Amfoteriniai hidroksidai yra netirp?s. Amfoteriniai junginiai

Hidroksid? ir oksid? amfoteri?kumas (savybi? dvilypumas). daug element? pasirei?kia dviej? r??i? drusk? susidarymu. Pavyzd?iui, hidroksidui ir aliuminio oksidui:

a) 2Al(OH)3 + 3SO3 = Al2(SO4)3 + 3H2O

Al2О3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

b) 2Al(OH)3 + Na2O = 2NaAlO2 + 3H2O (lydoje)

Al2O3 + 2NaOH(t) = 2NaAlO2 + H2O (lydoje)

Reakcijose (a) Al(OH)3 ir Al2O3 pasi?ymi bazini? hidroksid? ir oksid? savyb?mis, tai yra, kaip ?armai reaguoja su r?g?timis ir r?g?tiniais oksidais, sudarydami drusk?, kurioje aliuminis yra Al3+ katijonas.

Prie?ingai, reakcijose (b) Al(OH)3 ir Al2O3 veikia kaip r?g?tiniai hidroksidai ir oksidai, sudarydami drusk?, kurioje aliuminio atomas AlIII yra anijono (r?g?ties liekanos) AlO2– dalis.

Pats elementas aliuminis ?iuose junginiuose pasi?ymi metalo ir nemetalo savyb?mis. Tod?l aliuminis yra amfoterinis elementas.

Pana?ios savyb?s turi ir A grupi? elementus – Be, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi ir kitus, taip pat daugum? B grupi? element? – Cr, Mn, Fe, Zn, Cd ir kt.

Pavyzd?iui, cinko amfoteri?kum? ?rodo ?ios reakcijos:

a) Zn(OH)2 + N2O5 = Zn(NO3)2 + H2O

ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O

b) Zn(OH)2 + Na2O = Na2ZnO2 + H2O

ZnO + 2NaOH(t) = Na2ZnO2 + H2O

Jei amfoterinis elementas turi kelet? jungini? oksidacijos b?sen?, tai amfoterin?s savyb?s ry?kiausios tarpin?s oksidacijos b?senos atveju.

Pavyzd?iui, chromas turi tris ?inomas oksidacijos b?senas: +II, +III ir +VI. CrIII atveju r?g?tin?s ir bazin?s savyb?s i?rei?kiamos ma?daug vienodai, tuo tarpu CrII vyrauja bazin?s, o CrVI - r?g?tin?s savyb?s:

CrII -> CrO, Cr(OH)2 -> CrSO4

CrIII -> Cr2O3, Cr(OH)3 -> Cr2(SO4)3 arba KCrO2

CrVI -> CrO3, H2CrO4 -> K2CrO4

Labai da?nai +III oksidacijos b?senos element? amfoteriniai hidroksidai taip pat egzistuoja meta pavidalu, pavyzd?iui:

AlO(OH) – aliuminio metahidroksidas

FeO(OH) – gele?ies metahidroksidas (ortoforma „Fe(OH)3“ neegzistuoja).

Amfoteriniai hidroksidai prakti?kai netirpsta vandenyje, patogiausias b?das juos gauti yra nusodinti i? vandeninio tirpalo naudojant silpn? baz? - amoniako hidrat?:

Al(NO3)3 + 3(NH3 H2O) = Al(OH)3? + 3NH4NO3 (20 °C)

Al(NO3)3 + 3(NH3 H2O) = AlO(OH)? + 3NH4NO3 + H2O (80 °C)

Jei tokio tipo main? reakcijoje naudojamas ?arm? perteklius, aliuminio hidroksidas nenus?da, nes aliuminis d?l savo amfoteri?kumo pereina ? anijon?:

Al(OH)3(t) + OH- = -

?io tipo reakcij? molekulini? lyg?i? pavyzd?iai:

Al(NO3)3 + 4NaOH(perteklius) = Na + 3NaNO3

ZnSO4 + 4NaOH(perteklius) = Na2 + Na2SO4

Gautos druskos yra tarp sud?ting? jungini? (sud?ting? drusk?): jos apima kompleksinius anijonus – ir 2–. ?i? drusk? pavadinimai yra tokie:

Na - natrio tetrahidroksoaliuminatas

Na2 – natrio tetrahidroksocinkatas

Aliuminio arba cinko oksid? s?veikos su kietuoju ?armu produktai vadinami skirtingai:

NaAlO2 - natrio dioksoaliuminatas (III)

Na2ZnO2 – natrio dioksocinkatas (II)

?io tipo kompleksini? drusk? tirpal? par?g?tinimas sukelia sud?ting? anijon? sunaikinim?:

- -> Al(OH)3 -> Al3+

Pavyzd?iui: 2Na + CO2 = 2Al(OH)3? + NaHCO3

Daugeliui amfoterini? element? tikslios hidroksid? formul?s ne?inomos, nes vietoj hidroksid? i? vandeninio tirpalo nus?da hidratuoti oksidai, pavyzd?iui, MnO2 nH2O, Sb2O5 nH2O.

Amfoteriniai elementai laisvos formos s?veikauja tiek su tipin?mis r?g?timis, tiek su ?armais:

2Al + 3H2SO4 (skilimas) = Al2(SO4)3 + H2

2Al + 6H2O + 4NaOH (konc.) = 2Na + 3H2

Abiejose reakcijose susidaro druskos, o nagrin?jamas elementas vienu atveju yra katijono, o antruoju atveju – anijono dalis.

aliuminio halogenidai normaliomis s?lygomis – bespalvis kristalinis

med?iag?. Aliuminio halogenid? serijoje AlF3 labai skiriasi savyb?mis

i? savo koleg?. Jis yra ugniai atsparus, ma?ai tirpus vandenyje, chemi?kai

neaktyvus. Pagrindinis AlF3 gavimo b?das yra pagr?stas bevandenio HF veikimu

ant Al2O3 arba Al:

Al2O3 + 6HF = 2AlF3 + 3H2O

Aliuminio junginiai su chloru, bromu ir jodu yra tirp?s, labai

reaktyvus ir labai tirpus ne tik vandenyje, bet ir daugelyje

organiniai tirpikliai. S?veika aliuminio halogenidai su vandeniu

kartu su dideliu ?ilumos i?siskyrimu. Visi jie vandeniniame tirpale

labai hidrolizuoti, bet skirtingai nuo tipi?k? r?g??i? halogenid?

nemetal?, j? hidroliz? yra nei?sami ir gr??tama. B?damas jau pastebimai nepastovus

normaliomis s?lygomis AlCl3, AlBr3 ir AlI3 r?ko dr?gname ore

(d?l hidroliz?s). Juos galima gauti tiesiogin?s s?veikos b?du

paprastos med?iagos.

Sud?tingi halogenidai(halogenometalatai) turi sud?ting? anijon?, kuriuose, pavyzd?iui, halogeno atomai yra ligandai. kalio heksachlorplatinatas(IV)K2, natrio heptafluorotantalatas(V) Na, li?io heksafluorarsenatas(V) Li. maks. terminis Fluoro, oksofluoro ir chlormetalatai yra stabil?s. Pagal jung?i? pob?d? joniniai junginiai yra artimi sud?tingiems halogenidams. su katijonais NF4+, N2F3+, C1F2+, XeF+ ir kt.

Daugeliui halogenid? b?dingas susiejimas ir polimerizacija skystoje ir dujin?je faz?se, susidarant tiltiniams ry?iams. maks. I ir II grupi? metal? halogenidai, A1C13, Sb ir pereinam?j? metal? pentafluoridai, MOF4 sud?ties oksofluoridai yra link? ? tai. Pavyzd?iui, ?inomi metalo ir metalo halogenidai. Hg2Cl2.

Fluoridai labai skiriasi nuo kit? halogenid?. Ta?iau paprastuose halogeniduose ?ie skirtumai yra ma?iau ry?k?s nei pa?iuose halogenuose, o sud?tinguose halogeniduose jie yra silpnesni nei paprast?j?.

