuudenaloilla, esimerkiksi kemikaaleissa (katalysaattoreina) lasin valmistukseen, lääketieteessä ihovaurioiden hoitamiseen.
Berylliumoksidi
Hanki se pääasiassa tämän elementin hydroksidin termisellä hajoamisella. Tämä tuottaa myös vettä. Se on väritöntä kiinteää ainetta. Tätä oksidia käytetään useilla teollisuudenaloilla lämmönkestävänä materiaalina.
Tinaoksidi
Sen väri on tumma, normaalissa olosuhteissa kiinteä. On mahdollista saada se, kuten monet muut amfoteeriset oksidit, hajottamalla sen hydroksidi. Seurauksena on, että kyseinen aine ja vesi muodostuvat. Tämä vaatii myös altistumisen korkealle lämpötiolle. Tätä yhdistettä käytetään kemianteollisuudessa pelkistimenä redox-reaktioissa, vähemmän käytetty katalysaattorina.
Amfoteeristen hydroksidien ominaisuudet, valmistus ja käyttö
Amfoteerisia hydroksideja käytetään vähintään yhtä laajasti kuin oksideja. Monipuolisen kemiallisen käyttäytymisensä vuoksi niitä käytetään pääasiassa kaikenlaisten yhdisteiden valmistukseen. Lisäksi paristojen valmistuksessa käytetään rautahydroksidia (väritöntä kiinteää ainetta); alumiinihydroksidi - veden puhdistukseen; berylliumhydroksidi - oksidin tuottamiseksi.
Seuraavat elementtien oksidit ovat amfoteerisia tärkeinalaryhmät: BeO, A1203, Ga2O3, GeO2, SnO, SnO2, PbO, Sb203, PoO2. Amfoteeriset hydroksidit ovat seuraavat elementtihydroksidit tärkeinalaryhmät: Be (OH) 2, A1 (OH) 3, Sc (OH) 3, Ga (OH) 3, In (OH) 3, Sn (OH) 2, SnО 2 · nH 2 О, Pb (OH) 2 , PbO2 · nH20.
Yhden alaryhmän elementtien oksidien ja hydroksidien perusluonnetta parannetaan lisäämällä elementin sarjanumeroa (kun verrataan samassa hapetustilassa olevien elementtien oksidit ja hydroksidit). Esimerkiksi N 2 O 3, P 2 O 3, As 2 O 3 - happooksidit, Sb 2 O 3 - amfoteerinen oksidi, Bi 2 O 3 - emäksinen oksidi.
Tarkastellaan hydroksidien amfoteerisiä ominaisuuksia käyttämällä esimerkkejä beryllium- ja alumiiniyhdisteistä.
Alumiinihydroksidilla on amfoteerisiä ominaisuuksia, se reagoi sekä emästen että happojen kanssa ja muodostaa kaksi riviä suoloja:
1) jossa elementti A1 on kationin muodossa;
2A1 (OH) 3 + 6CH1 \u003d 2A1C1 3 + 6H20 O (OH) 3 + 3H + \u003d A1 3 + + 3H 2 O
Tässä reaktiossa A1 (OH) 3 suorittaa emäksen toiminnan muodostaen suolan, jossa alumiini on A1 3+ -kationi;
2) jossa elementti A1 on osa anionia (aluminaatit).
A1 (OH) 3 + NaOH \u003d NaA1O2 + 2H20.
Tässä reaktiossa A1 (OH) 3 suorittaa hapon toiminnan, muodostaen suolan, jossa alumiini on osa anionia AlO2-.
Liuenneiden aluminaattien kaavat on kirjoitettu yksinkertaisesti viittaamalla tuotteeseen, joka johtuu suolan kuivumisesta.
Kemiallisessa kirjallisuudessa voidaan löytää erilaisia \u200b\u200bkaavoja yhdisteille, jotka muodostuvat liuotettaessa alumiinihydroksidia alkaliin: NaA1O2 (natriummetaaluminaatti), natriumtetrahydroksoaluminaatti. Nämä kaavat eivät ole ristiriidassa keskenään, koska niiden ero liittyy näiden yhdisteiden erilaisiin hydraatioasteisiin: NaA1O2 · 2H2O on erilainen Na-ennätys. Kun A1 (OH) 3 liuotetaan ylimäärään alkalia, muodostuu:
A1 (OH) 3 + NaOH \u003d Na.
Sintrattaessa reagensseja muodostuu natriummeta-aluminaattia:
A1 (OH) 3 + NaOH \u003d\u003d\u003d\u003d NaA1O2 + 2H20.
Voimme siis sanoa, että vesiliuoksissa on samanaikaisesti ioneja, kuten [A1 (OH) 4] - tai [A1 (OH) 4 (H20) 2] - (tapaukselle, jossa reaktioyhtälö valmistetaan ottaen huomioon hydraatio kuori), ja tietue A1О 2 - on yksinkertaistettu.
Koska kyky reagoida emästen kanssa, alumiinihydroksidia ei yleensä saada aikaan alkalien vaikutuksella alumiinisuolojen liuoksiin, mutta käytetään ammoniakkiliuosta:
A1 2 (S04) 3 + 6 NH3 · H20 \u003d 2A1 (OH) 3 + 3 (NH4) 2S04.
Toisen jakson elementtien hydroksidista amfoteeriset ominaisuudet osoitetaan berylliumhydroksidilla (beryllium itsessään osoittaa diagonaalista samankaltaisuutta alumiinin kanssa).
Happojen kanssa:
Be (OH) 2 + 2CH1 \u003d BeCl2 + 2H20.
Maaperillä:
Olla (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na2 (natriumtetrahydroksoberylaatti).
Yksinkertaistetussa muodossa (jos edustat Be (OH) 2: ta hapana H 2 BeO 2)
Ole (OH) 2 + 2NaOH (kuuma pää) \u003d Na 2 BeО 2 + 2H 2 O.
berylaatti Na
Toissijaisten alaryhmien elementtien hydroksidilla, jotka vastaavat korkeampia hapetustiloja, on useimmiten happamia ominaisuuksia: esimerkiksi Mn2O7 - HMnO4; CrО 3 - H 2 CrО 4. Alemmille oksideille ja hydroksideille on ominaista pääominaisuuksien dominointi: CrO - Cr (OH) 2; MnO - Mn (OH) 2; FeO - Fe (OH) 2. Välituotteilla, jotka vastaavat hapetustiloja +3 ja +4, on usein amfoteerisiä ominaisuuksia: Cr203 - Cr (OH) 3; Fe203 - Fe (OH) 3. Kuvaamme tätä mallia kromiyhdisteiden esimerkillä (taulukko 9).
Taulukko 9 - Oksidien ja niitä vastaavien hydroksidien luonteen riippuvuus alkuaineen hapetustilasta
Yhteisvaikutus happojen kanssa johtaa suolan muodostumiseen, jossa kromielementti on kationin muodossa:
2Cr (OH) 3 + 3H2S04 \u003d Cr2 (SO4) 3 + 6H20.
cr (III) sulfaatti
Yhteisvaikutus emästen kanssa johtaa suolan muodostumiseen jokakromielementti on osa anionia:
Cr (OH) 3 + 3NaOH \u003d Na3 + 3H20.
heksahydroksokromaatti (III) Na
Sinkkioksidi ja hydroksidi ZnO, Zn (OH) 2 ovat tyypillisesti amfoteerisia yhdisteitä, Zn (OH) 2 liukenee helposti happojen ja emästen liuoksiin.
Yhteisvaikutus happojen kanssa johtaa suolan muodostumiseen, jossa sinkki-elementti on kationin muodossa:
Zn (OH) 2 + 2HC1 \u003d ZnCl2 + 2H20.
Vuorovaikutus emästen kanssa johtaa suolan muodostumiseen, jossa sinkki-elementti on läsnä anionissa. Kun vuorovaikutuksessa alkalien kanssa ratkaisuissa muodostuu tetrahydroksotsinaatteja, sulamisen aikana - sinkkikakut:
Zn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na2.
Tai fuusion aikana:
Zn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na2ZnO2 + 2H20.
Sinkkihydroksidia saadaan samalla tavalla kuin alumiinihydroksidia.
Opintovaihe: III (X luokka).
Suuntaushahmo: keskitaso.