Pavyzd?iui, daugelis kovalentini? halogenid? (ypa? fluorid?) yra stiprios Lewis r?g?tys. AsF5, SbF5, BF3, A1C13. Fluorai yra superr?g??i? dalis. Didesnius halogenidus redukuoja metalai ir H2, pavyzd?iui:

V-VIII grupi? metal? halogenidai, i?skyrus Cr ir Mn, redukuojami H2 iki metal?, pvz.: WF6 + 3H2 -> W + 6HF

Daugelis kovalentini? ir jonini? metal? halogenid? s?veikauja tarpusavyje, sudarydami sud?tingus halogenidus, pavyzd?iui: KC1 + TaC15 -> K[TaC16]

Lengvesni halogenai gali i?stumti sunkesnius i? halogenid?. Deguonis gali oksiduoti halogenidus, i?skirdamas C12, Br2 ir I2. Vienas i? b?ding? kovalentini? halogenid?-savitarpio rajon?. su vandeniu (hidroliz?) arba jo garais kaitinant. (pirohidroliz?), d?l kurios susidaro oksidai, oksi- arba

oksohalogenidai, hidroksidai ir vandenilio halogenidai. I?imtis yra CF4, CC14 ir SF6, kurie yra atspar?s vandens garams auk?toje temperat?roje.

Halogenidai gaunami tiesiogiai i? element?, s?veikos. vandenilio halogenidai arba vandenilio halogenidai ?-t su elementais, oksidais, hidroksidais arba druskomis, taip pat kei?iasi p-cijas.

Halogenidai pla?iai naudojami technologijoje kaip pradin?s med?iagos halogen?, ?armini? ir ?armini? ?emi? gamyboje. metalai, kaip stikl? komponentai ir kt. inorg. med?iagos; jie yra tarp. gaminiai ret?j? ir tam tikr? spalvot?j? metal? gamyboje, U, Si, Ge ir kt.

Gamtoje halogenidai sudaro atskiras mineral? klases, kuriose pateikiami fluoridai (pavyzd?iui, mineralai fluoritas, kriolitas) ir chloridai (silvitas, karnalitas), kai kuri? mineral? dalis yra bromas ir jodas izomorfini? priemai?? pavidalu. Dideli halogenid? kiekiai yra j?r? ir vandenyn? vandenyje, druskoje ir po?eminiuose s?rymuose. Kai kurie halogenidai, pvz. NaCl, K.C1, CaC12 yra gyv? organizm? dalis.

Kriolitas(i? kitos graik? kalbos kryos – ?erk?nas + lithos – akmuo) – retas mineralas i? nat?rali? fluorid? klas?s, natrio heksafluoraliuminatas Na3. Kristalizuojasi monoklinin?je singonijoje; sta?iakampiai kristalai ir dvigubos plok?t?s yra reti. Paprastai jis sudaro bespalvius, baltus arba pilkus kristalinius agregatus su stikliniu blizgesiu, da?nai juose yra kvarco, siderito, pirito, galeno, chalkopirito, kolumbito ir kasiterito. Galimas da?ymas d?l organini? med?iag? priemai??.

?iuo metu sukurti metodai dirbtinio kriolito gavimas. Dirbtinai gaminamas aliuminio fluoridui s?veikaujant su natrio fluoridu, taip pat vandenilio fluorido r?g?timi veikiant aliuminio hidroksidui esant soda. Jis naudojamas elektrolitinio aliuminio gamybos procese, vandenilio fluorido r?g?ties, stiklo ir emali? gamyboje.

Alum. Al?nas yra ME(SO4)2 sud?ties dvigub? drusk? grup?s pavadinimas. 12H2O, kur M yra kalis K, rubidis Rb, cezis Cs, amonis NH4, o E yra aliuminis Al, chromas Cr, gele?is Fe ir kiti oksidacijos b?senos elementai (+ III), suteikiantys trij? kr?vi? katijonus drusk? disociacijos metu .

Al?nas labai gerai tirpsta vandenyje, jo vandeniniai tirpalai turi sutraukiant? r?g?t? skon? ir r?g?tin? reakcij? d?l hidroliz?s, pvz.:

3+ + H2O<<здесь знак обратимости >> 2+ + H3O+

Kaitinamas al?nas pirmiausia i?tirpsta juose esan?iame vandenyje, o v?liau ?is vanduo prarandamas, susidaro bevanden?s druskos. Tolesnis kaitinimas al?n? paver?ia metalo oksid? mi?iniu. Aliuminio ir kalio al?nas gali b?ti gaunamas modifikuojant i?gryninto aliuminio sulfato gamybos proces?. Pirmiausia kaolinas verdamas su sieros r?g?timi. Baigus neutralizuoti sieros r?g?t?, ? reaktori? ?pilama natrio sulfato, kad b?t? gautas natrio al?nas. Pastarieji d?l didelio tirpumo yra tirpale. Tirpal? atskiedus iki 1,33 g/cm3 tankio, jis atskiriamas nuo silicio dioksido nuos?d?, at?aldomas ir sumai?omas su prisotintu kalio chlorido tirpalu. Tuo pa?iu metu nusodinamas aliuminio-kalio al?nas, blogai tirpstantis ?emoje temperat?roje. Motininiame tirpale, atskyrus aliuminio-kalio al?no kristalus, lieka tirpi? priemai?? - gele?ies jungini? ir natrio chlorido 89.

Hidroliz?s metu hidratuoti aliuminio jonai praranda protonus, sudarydami nuoseklius hidrookso kompleksus. Kai paskutinis neutralus kompleksas netenka vandens, susidaro netirpus hidroksidas A1(OH)3.

Sud?tingi jonai[A1(H20)5OH]2+ ir [A1(H20)4(OH)2]+ lieka tirpale, o A1(OH)3 hidroksidas nus?da i? karto po jo susidarymo. Krituliai susidaro esant pH > 3. Visi?kai iki aliuminio hidroksido susidarymo hidroliz? vyksta esant susidariusi? proton? neutralizavimui, pavyzd?iui, ?armu.

Gilioji hidroliz? Aliuminio sulfato druskos pla?iai naudojamos geriamojo vandens ir nuotek? valymui. Hidroliz?s metu i?siskiriantis hidronis reaguoja su bikarbonatais H30 + + HC03 = CO2 + 2H20, paprastai esan?iais vandenyje. ?iuo atveju galutiniai hidroliz?s produktai yra koloidinis aliuminio hidroksidas ir anglies dioksidas.

Aliuminio hidroksido zolio koaguliacijos metu susidaro t?rin?s ?elatinin?s nuos?dos, kurios sulaiko suspenduotas daleles bei bakterijas ir nune?a jas ? karterio dugn?. Vandeniui valyti reikalingo aliuminio sulfato suvartojimas priklauso nuo vandenyje esan?i? ter?al? sud?ties ir kiekio. Aliuminio sulfato doz?s gamtini? vanden? valymui ir nuotek? valymui pagal A1203 svyruoja 3 - 15 mg/l ribose, o miesto nuotek? fiziniam ir cheminiam valymui pagal A1203 siekia 30-50 mg/l. Aliuminio sulfato suvartojimas tur?t? u?tikrinti pakankamai didel?s dribsni? mas?s susidarym?, kuri b?tina norint pa?alinti i? vandens ter?alus. Tirpalo pH vert? turi b?ti suma?inta iki 6,5-7,6, o tai atitinka minimal? aliuminio hidroksido tirpum? vandenyje. Esant auk?tesnei arba ?emesnei pH vertei, dalis aliuminio lieka vandenyje i?tirpusio pavidalo. Ma?o ?armingumo vandenyse, kai bikarbonat? kiekis yra nepakankamas, kad neutralizuot? i?siskyrusi? r?g?t?, hidroliz?s procesas nesibaigia d?l stipraus pH suma??jimo. Nor?dami padidinti ?armingum?, u?baigite hidroliz?s proces? ir suma?inkite i?tirpusio aliuminio kiek? vandenyje, kartu su koaguliantu ? vanden? ?pilama kalki? ir sodos.

Jei hidroliz?s metu susikaupusi? proton? neutralizavimas neatliekamas, hidroliz?s procesas sul?t?ja, o tai lemia hidroliz?s pusiausvyros atsiradim?, kuri? galima apib?dinti hidroliz?s laipsniu ir konstanta. Hidroliz? aliuminio sulfato tirpalai, kurie yra Al2 (804) 3 sulfato jon? pakeitimo reakcija OH jonais, susidariusiais d?l vandens disociacijos, bendra forma gali b?ti pavaizduoti lygtimi

2А13+ + (3 - -|-) EOG + aOH" + ad^ACONTSBOZH --^EOG + pragaras,

kur a yra pakeitimo laipsnis ir bazi?kumas.

?i lygtis rodo, kad OH- jon? koncentracija tirpale, ty vandens disociacijos laipsnis, turi lemiamos ?takos poslinkiui ? de?in?. Kaip ?inoma, drusk? su silpna baze ir stipria r?g?timi hidroliz?s laipsnis k yra susij?s su hidroliz?s konstanta A-, druskos koncentracija (s, mol "l), joniniu vandens produktu kyu ir disociacijos konstanta bazinio kb tokiu ry?iu:

/r \u003d UkTss \u003d UkiLs.

Jei A-, kei?iantis temperat?rai, ma?ai kinta, tada ksh ?ymiai padid?ja, o tai ?ymiai padidina hidroliz?s laipsn?, kylant temperat?rai.

N. I. Ereminas, remdamasis gautais eksperimentiniais duomenimis, i?ved? tirpalo hidroliz?s laipsnio priklausomyb?s nuo temperat?ros ir koncentracijos lygtis.

aliuminio sulfatui:

1e k \u003d - 2,23 + 0,05 s + 0,0036t7 + 18 UTS, amonio al?nui:

18 L \u003d -1,19 + 0,29c + 0,0016G + 18ygSh kalio alum:

\ek \u003d - 1,17 + 0,29 s + 0,00167 + 18 UPS,

natrio alum:

18k \u003d – 1,18 + 0,29 s + 0,0016t7 + \ e UP.

Kaip matyti i? ?i? lyg?i?, koncentracijos ?taka al?no hidroliz?s laipsniui yra reik?mingesn? nei aliuminio sulfato.

Bor. Boro gavimas. Chemin?s savyb?s. Boro ir silicio ?stri?ain?s pana?umas. Boro hidridai. Diboranas. Diborano molekul?s chemin?s jungties ypatyb?s. Boro halogenidai. Boro deguonies junginiai. Boro oksidas ir boro r?g?tys. Bura. Boro r?g?ties gavimas. Borosilikatiniai stiklai. Boro etilo eteris.

Bor- tryliktos grup?s elementas (pagal pasenusi? klasifikacij? - pagrindinis tre?ios grup?s pogrupis), periodin?s chemini? element? sistemos antrasis periodas, kurio atominis skai?ius 5. Jis ?ymimas simboliu B (lot. Borum) . Laisvoje b?senoje boras yra bespalv?, pilka arba raudona kristalin? arba tamsi amorfin? med?iaga. Yra ?inoma daugiau nei 10 alotropini? boro modifikacij?, kuri? susidarym? ir tarpusavio per?jimus lemia temperat?ra, kurioje buvo gautas boras.

Kvitas. Gryniausias boras gaunamas borohidrid? piroliz?s b?du. Toks boras naudojamas puslaidininkini? med?iag? ir smulki? chemini? sintezi? gamybai.

Metalotermijos metodas (da?niau redukcija magniu arba natriu):

Terminis boro bromido gar? skaidymas ant kar?tos (1000–1200 °C) volframo vielos, esant vandeniliui (Van Arkel metodas):

Fizin?s savyb?s. Itin kieta med?iaga (antra po deimant?, boro nitrido (borazono), boro karbido, boro-anglies-silicio lydinio, skand?io-titano karbido). Turi trapum? ir puslaidininkines savybes (platus tarpas

puslaidininkis). Boro did?iausias tempiamasis stipris yra 5,7 GPa

Gamtoje boras randamas dviej? izotop? 10B (20%) ir 11B (80%) [.

10V turi labai auk?t? ?ilumin?s neutron? sugerties skerspj?v?, tod?l 10V boro r?g?tyje naudojama branduoliniuose reaktoriuose reaktyvumui kontroliuoti.

Chemin?s savyb?s. Boro jonai nuspalvina liepsn? ?aliai.

Daugeliu fizini? ir chemini? savybi? nemetalinis boras primena silic?.

Chemi?kai boras yra gana inerti?kas ir kambario temperat?roje s?veikauja tik su fluoru:

Kaitinant boras reaguoja su kitais halogenais ir susidaro trihalogenidai, su azotu sudaro boro nitrid? BN, su fosforu sudaro fosfid? BP, su anglimi susidaro ?vairios sud?ties karbidai (B4C, B12C3, B13C2). Kaitinamas deguonies atmosferoje arba ore, boras dega dideliu ?ilumos i?siskyrimu, susidaro oksidas B2O3:

Boras tiesiogiai nes?veikauja su vandeniliu, nors ?inoma gana daug ?vairios sud?ties borohidrid? (boran?), gaunam? apdorojant ?armini? arba ?armini? ?emi? metal? boridus r?g?timi:

Stipriai kaitinant, boras pasi?ymi redukuojan?iomis savyb?mis. Jis gali, pavyzd?iui, atkurti silic? ar fosfor? i? j? oksid?:

?i? boro savyb? galima paai?kinti labai dideliu chemini? jung?i? stiprumu boro okside B2O3.

Jei n?ra oksiduojan?i? med?iag?, boras yra atsparus ?armini? tirpal? poveikiui. Boras i?tirpsta kar?toje azoto r?g?tyje, sieros r?g?tyje ir vandeniniame vandenyje, sudarydamas boro r?g?t?.

Boro oksidas yra tipi?kas r?g?tinis oksidas. Jis reaguoja su vandeniu, sudarydamas boro r?g?t?:

Kai boro r?g?tis s?veikauja su ?armais, susidaro ne pa?ios boro r?g?ties druskos - boratai (su anijonu BO33-), o tetraboratai, pavyzd?iui:

Bor- puslaidininkinis, ?stri?ain?s pana?umas ? silic?:

1) Abu yra ugniai atspar?s, kieti, puslaidininkiai. B – pilkai juoda, Si – pilka.

I1(B)=8,298 eV; I1(Si)=8,151 eV. Abu n?ra link? susidaryti katijonams.

2) Abi yra chemi?kai inerti?kos (nors boras vis tiek tirpsta kar?tose oksiduojan?iose r?g?tyse. Abu tirpsta ?armuose.

2B + KOH + 2H2O ® 2KBO2 + 3H2

Si + 2KOH + H2O®K2SiO3+ 2H2

3) Esant auk?tai temperat?rai, jie reaguoja su metalais, sudarydami boridus ir silicidus - Ca3B2; Mg2Si - ugniai atsparius, elektrai laid?ius junginius.

Boro deguonies junginiai. B2O3 - r?g?ties oksidas (taip pat ir SiO2) - tiek polimerinis, stiklinis, tik B2O3 sudaro plok??ius tinklus, o SiO2 - erdvines strukt?ras. Skirtumas tarp j? yra tas, kad boro oksidas yra lengvai hidratuojamas, o sm?lis (SiO2), kaip ?inoma, ne.

H3BO3 – ortoboro r?g?tis.

H3BO3 «HBO2+H2O metaboro r?g?tis (100°С)

4HBO2 "H2B4O7 + H2Otetraboro r?g?tis (140 ° C) - silpna, abu Kd

H2B4O7 „2B2O3 + H2O yra prakti?kai vienodi – n?ra r?g??i? drusk?