Johtava periaate: aktiivinen, kommunikatiivinen.
Hallitseva menetelmä: hakuongelma.
Oppitunnin kolmitavoite:
1) Kasvatusnäkökohta
- Aktuoida ja tiivistää opiskelijoiden aiemmin hankkimat tiedot epäorgaanisten yhdisteiden pääluokista.
- Vahvistaa opiskelijoiden kykyä muotoilla yhtälöitä amfoteerisia hydroksideja sisältäville kemiallisille reaktioille.
- Jatketaan amfoteerisuuden käsitteen muodostumista opiskelijoiden keskuudessa.
2) Kehittyvä näkökulma
- Näytä mahdollisuus soveltaa tietonsa laatuongelmien ratkaisemiseen ja harjoitusten suorittamiseen.
- Jatketaan kognitiivisten taitojen muodostumista selittämällä opiskelijoille asetettu ongelmakokemus.
- Jatketaan kykyä vertailla, analysoida ja vertailla kokeiden tuloksia;
- Muodostuu kyky piirtää analogioita eri esineiden välillä;
- Huomion ja muistin kehitys.
- Kokeellisten taitojen kehittäminen.
3) Kasvatusnäkökohta
- Tieteellisen maailmankuvan muodostuminen.
- Akateemisen työn kulttuurin muodostuminen.
- Kiinnitä huomiota koulutuksen ja työn estetiikkaan kokeita suoritettaessa.
- Viestintäkulttuurin koulutus, kyky vuorovaikutuksessa pareittain;
- Opiskelijoiden mielenterveyskulttuurin muodostuminen, tehtävien suorittamisen tarkkuus ja kaavojen kirjoittaminen.
- Ihmisen koulutus osana luontoa ja yhteiskuntaa noudattaen heidän lakejaan.
Laitteet ja reagenssit:sinkkikloridin, natriumhydroksidin, ammoniakin, alumiinikloridin, suolahapon, magnesiumkloridin, natriumkloridin liuokset; koeputket.
MENETTELY
1. Organisaatiomomentti
2. Peitetyn materiaalin toisto
Yksilöllinen kysely hallituksessa:
Ensimmäinen opiskelija - "Happojen kemialliset ominaisuudet"
- toinen opiskelija - "Emästen kemialliset ominaisuudet".
Tällä hetkellä luokka tekee työn: minkä seuraavien aineiden kanssa natriumhydroksidi reagoi ja minkä suolahapon kanssa?
Kirjoita mahdolliset reaktioyhtälöt.
Aineet: HN03, CaO, C02, CuSO4, Cu (OH) 2, P205, ZnO, AgN03.
Sitten yksi opiskelija suorittaa tämän tehtävän pöydällä, ja loput tarkistaa.
Taululla:
| 1. | NaOH + HN03 \u003d NaN03 + H20 2 NaOH + ZnO Na 2 ZnO 2 + H20 |
| 2. | 2HCl + CaO \u003d CaCl2 + H20 2HCl + Cu (OH) 2 \u003d CuCl2 + 2H20 2HCl + ZnO \u003d ZnCl2 + H20 HCI + AgN03 \u003d AgCl + HN03 |
3. Uuden materiaalin oppiminen
Oppitunnin aihe: "Amfoteeriset hydroksidit."
Oppitunnin tunnuslause: "Kemia on rasteroiden tiede."
EE Nifantiev.
Tietopäivitys
opettaja: Oppitunnimme teema on amfoteeriset hydroksidit. Tehtävämme on tietää, mitä yhdisteitä kutsutaan amfoteerisiksi hydroksidiksi ja mitkä ovat niiden kemialliset ominaisuudet; ymmärtää amfoteerisuuden syy; kyetä kirjoittamaan reaktioyhtälöitä heijastaen amfoteeristen hydroksidien kemiallisia ominaisuuksia.
Joten muistetaan, mitä jo tiedät amfiteerisyydestä.
opiskelija:Amfoteeriyhdisteillä on sekä emäksisiä että happamia ominaisuuksia.
opettaja: Olemme jo tavanneet amfoteerisia oksideja. Kerro, mitkä elementit muodostavat nämä yhdisteet?
opiskelija: Hapetustilassa olevat metallit +3 ja + 4, samoin kuin metallit, joiden metalliominaisuuksia ei ole äänekäs (elementtien jaksollisessa järjestelmässä ne ovat metallien ja ei-metallien välissä, diagonaalilla). Esimerkiksi: Be, Zn, Ge jne.