Ortoboro r?g?tis silpna, kartais ra?oma jos disociacija

B(OH)3 + H2O «B(OH)4 + H+

Su alkoholiais sudaro esterius: H3BO3+3CH3OH®B(OCH3)3+3H2O

Savyb?s. Boras yra ?inomas amorfin?s (rudos) ir kristalin?s (juodos) formos, lyd. 2300°C, vir. p. 3700°C, p = 2,34 g/cm3. Boro kristalin? gardel? yra labai stipri, tai pasirei?kia dideliu kietumu, ma?a entropija ir auk?ta lydymosi temperat?ra. Boro puslaidininkis. Boro nemetali?kumas atitinka jo pad?t? periodin?je sistemoje – tarp berilio ir anglies bei ?stri?ai ?alia silicio. Tod?l boras turi pana?um? ne tik su aliuminiu, bet ir su siliciu. I? jo pozicijos taip pat i?plaukia, kad boro ir azoto junginiai elektronine strukt?ra ir savyb?mis tur?t? b?ti pana??s ? anglies.

2BH3(g) - B2H6(g);

delta G= - 126 kJ

3NaBH4+4BF3 ->2В2Н6 + 3NaBF4

6H2 (g) + 2BC13 (g) -> B2H6 (g) + 6HCl (g)

DiboranasВ2Н6 – energinga reduktorius, ore u?sidega savaime

B2H6 + 3O2 => B2O3 + ZH2O

Jis s?veikauja su vandeniu, i?skirdamas vandenil?;

B2H6 + 6H2O =>. 2H3BO3+6H2

Eterin?je aplinkoje B2H6 reaguoja su li?io hidridu ir susidaro borohidridas

B2H6+2LiH => 2LiBH4

Da?niau nei Li, jie naudoja Na, gaut? reakcijos metu

4NaH + B(OCH3)3 => Na + 3NaOCH3

B2O3 + ZS => 2B + ZSO

2B2O3+P4O10 => 4BPO4

H3BO3 + H2O => [B (OH) 4] + H

H3BO3 neutralizavimas nesusidaro ortoboratai , kuriuose yra jonas (BO3) 3-, ir gaunami tetraboratai, kit? poliboro r?g??i? metaboratai arba druskos:

4H3BO3 + 2NaOH => Na2BO4 + 7H2O H3BO3 + NaOH => NaBO2 + 2H2O

Boro oksidas B2O3 – boro r?g?ties anhidridas, bespalv?, gana ugniai atspari kartaus skonio stiklin? arba kristalin? med?iaga, dielektrikas.

Stiklinis boro oksidas yra sluoksniuotos strukt?ros (atstumas tarp sluoksni? 0,185 nm), sluoksniuose boro atomai i?sid?st? lygiakra?ti? trikampi? BO3 viduje (d B-O = 0,145 nm). ?i modifikacija lydosi 325-450 °C temperat?ros diapazone ir pasi?ymi dideliu kietumu. Jis gaunamas kaitinant bor? ore 700 °C temperat?roje arba dehidratuojant ortoboro r?g?t?. Kristalinis B2O3, gaunamas kruop??iai pa?alinus vanden? i? metaboro r?g?ties HBO2, yra dviej? modifikacij? - su ?e?iakampe kristaline gardele, esant 400 ° C ir 2200 MPa temperat?rai, jis virsta monoklinika.

Pramon?je boraksas gaunamas i? nat?rali? borat? susiliejus su soda . Kai nat?ral?s boro mineralai apdorojami sieros r?g?timi, boro r?g?tis . I? boro r?g?ties H3BO3 kalcinuojant gaunamas oksidas B2O3, o po to jis arba boraksas redukuojamas aktyviais metalais (magniu arba natriu) iki laisvo boro:

B2O3 + 3Mg = 3MgO + 2B,

2Na2B4O7 + 3Na = B + 7NaBO2.

?iuo atveju pilkos spalvos milteli? pavidalu, amorfinis boras. Didelio grynumo kristalin? bor? galima gauti perkristalizuojant, ta?iau pramon?je jis da?niau gaunamas elektrolizuojant i?lydytus fluoroboratus arba termi?kai skaidant BBr3 boro bromido garus ant tantalo vielos, ?kaitintos iki 1000–1500 °C, esant vandeniliui:

2BBr3 + 3H2 = 2B + 6HBr

Taip pat galima naudoti boro kreking?:

B4H10 = 4B + 5H2.

Boro r?g?tis(ortoboro r?g?tis) yra silpna r?g?tis, kurios chemin? formul? yra H3BO3. Bespalv? kristalin? med?iaga dribsni? pavidalo, bekvap?, turi sluoksniuot? triklinin? gardel?, kurioje r?g??i? molekul?s yra sujungtos vandeniliniais ry?iais plok??iais sluoksniais, sluoksniai yra tarpusavyje sujungti tarpmolekuliniais ry?iais (d = 0,318 nm).

Metaboro r?g?tis(HBO2) taip pat yra bespalvis kristalas. Jis egzistuoja trimis modifikacijomis – stabiliausia g-HBO2 su kubine gardele, v-HBO2 su monokline gardele ir a-HBO2 su rombine gardele.

Kai ?ildomas ortoboro r?g?tis netenka vandens ir pirmiausia pereina ? metaboro r?g?t?, paskui ? tetraboro r?g?t? H2B4O7. Toliau kaitinant, jis dehidratuoja iki boro anhidrido.

Boro r?g?tis pasi?ymi labai silpnomis r?g?tin?mis savyb?mis.. Jis santykinai ma?ai tirpsta vandenyje. Jo r?g?tin?s savyb?s atsiranda ne d?l H + protono pa?alinimo, o d?l hidroksilo anijono prid?jimo:

Ka = 5,8 10-10 mol/L; pKa = 9,24.

J? i? drusk? tirpal? lengvai i?stumia dauguma kit? r?g??i?. Jo druskos, vadinamos boratais, da?niausiai gaminamos i? ?vairi? poliboro r?g??i?, da?niausiai tetraboro H2B4O7, kuri yra daug stipresn? r?g?tis nei ortoboro. B(OH)3 rodo labai silpnus amfoteri?kumo po?ymius, sudarydamas ma?ai stabil? boro hidrosulfat? B(HSO4)3.

Ortoboro r?g?t? neutralizuojant ?armais vandeniniuose tirpaluose, ortoboratai, kuriuose yra (BO3)3– jon?, nesusidaro, nes d?l per ma?os [B(OH)4] – susidarymo konstantos ortoboratai hidrolizuojasi beveik visi?kai. Tirpale susidaro kit? poliboro r?g??i? tetraboratai, metaboratai arba druskos:

Esant ?arm? pertekliui, jie gali virsti metaboratais:

Meta- ir tetraboratai hidrolizuojasi, bet ma?esniu mastu (atvirk?tin?s reakcijos nei pateiktos).

Par?g?tintuose vandeniniuose borat? tirpaluose susidaro ?ios pusiausvyros:

Labiausiai paplitusi boro r?g?ties druska yra natrio tetraborato dekahidratas Na2B4O7 10H2O (techninis pavadinimas – boraksas).

Kaitinant, boro r?g?tis i?tirpdo metal? oksidus, sudarydama druskas.

Su alkoholiais, esant koncentruotai sieros r?g??iai, susidaro esteriai:

Boro metilo eterio B(OCH3)3 susidarymas yra kokybin? reakcija ? H3BO3 ir boro r?g??i? druskas; u?sidegus metilboro eteris dega gra?ia ry?kiai ?alia liepsna.

Borosilikatinis stiklas- ?prastos sud?ties stiklas, kuriame ?arminiai komponentai ?aliavoje pakeisti boro oksidu (B2O3). Taip pasiekiamas didesnis cheminis atsparumas ir ?emas ?iluminio pl?timosi koeficientas – iki 3,3 10–6 esant 20 °C geriausiems m?giniams. Borosilikatiniam stiklui jis labai ma?as, tik kvarciniam stiklui ma?iau (beveik 10 kart?). Tai apsaugo nuo stiklo ?tr?kim? staigi? temperat?ros poky?i? metu. Taip yra d?l to, kad jis naudojamas kaip ugnis ir kitais atvejais, kai reikalingas terminis stabilumas.