Amfoteeristen hydroksidien fysikaaliset ominaisuudet
opettaja: Amfoteeriset hydroksidit ovat veteen liukenemattomia kiinteitä aineita, yleensä valkoisia.
vastaanotto
opettaja: Oletetaan menetelmä amfoteeristen hydroksidien tuottamiseksi, muistaen, että ne eivät liukene veteen.
opiskelija: Vaihtoreaktio vastaavan metallin liukoisen suolan ja emäksen välillä. (Esittelykoe)
ZnCl2 + 2NaOH \u003d Zn (OH) 2 + 2NaCl
Zn2 + + 2OH - \u003d Zn (OH) 2
opettaja: Mutta! Ylimääräinen alkali voi liuottaa sakan, joten ne ottavat heikon emäksen - NH3 * H20 (ammoniumhydroksidi tai ammoniakkihydraatti).
Kemialliset ominaisuudet
opettaja: Tunnettu viisaus sanoo: "Kokemus on tie tielle." Siksi määrität amfoteeristen hydroksidien kemialliset ominaisuudet tekemällä pareittain laboratoriokokeita.
tehtävä: saada alumiinihydroksidia ja määrittää sen kemialliset ominaisuudet. Tätä varten pöydillä on alumiinikloridin, ammoniakin, suolahapon ja natriumhydroksidin liuoksia. Ole tietoinen turvatoimenpiteistä ja kirjoita kemialliset yhtälöt muistiin.
Oppilaat suorittavat kokeilun, kirjoittavat reaktioyhtälöt muistikirjoihin.
Yksi opiskelija menee taululle ja kirjoittaa kaikki yhtälöt ja selittää havaitut ilmiöt.
AlCl3 + 3NH3 * H20 \u003d Al (OH) 3 + 3NH4CI
johtopäätös: alumiinihydroksidi reagoi sekä happojen että emästen kanssa, ts. osoittaa amfoteerisia ominaisuuksia.
opettaja: Mikä on näiden yhdisteiden amfoteerisuuden syy?
Vastatakseemme tähän kysymykseen tarkastelemme heidän dissosiaatioitaan.
Vesiliuoksissa amfoteeriset hydroksidit eivät käytännössä hajota, mutta happo- ja alkaliliuoksissa ne voivat dissosioitua kahdella tavalla.
Opettaja. On huomattava, että anionisen tyyppiset suolat, jotka muodostuvat amfoteerisen hydroksidin ja vuorovaikutuksen aikana, ovat stabiileja emäksisessä väliaineessa, mutta ne tuhoutuvat liuosten hapottamalla.
Na + 4HCl \u003d NaCl + AlCl3 + 4H20
Amfoteeriset hydroksidit, kuten liukenemattomat emäkset, hajoavat kuumentuessa:
2Al (OH) 3AI203 + 3H20
4. Kiinnitys
Kokeellinen tehtävä.Annetaan kolme putkea, joissa on natrium-, magnesium- ja alumiinikloridiliuoksia. Kuinka määritetään missä putkessa mikä aine?
Yksi osallistuja menee esittelypöydälle ja suorittaa kokeilun.
5. Yhteenveto oppitunnista
opettaja:Joten, tiivistämällä oppituntemme tulokset, haluaisin sanoa, että amfoteerisuus ei ole vain kemiallista luokkaa, vaan myös filosofista: kreikan kielestä sana "amfoteros" käännetään "yhdeksi ja toiseksi", ts. Tämä käsite tarkoittaa vastakohtien yhtenäisyyttä.
Ja tämä on jo yksi luonnon peruslakeista - vastakkaisuuden yhtenäisyyden ja kamppailun laki, joka ilmenee melkein jokaisessa kemiallisessa reaktiossa: happo ja emäs, hapettava ja pelkistävä aine, luovuttaja ja vastaanottaja, ja niin edelleen.