Naudojimas Kasdieniame gyvenime atviros ugnies ind?, arbatinuk? gamybai. Jis naudojamas kaip med?iaga laboratoriniams stikliniams indams, taip pat chemijos pramonei ir kitoms pramon?s ?akoms, pavyzd?iui, kaip ?ilumini? elektrini? ?ilumokai?io med?iaga. Taip pat naudojamas pigi? gitar? skaidres gaminti. Taip pat i? borosilikatinio stiklo galima gaminti pipetes ICSI, blastomer? biopsijai, kuri atliekama genetinei diagnostikai prie? implantacij? naudojant biopsijos l?steles kaip genetin? med?iag?. Yra 3 pipet?s, kuri? vidinis skersmuo yra nuo 4 µm iki 7,5 µm. Pipet? yra 60–75 mm ilgio ir 30° pasvirimo kampu. Pipet?s skirtos vienkartiniam naudojimui.

Bendrosios IVA pogrupio element? charakteristikos. Atom? sandara. Oksidacijos laipsniai. Paplitimas ir radimo gamtoje formos. Allotropin?s anglies modifikacijos. Fizin?s ir chemin?s savyb?s. Juodojo grafito atmainos: koksas, anglis, suod?iai.

Bendrosios IVA grup?s element? charakteristikos IV grup?s pagrindinio pogrupio elementai yra C, Si, Ge, Sn, Pv. I?orinio valentingumo lygio elektronin? formul? yra nS2np2, tai yra, jie turi 4 valentinius elektronus ir tai yra p elementai, tod?l jie yra IV grup?s pagrindiniame pogrupyje. |||| |?| np nS Esant pagrindinei atomo b?senai, du elektronai yra suporuoti, o du – neporuoti. Tolimiausiame anglies elektroniniame apvalkale yra 2 elektronai, silicio – 8, o Ge, Sn, Pv – po 18 elektron?. Tod?l Ge, Sn, Pv yra sujungti germanio pogrupyje (tai yra pilni elektroniniai analogai). ?iame p element? pogrupyje, kaip ir kituose p element? pogrupiuose, element? atom? savyb?s periodi?kai kinta.

Taigi pogrupyje i? vir?aus ? apa?i? did?ja atomo spindulys, tod?l ma??ja jonizacijos energija, tod?l did?ja galimyb? paaukoti elektronus, o polinkis u?baigti i?orin? elektron? apvalkal? iki okteto smarkiai suma??ja, tod?l nuo C iki Pb, redukuojan?ios savyb?s ir metalin?s savyb?s did?ja, o nemetalin?s savyb?s ma??ja. Anglis ir silicis yra tipi?ki nemetalai, Ge jau turi metalini? savybi? ir atrodo kaip metalas, nors yra puslaidininkis. Su alavu jau vyrauja metalin?s savyb?s, o ?vinas yra tipi?kas metalas. Tur?dami 4 valentinius elektronus, atomai j? junginiuose gali rodyti oksidacijos b?senas nuo minimumo (-4) iki did?iausios (+4), jiems b?dingas net S.O.: -4, 0, +2, +4; S.O. = -4 b?dinga C ir Si su metalais. Santykio su kitais elementais pob?dis. Anglis sudaro tik kovalentinius ry?ius, silicis taip pat daugiausia sudaro kovalentinius ry?ius. D?l alavo ir ?vino, ypa? S.O. = +2, jungties jonin? prigimtis b?dingesn? (pavyzd?iui, Рв(NO3)2). Kovalencij? lemia atomo valentin? strukt?ra. Anglies atomas turi 4 valentines orbitales, o did?iausia kovalent? yra 4. Kit? element? kovalenti?kumas gali b?ti didesnis nei keturi, nes yra valentinis d polygis (pavyzd?iui, H2). Hibridizacija. Hibridizacijos tip? lemia valentini? orbit? tipas ir skai?ius. Anglis turi tik S ir p valentines orbitales, tod?l gali b?ti Sp (karbinas, CO2, CS2), Sp2 (grafitas, benzenas, COCl2), Sp3 hibridizacija (CH4, deimantas, CCl4). Siliciui b?dingiausia Sp3 hibridizacija yra (SiO2, SiCl4), ta?iau ji turi valentin? d-sublyg?, tod?l yra ir Sp3d2 hibridizacija, pavyzd?iui, H2. PSE IV grup? yra D.I.Mendelejevo lentel?s vidurys. ?ia ai?kiai matomas ry?kus savybi? pokytis nuo nemetal? iki metal?. Atskirai apsvarstysime angl?, tada silic?, tada germanio pogrupio elementus.

Atom(i? graik? atomos – nedalomas) – vienabranduolin?, nedaloma cheminio elemento dalel?, med?iagos savybi? ne??ja. Med?iagos sudarytos i? atom?. Pats atomas susideda i? teigiamai ?krauto branduolio ir neigiamo kr?vio elektron? debesies. Apskritai atomas yra elektri?kai neutralus. Atomo dyd? visi?kai lemia jo elektron? debesies dydis, nes branduolio dydis yra nereik?mingas, palyginti su elektron? debesies dyd?iu. Branduolys susideda i? Z teigiamai ?kraut? proton? (protono kr?vis atitinka +1 savavali?kais vienetais) ir N neutron?, kurie neturi kr?vio (protonai ir neutronai vadinami nukleonais). Taigi branduolio kr?vis nustatomas tik pagal proton? skai?i? ir yra lygus elemento eil?s numeriui periodin?je lentel?je. Teigiamas branduolio kr?vis kompensuojamas neigiamo kr?vio elektronais (elektron? kr?vis -1 savavali?kais vienetais), kurie sudaro elektron? debes?. Elektron? skai?ius lygus proton? skai?iui. Proton? ir neutron? mas?s yra lygios (atitinkamai 1 ir 1 amu). Atomo mas? lemia jo branduolio mas?, nes elektrono mas? yra ma?daug 1850 kart? ma?esn? u? protono ir neutrono mas? ir ? j? retai atsi?velgiama atliekant skai?iavimus. Neutron? skai?i? galima rasti pagal skirtum? tarp atomo mas?s ir proton? skai?iaus (N=A-Z). Bet kurio cheminio elemento, kurio branduolys susideda i? grie?tai apibr??to proton? (Z) ir neutron? (N) skai?iaus, atom? tipas vadinamas nuklidu.

Kadangi beveik visa mas? yra sutelkta atomo branduolyje, ta?iau jos matmenys yra nereik?mingi, palyginti su bendru atomo t?riu, branduolys s?lyginai laikomas materialiu ta?ku, esan?iu atomo centre, o pats atomas yra laikoma elektron? sistema. Chemin?je reakcijoje atomo branduolys nepaveikiamas (i?skyrus branduolines reakcijas), kaip ir vidiniai elektroniniai lygiai, bet dalyvauja tik i?orinio elektron? apvalkalo elektronai. D?l ?ios prie?asties b?tina ?inoti elektrono savybes ir atom? elektron? apvalkal? susidarymo taisykles.

Oksidacijos laipsnis(oksidacijos skai?ius, formalusis kr?vis) – pagalbin? s?lygin? reik?m? oksidacijos, redukcijos ir redokso reakcij? procesams registruoti. Tai rodo atskiro molekul?s atomo oksidacijos b?sen? ir yra tik patogus elektron? perdavimo apskaitos metodas: tai n?ra tikrasis atomo kr?vis molekul?je (?r. #Konvencija).

Id?jos apie element? oksidacijos laipsn? sudaro pagrind? ir naudojamos klasifikuojant chemines med?iagas, apib?dinant j? savybes, ruo?iant jungini? formules ir j? tarptautinius pavadinimus (nomenklat?r?). Ta?iau jis ypa? pla?iai naudojamas tiriant redokso reakcijas.

Neorganin?je chemijoje vietoj valentingumo s?vokos da?nai vartojama oksidacijos b?senos s?voka.

Atomo oksidacijos laipsnis yra lygus atomui priskiriamo elektros kr?vio skaitinei vertei, darant prielaid?, kad elektron? poros, kurios atlieka ry??, yra visi?kai pakreiptos daugiau elektronneigiam? atom? (tai yra, remiantis prielaida, kad junginys susideda tik i? jon?).