Tämä laki on objektiivinen, sitä ei voida kumota, voit käyttää sitä vain ilmiöiden selittämiseen.
Elämässä kohtaamme usein tämän lain ilmenemismuotoja: tekniikassa houkutellaan vastakkaisesti varautuneita hiukkasia; ihmissuhteissa - usein hyvin erilaiset ihmiset lähentyvät, ne näyttävät täydentävän toisiaan. Hyvä ja paha taistelevat elämässä aina, jokaisessa henkilössä on välttämättä läsnä pahoja ja hyviä piirteitä. Siksi ei ole ihanteellista ihmistä, vain hyvää, mutta kaatuneessa, pahassa henkilössä voit aina löytää jotain hyvää, kirkasta. Meidän on aina muistettava tämä ja kohdeltava ympärillämme olevia ihmisiä ymmärryksellä, suvaitsevaisuudella muiden ihmisten puutteisiin.
Tämänpäiväisen oppitunnimme aihe on uusi vahvistus kemian yhteydestä elämäämme. Palataanpa sitten takaisin tämän oppitunnin mottoon: "Kemia on rasteroiden tiede." Kuinka selität tämän ilmaisun?
opiskelija: Tämä tarkoittaa, että on mahdotonta vetää selvää rajaa yksinkertaisten aineiden, metallien ja ei-metallien, yhdisteiden eri luokkien, orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden välillä. Kaikki on aineellisen maailman yhtenäisyyden alaista.
6. Kotitehtävät
Kohta 28.3, tehtävät: 1,2,3 (oppikirjan “Kemialuokka 10” tekijät: I.I. Novoshinsky, N.S. Novoshinskaya)
Lisätehtävä oppitunnille (jos aikaa on jäljellä)
Suorita muutos:
Al- 1 - Al 2 O 3 - 2 - NaAlO 2 - 3 - Al (OH) 3 - 4 - Al 2 O 3 |
1,4Al + 3O2 \u003d 2Al203
2. Al 2 O 3 + Na 2 O 2NaAlO 2
3. NaAlO2 + HCI + H20 \u003d NaCl + Al (OH) 3
4,2Al (OH) 3AI203 + 3H20
AlCl3 - 1 - Al (OH) 3 - 2 - - Na - 3 - AlCl3 |
1. AlCl3 + 3NaOH \u003d 3NaCl + Al (OH) 3 |
2. Al (OH) 3 + NaOH \u003d Na [Al (OH) 4]
3. Na [Al (OH) 4] + 4HCl \u003d NaCl + AlCl3 + 4H20
1) Reaktioissa happojen kanssa näillä yhdisteillä on emäksisiä ominaisuuksia, kuten tavallisilla emäksillä:
Al (OH) 3 + 3HCl → AlCl3 + 3H20; Zn (OH) 2 + H2S04 → ZnS04 + 2H20.
2) Reaktioissa emästen kanssa amfoteerisilla hydroksidilla on happamia ominaisuuksia ja ne muodostavat suoloja. Tässä tapauksessa amfoteerinen metalli on osa happoanionia. Amfoteeriset metallit voivat muodostaa erilaisia \u200b\u200bhappojäännöksiä reaktio-olosuhteista riippuen:
Vesiliuoksessa:
Al (OH) 3 + 3NaOH → Na3; Zn (OH) 2 + 2NaOH → Na2,
Kiinnitettäessä kiintoaineita:
Al (OH) 3 + NaOH → NaA1O2 + 2H20; Zn (OH) 2 + 2NaOH → Na2 ZnO2 + 2H20
oksidit
Oksidit ovat aineita, jotka koostuvat kahdesta elementistä, joista toinen on happi, joka on hapetustilassa -2. Ominaisuuksiensa perusteella ne jaetaan emäksisiin, amfoteerisiin ja happoihin.
Emäksiset oksidit -nämä ovat metallioksideja, joilla on emäksisiä ominaisuuksia. Näitä ovat useimmat metallioksidit, joiden hapetusolosuhteet ovat +1 ja +2.
Amfoteeriset oksidit- olosuhteista riippuen niillä voi olla emäksisiä tai happamia ominaisuuksia. Näihin kuuluvat useimpien metallien oksidit, joilla on hapetustila +3 ja +4, samoin kuin eräät metallioksidit, joiden hapetustila on +2, esimerkiksi AI203, Cr203, ZnO, BeO.
Happooksidit- Nämä ovat ei-metallioksideja ja metallioksideja, joissa metallin hapetustila on +5 ja korkeampi. Näillä oksideilla on happamia ominaisuuksia ja ne muodostavat happoja.
Emäksisten oksidien ominaisuudet
1) Emäksiset oksidit reagoivat veden kanssa, jos muodostuu liukoista hydroksidia:
CaO + H20 → Ca (OH) 2; Na20 + H20 → 2NaOH.
2) Emäksiset oksidit voivat reagoida happooksidien kanssa:
CaO + SO 3 → CaSO 4; Na 2 O + CO 2 → Na 2 CO 3.
3) Emäksiset oksidit reagoivat happojen kanssa:
MgO + 2HCl → MgCl2 + H20; Na20 + 2HN03 → 2NaN03 + H20.
Amfoteeristen oksidien ominaisuudet
1) Ne reagoivat happojen kanssa, kuten tavalliset emäksiset oksidit:
AI203 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H20; ZnO + H2S04 → ZnSO4 + 2H20.
2) Reaktioissa emästen kanssa niillä on happamia ominaisuuksia ja ne muodostavat samat happamat anionit kuin amfoteeriset hydroksidit:
Al203 + 6NaOH + 3H20 → 2Na3;
ZnO + 2NaOH + H20 → Na2.
Kiinnitettäessä kiintoaineita:
Al203 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H20; ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H20.
Happooksidien ominaisuudet
1) Reagoi vedellä, jos saadaan liukoista happoa:
S03 + H20 → H2S04; P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4.
2) Happoksidit voivat reagoida emäksisten oksidien kanssa:
S03 + MgO → CaS04; CO 2 + CaO → CaCO 3.
3) Happoksidit reagoivat emästen kanssa:
S03 + NaOH → Na2S04 + H20; CO 2 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 + H20.
suolat
suolat- nämä ovat aineita primaarisen dissosioitumisen aikana, joista ei muodostu H + - ioneja eikä OH - ioneja. Nämä ovat happojen ja emästen vuorovaikutuksen tuotteita.
Esimerkiksi: NaCl \u003d Na + + Cl-;
Ca (HCO3) 2 \u003d Ca2 + + 2HC03-;
AlOH (NO 3) 2 \u003d AlOH 2+ + 2N03 -
Keskisuolat koostuvat anioneista ja kationeista, jotka eivät sisällä H + ja OH - esimerkiksi: Na2S04 - natriumsulfaatti, CaCO3 - kalsiumkarbonaatti. Happosuolat sisältävät vetykationin H +, esimerkiksi: NaHC03 - natriumbikarbonaatti. Emässuolat sisältävät OH-anionia, esimerkiksi (CaOH) 2C03 - kalsiumhydroksikarbonaattia.
Kaikkien suolojen kemiallisille ominaisuuksille on ominaista metaboliset reaktiot.
1) Suolat voivat reagoida happojen kanssa:
a) Vahva happo syrjäyttää heikon hapon suolasta.
Na2Si03 + 2HCl → 2NaCl + H2Si03 ↓.
b) Polybasiinihappo voi reagoida keskisuolansa kanssa muodostaen happamia suoloja.
Na2C03 + H2C03 → 2NaHC03; CuSO 4 + H 2SO 4 → Cu (HSO 4) 2.
2) Liukenevat suolat voivat reagoida liukoisten emästen kanssa, jos reaktio johtaa liukenemattomaan aineeseen:
2NaOH + CuSO 4 → Cu (OH) 2 + + Na2S04;
Ba (OH) 2 + Na2S04 → BaSO4 + + 2NaOH.
3) Kaksi liukoista suolaa voivat reagoida keskenään, jos reaktio johtaa liukenemattomaan aineeseen:
NaCl + AgN03 → NaN03 + AgCl ↓.
4) Suolat voivat reagoida metallien kanssa. Näissä reaktioissa aktiivinen metalli syrjäyttää vähemmän aktiivisen suolansa.