Oksidacijos b?sena atitinka elektron? skai?i?, kur? reikia prid?ti prie teigiamo jono, kad jis redukuot?si ? neutral? atom?, arba paimtas i? neigiamo jono, kad j? oksiduot? iki neutralaus atomo:

Al3+ + 3e- -> Al

S2- -> S + 2e- (S2- - 2e- -> S)

Anglies- med?iaga, kurios [?altinis nenurodytas 1528 dienos] daug alotropini? modifikacij? (jau aptikta daugiau nei 8).

Allotropin?s anglies modifikacijos j? savyb?s kardinaliai skiriasi viena nuo kitos – nuo mink?tos iki kietos, nepermatomos iki skaidrios, abrazyvin?s iki tepimo, nebrangios iki brangios. ?ie alotropai apima amorfinius anglies (anglies, suod?i?), nanoput?, kristalini? alotrop? – nanovamzdeli?, deimant?, fulleren?, grafito, lonsdaleito ir kerafito – amorfinius alotropus.

Anglies alotrop? klasifikavimas pagal cheminio ry?io tarp atom? pob?d?:

Deimantas (kubas)

Lonsdaleite (?e?iakampis deimantas)

Fullerenai (C20+)

Nanovamzdeliai

Nanopluo?tai

Astralenai

stiklin? anglis

Kolosal?s nanovamzdeliai

Mi?rios sp3/sp2 formos:

amorfin? anglis

Anglies nanoinkstai

Anglies nanoputos

Kitos formos: C1 - C2 - C3 - C8

Anglies(cheminis simbolis – C, lot. Carboneum) – keturioliktos grup?s cheminis elementas (pagal pasenusi? klasifikacij? – pagrindinis ketvirtos pogrupis

grup?), 2-asis periodin?s chemini? element? sistemos periodas. eil?s numeris 6, atomin? mas? - 12.0107.

Fizin?s savyb?s.

Anglies yra daug alotropini? modifikacij?, turin?i? labai ?vairi? fizini? savybi?. Modifikacij? ?vairov? atsiranda d?l anglies geb?jimo sudaryti ?vairi? tip? cheminius ry?ius.

Tema: Pagrindin?s jungini? klas?s, j? savyb?s ir tipin?s reakcijos

Pamoka: Amfoteriniai hidroksidai

I? graik? kalbos ?odis „amfoteros“ yra i?verstas kaip „vienas ir kitas“. Amfoteri?kumas – tai med?iagos r?g??i? ir ?arm? savybi? dvilypumas. Hidroksidai vadinami amfoteriniais, kurie, priklausomai nuo s?lyg?, gali pasi?ym?ti ir r?g?tin?mis, ir bazin?mis savyb?mis.

Amfoterinio hidroksido pavyzdys yra cinko hidroksidas. ?io hidroksido pagrindin?s formos formul? yra Zn(OH) 2 . Bet j?s galite para?yti cinko hidroksido formul? r?g?ties pavidalu, ? pirm? viet? i?keldami vandenilio atomus, kaip ir neorganini? r?g??i? formul?se: H 2 ZnO 2 (1 pav.). Tada ZnO 2 2- bus r?g?ties liekana su 2- kr?viu.

Ry?iai. 1. Cinko hidroksido formul?s

Amfoterinio hidroksido ypatyb? yra ta, kad jis ma?ai skiriasi O-H ir Zn-O jung?i? stiprumu. I? ?ia ir savybi? dvilypumas. Reakcijose su r?g?timis, kurios yra pasirengusios paaukoti vandenilio katijonus, cinko hidroksidui naudinga nutraukti Zn-O ry??, padovanoti OH grup? ir veikti kaip baz?. D?l toki? reakcij? susidaro druskos, kuriose cinkas yra katijonas, tod?l jos vadinamos katijoninio tipo druskomis:

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

(baz?)

Reakcijoje su ?armais cinko hidroksidas veikia kaip r?g?tis, atiduodamas vandenil?. Tokiu atveju susidaro anijonin?s druskos (cinkas yra r?g?ties liekanos dalis - cinkato anijonas). Pavyzd?iui, kai cinko hidroksidas sulydomas su kietu natrio hidroksidu, susidaro Na 2 ZnO 2 - vidutin? anijoninio tipo natrio cinkato druska:

H 2 ZnO 2 + 2NaOH (TV.) = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

(r?g?tis)

S?veikaujant su ?arm? tirpalais, amfoteriniai hidroksidai sudaro tirpias kompleksines druskas. Pavyzd?iui, kai cinko hidroksidas reaguoja su natrio hidroksido tirpalu, susidaro natrio tetrahidroksocinkatas:

Zn(OH)2 + 2NaOH \u003d Na 2

2- yra sud?tingas anijonas, kuris paprastai yra lau?tiniuose skliaustuose.

Taigi, cinko hidroksido amfoteri?kumas yra d?l to, kad vandeniniame tirpale gali b?ti cinko jon? tiek katijon?, tiek anijon? sud?tyje. ?i? jon? sud?tis priklauso nuo terp?s r?g?tingumo. ZnO 2 2- anijonai yra stabil?s ?armin?je aplinkoje, o Zn 2+ katijonai yra stabil?s r?g?tin?je aplinkoje.

Amfoteriniai hidroksidai yra vandenyje netirpios med?iagos, kurios kaitinamos skyla ? metalo oksid? ir vanden?:

Zn(OH) 2 = ZnO + H 2 O

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

2Al(OH)3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O

Metalo oksidacijos laipsnis hidrokside ir okside turi b?ti vienodas.

Amfoteriniai hidroksidai yra vandenyje netirp?s junginiai, tod?l juos galima gauti vykstant main? reakcijai tarp pereinamojo metalo druskos tirpalo ir ?armo. Pavyzd?iui, aliuminio hidroksidas susidaro s?veikaujant aliuminio chlorido ir natrio hidroksido tirpalams:

AlCl 3 + 3NaOH = Al(OH) 3 ? + 3NaCl

Nusausinus ?iuos tirpalus, susidaro baltos ?el? pavidalo aliuminio hidroksido nuos?dos (2 pav.).

Ta?iau tuo pat metu negalima leisti ?arm? pertekliaus, nes amfoteriniai hidroksidai i?tirpsta ?armuose. Tod?l vietoj ?armo geriau naudoti vandenin? amoniako tirpal?. Tai silpna baz?, kurioje aliuminio hidroksidas netirpsta. Kai aliuminio chloridas reaguoja su vandeniniu amoniako tirpalu, susidaro aliuminio hidroksidas ir amonio chloridas:

AlCl3 + 3NH3. H 2 O \u003d Al (OH) 3 ? + 3NH 4 Cl

Ry?iai. 2. Aliuminio hidroksido nusodinimas

Bibliografija

Novo?inskis I. I., Novo?inskaja N. S. Chemija. Vadov?lis 10 klasei bendras. inst. profilio lygis. - M .: LLC "TID "Rus? ?odis - RS", 2008. (§ 54)
Kuznecova N. E., Litvinova T. N., Levkin A. N. Chemija: 11 klas?: Vadov?lis studentams apskritai. inst. (profilio lygis): per 2 val.. 2 dalis. M .: Ventana-Graf, 2008. (p. 110-111)
Radetsky A.M. Chemija. didaktin? med?iaga. 10-11 klasi?. - M.: ?vietimas, 2011 m.
Khomchenko ID U?duo?i? ir pratim? rinkinys i? chemijos vidurinei mokyklai. - M.: RIA „Naujoji banga“: leid?jas Umerenkov, 2008 m.

?ie element? oksidai yra amfoteriniai majoras pogrupiai: BeO, A1 2 O 3, Ga 2 O 3, GeO 2, SnO, SnO 2, PbO, Sb 2 O 3, PoO 2. Amfoteriniai hidroksidai yra ?ie element? hidroksidai majoras pogrupiai: Be (OH) 2, A1 (OH) 3, Sc (OH) 3, Ga (OH) 3, In (OH) 3, Sn (OH) 2, SnO 2 nH 2 O, Pb (OH) 2, PbO 2 nH 2 O.

Vieno pogrupio element? oksid? ir hidroksid? pagrindin? prigimtis did?ja did?jant elemento atominiam skai?iui (lyginant tos pa?ios oksidacijos b?senos element? oksidus ir hidroksidus). Pavyzd?iui, N 2 O 3, P 2 O 3, As 2 O 3 yra r?g?tiniai oksidai, Sb 2 O 3 yra amfoterinis oksidas, Bi 2 O 3 yra bazinis oksidas.

Panagrin?kime hidroksid? amfoterines savybes berilio ir aliuminio jungini? pavyzd?iu.

Aliuminio hidroksidas pasi?ymi amfoterin?mis savyb?mis, reaguoja tiek su baz?mis, tiek su r?g?timis ir sudaro dvi serijas drusk?:

1) kuriame elementas A1 yra katijono pavidalu;

2A1 (OH) 3 + 6HC1 \u003d 2A1C1 3 + 6H 2 O A1 (OH) 3 + 3H + \u003d A1 3+ + 3H 2 O

?ioje reakcijoje A1(OH) 3 veikia kaip baz?, sudarydama drusk?, kurioje aliuminis yra A1 3+ katijonas;

2) kuriame elementas A1 yra anijono dalis (aliuminatai).

A1 (OH) 3 + NaOH \u003d NaA1O 2 + 2H 2 O.

?ioje reakcijoje A1(OH)3 veikia kaip r?g?tis, sudarydama drusk?, kurioje aliuminis yra AlO 2 anijono dalis.

I?tirpusi? aliuminat? formul?s para?ytos supaprastintai, turint omenyje druskos dehidratacijos metu susidarius? produkt?.

Chemin?je literat?roje galima rasti ?vairi? formuli? jungini?, susidaran?i? tirpinant aliuminio hidroksid? ?arme: NaA1O 2 (natrio metaaliuminatas), Na tetrahidroksoaliuminatas natrio druska. ?ios formul?s neprie?tarauja viena kitai, nes j? skirtumas yra susij?s su skirtingu ?i? jungini? hidratacijos laipsniu: NaA1O 2 2H 2 O yra skirtingas Na ?ra?as. Kai A1 (OH) 3 i?tirpsta ?armo perteklyje, susidaro natrio tetrahidroksoaliuminatas:

A1 (OH) 3 + NaOH \u003d Na.

Reagent? sukepinimo metu susidaro natrio metaaliuminatas:

A1(OH) 3 + NaOH ==== NaA1O 2 + 2H 2 O.

Taigi galima teigti, kad vandeniniuose tirpaluose vienu metu yra toki? jon? kaip [A1 (OH) 4] - arba [A1 (OH) 4 (H 2 O) 2] - (tuo atveju, kai reakcijos lygtis sudaroma imant atsi?velgiant ? hidrato apvalkalus), o ?ym?jimas A1O 2 yra supaprastintas.

D?l geb?jimo reaguoti su ?armais aliuminio hidroksidas, kaip taisykl?, n?ra gaunamas ?armams veikiant aliuminio drusk? tirpalus, o naudojamas amoniako tirpalas:

A1 2 (SO 4) 3 + 6 NH 3 H 2 O \u003d 2A1 (OH) 3 + 3(NH4)2SO4.

Tarp antrojo laikotarpio element? hidroksid? berilio hidroksidas pasi?ymi amfoterin?mis savyb?mis (pats berilis yra ?stri?ai pana?us ? aliumin?).

Su r?g?timis:

B?ti (OH) 2 + 2HC1 \u003d BeC1 2 + 2H 2 O.

Su baz?mis:

B?ti (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 (natrio tetrahidroksoberiliatas).

Supaprastinta forma (jei Be (OH) 2 atstovaujame kaip r?g?t? H 2 BeO 2)

B?kite (OH) 2 + 2NaOH (koncentruotas kar?tas) \u003d Na 2 BeO 2 + 2H 2 O.

berilatas Na

Antrini? pogrupi? element? hidroksidai, atitinkantys did?iausias oksidacijos b?senas, da?niausiai pasi?ymi r?g?tin?mis savyb?mis: pavyzd?iui, Mn 2 O 7 - HMnO 4; CrO 3 - H 2 CrO 4. ?emesniems oksidams ir hidroksidams b?dingas pagrindini? savybi? vyravimas: CrO - Cr (OH) 2; MnO - Mn(OH)2; FeO – Fe (OH) 2. Tarpiniai junginiai, atitinkantys oksidacijos laipsnius +3 ir +4, da?nai pasi?ymi amfoterin?mis savyb?mis: Cr 2 O 3 - Cr (OH) 3; Fe 2 O 3 – Fe (OH) 3. ?? model? iliustruojame chromo jungini? pavyzd?iu (9 lentel?).

9 lentel?. Oksid? ir juos atitinkan?i? hidroksid? prigimties priklausomyb? nuo elemento oksidacijos laipsnio

D?l s?veikos su r?g?timis susidaro druska, kurioje elementas chromas yra katijono pavidalu:

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O.

Cr(III) sulfatas

Reakcija su baz?mis sukelia druskos susidarym? kurios elementas chromas yra anijono dalis:

Cr (OH) 3 + 3NaOH \u003d Na 3 + 3H 2 O.

heksahidroksochromatas(III) Na

Cinko oksidas ir hidroksidas ZnO, Zn(OH) 2 paprastai yra amfoteriniai junginiai, Zn(OH) 2 lengvai tirpsta r?g??i? ir ?arm? tirpaluose.

D?l s?veikos su r?g?timis susidaro druska, kurioje elementas cinkas yra katijono pavidalu:

Zn(OH)2 + 2HC1 = ZnCl2 + 2H2O.

D?l s?veikos su baz?mis susidaro druska, kurioje cinko elementas yra anijone. S?veikaujant su ?armais sprendimuose susidaro tetrahidroksocinkatai, kai susiliejo- Cinkatai:

Zn(OH)2 + 2NaOH \u003d Na 2.

Arba sulydant:

Zn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O.

Cinko hidroksidas gaunamas pana?iai kaip aliuminio hidroksidas.

Prie? aptardami chemines bazi? ir amfoterini? hidroksid? savybes, ai?kiai apibr??kime, kas tai yra?

1) Baz?ms arba baziniams hidroksidams priskiriami metal? hidroksidai, kuri? oksidacijos b?sena +1 arba +2, t.y. kuri? formul?s ra?omos arba kaip MeOH, arba kaip Me(OH) 2 . Ta?iau yra i?im?i?. Taigi hidroksidai Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2 nepriklauso baz?ms.

2) Amfoteriniams hidroksidams priskiriami metal? hidroksidai, kuri? oksidacijos b?sena yra +3, +4, ir, kaip i?imtis, hidroksidai Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2. Metal? hidroksidai, kuri? oksidacijos laipsnis +4, NAUDOJIMO u?duotyse nerandami, tod?l jie nebus svarstomi.

Chemin?s bazi? savyb?s

Visos baz?s skirstomos ?:

Prisiminkite, kad berilis ir magnis n?ra ?armini? ?emi? metalai.

Be to, kad ?armai yra tirp?s vandenyje, jie taip pat labai gerai disocijuoja vandeniniuose tirpaluose, o netirpios baz?s turi ma?? disociacijos laipsn?.

?is ?arm? ir netirpi? hidroksid? tirpumo ir geb?jimo atsiskirti skirtumas savo ruo?tu lemia pastebimus j? chemini? savybi? skirtumus. Taigi, vis? pirma, ?armai yra chemi?kai aktyvesni junginiai ir da?nai gali ?sitraukti ? tokias reakcijas, ? kurias ne?eina netirpios baz?s.

Bazi? reakcija su r?g?timis

?armai reaguoja su absoliu?iai visomis r?g?timis, net ir labai silpnomis ir netirpiomis. Pavyzd?iui:

Netirpios baz?s reaguoja su beveik visomis tirpiomis r?g?timis, nereaguoja su netirpia silicio r?g?timi:

Reik?t? pa?ym?ti, kad tiek stiprios, tiek silpnos baz?s, kuri? bendra formul? yra Me (OH) 2, gali sudaryti bazines druskas, kai tr?ksta r?g?ties, pavyzd?iui:

S?veika su r?g??i? oksidais

?armai reaguoja su visais r?g?tiniais oksidais, sudarydami druskas ir da?nai vanden?:

Netirpios baz?s gali reaguoti su visais auk?tesniaisiais r?g??i? oksidais, atitinkan?iais stabilias r?g?tis, pavyzd?iui, P 2 O 5, SO 3, N 2 O 5, sudarydamos vidutines druskas1:

Netirpios Me (OH) 2 formos baz?s, esant vandeniui, reaguoja tik su anglies dioksidu, sudarydamos bazines druskas. Pavyzd?iui:

Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O

Su silicio dioksidu d?l i?skirtinio inerti?kumo reaguoja tik stipriausios baz?s – ?armai. Tokiu atveju susidaro normalios druskos. Su netirpiomis baz?mis reakcija nevyksta. Pavyzd?iui:

Bazi? s?veika su amfoteriniais oksidais ir hidroksidais

Visi ?armai reaguoja su amfoteriniais oksidais ir hidroksidais. Jei reakcija vykdoma sulydant amfoterin? oksid? arba hidroksid? su kietu ?armu, d?l tokios reakcijos susidaro druskos be vandenilio:

Jei naudojami vandeniniai ?arm? tirpalai, susidaro hidrokso kompleksin?s druskos:

Aliuminio atveju, veikiant koncentruoto ?armo pertekliui, vietoj Na druskos susidaro Na 3 druska:

Bazi? s?veika su druskomis

Bet kuri baz? reaguoja su bet kokia druska tik tuo atveju, jei vienu metu tenkinamos dvi s?lygos:

1) pradini? jungini? tirpumas;

2) tarp reakcijos produkt? yra nuos?d? arba duj?

Pavyzd?iui:

Bazi? ?iluminis stabilumas

Visi ?armai, i?skyrus Ca(OH) 2, yra atspar?s kar??iui ir tirpsta nesuyra.

Visos netirpios baz?s, taip pat ma?ai tirpus Ca (OH) 2 kaitinant suyra. Auk??iausia kalcio hidroksido skilimo temperat?ra yra apie 1000 o C:

Netirp?s hidroksidai turi daug ?emesn? skilimo temperat?r?. Taigi, pavyzd?iui, vario (II) hidroksidas suyra jau auk?tesn?je nei 70 o C temperat?roje:

Amfoterini? hidroksid? chemin?s savyb?s

Amfoterini? hidroksid? s?veika su r?g?timis

Amfoteriniai hidroksidai reaguoja su stipriomis r?g?timis:

Amfoteriniai metal? hidroksidai esant +3 oksidacijos b?senai, t.y. Me (OH) 3 tipo, nereaguoja su r?g?timis, tokiomis kaip H 2 S, H 2 SO 3 ir H 2 CO 3, nes druskos, kurios gali susidaryti d?l toki? reakcij?, negr??tamai hidrolizuojamos originalus amfoterinis hidroksidas ir atitinkama r?g?tis:

Amfoterini? hidroksid? s?veika su r?g?tiniais oksidais

Amfoteriniai hidroksidai reaguoja su auk?tesniaisiais oksidais, kurie atitinka stabilias r?g?tis (SO 3, P 2 O 5, N 2 O 5):

Amfoteriniai metal? hidroksidai esant +3 oksidacijos b?senai, t.y. tipo Me (OH) 3, nereaguoja su r?g?tiniais oksidais SO 2 ir CO 2.

Amfoterini? hidroksid? s?veika su baz?mis

I? bazi? amfoteriniai hidroksidai reaguoja tik su ?armais. Tokiu atveju, jei naudojamas vandeninis ?armo tirpalas, susidaro hidrokso kompleksin?s druskos:

O kai amfoteriniai hidroksidai sulydomi su kietais ?armais, gaunami bevandeniai j? analogai:

Amfoterini? hidroksid? s?veika su baziniais oksidais

Amfoteriniai hidroksidai reaguoja, kai susilieja su ?armini? ir ?armini? ?emi? metal? oksidais:

Terminis amfoterini? hidroksid? skilimas

Visi amfoteriniai hidroksidai netirpsta vandenyje ir, kaip ir bet kurie netirp?s hidroksidai, kaitinami skyla iki atitinkamo oksido ir vandens.

Pamatai - Tai cheminis junginys, galintis sudaryti kovalentin? jungt? su protonu (Br?nstedo baz?) arba su laisv?ja kito cheminio junginio orbitale (Lewiso baz?).

Chemin?s bazi? savyb?s

?arm?	Netirpios baz?s
Indikatori? spalvos keitimas
fenolftaleinas – aviet?s metiloran?in? – oran?in? lakmusas – m?lynas universalus indikatorius - nuo m?lynos iki violetin?s	nekeisti
S?veika su r?g?timis (neutralizacijos reakcija)
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O	Cu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2OCu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O
S?veika su r?g??i? oksidais
SO2+2KOH=K2SO3+H2O4SO2+2KOH=K2SO3+H2O4
S?veika su amfoteriniais oksidais
Al2O3+6NaOH+3H2O=2Na3Al2O3+6NaOH+3H2O=2Na3 tirpale Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O lydaloje
Druskos s?veika
vidurkis (Berthollet taisykl?): 2NaOH+MgSO4=Mg(OH)2?+Na2SO42NaOH+MgSO4=Mg(OH)2?+Na2SO4 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Skilimas kaitinant
nesuyra, i?skyrus LiOH: 2LiOH-->-----800°C,H2Li2O+H2O2LiOH->800°C,H2Li2O+H2O	Cu(OH)2=CuO+H2OCu(OH)2=CuO+H2O
S?veika su nemetalais
2NaOH(konc., ?altas)+Cl2=NaClO+NaCl+H2O2NaOH(konc., ?altas)+Cl2=NaClO+NaCl+H2O 6NaOH(konc., horizontas)+3Cl2=NaClO3+5NaCl+3H2O6NaOH(konc., horizontas)+3Cl2=NaClO3+5NaCl+3H2O

Bazi? gavimo b?dai

1 . vandenini? drusk? tirpal? elektroliz? aktyvieji metalai:

2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl22NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2

Elektroliz?s metu metalo druskoms, stovint ?tampai iki aliuminio, vanduo redukuojamas katode, i?siskiriant dujiniams vandenilio ir hidroksido jonams. Druskos disociacijos metu susidar? metalo katijonai sudaro bazes su gautais hidroksido jonais.

2 . metal? s?veika su vandeniu: 2Na+2H2O=2NaOH+H22Na+2H2O=2NaOH+H2 ?is metodas n?ra prakti?kai pritaikytas nei laboratorijoje, nei pramon?je

3 . oksid? s?veika su vandeniu: CaO+H2O=Ca(OH)2CaO+H2O=Ca(OH)2

4 . main? reakcijos(galima gauti ir tirpi?, ir netirpi? bazi?): Ba(OH)2+K2SO4=2KOH+BaSO4?Ba(OH)2+K2SO4=2KOH+BaSO4?CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2?+2NaNO3

Amfoteriniai junginiai - tai yra med?iagos, kurios, priklausomai nuo reakcijos s?lyg?, pasi?ymi r?g?tin?mis arba ?armin?mis savyb?mis.

Amfoteriniai hidroksidai - vandenyje netirpios med?iagos, kurios kaitinamos skyla ? metalo oksid? ir vanden?:

Zn(OH) 2 = ZnO + H 2 O

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

2Al(OH)3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

Amfoteriniai oksidai - druskas sudarantys oksidai, kurie, priklausomai nuo s?lyg?, pasi?ymi bazin?mis arba r?g?tin?mis savyb?mis (t. y. pasi?ymi amfoteri?kumu). Susidaro pereinamieji metalai. Amfoteriniuose oksiduose esantys metalai paprastai turi oksidacijos b?senas nuo III iki IV, i?skyrus ZnO, BeO, SnO, PbO.

Amfoteriniai oksidai turi dvejop? pob?d?: gali s?veikauti su r?g?timis ir baz?mis (?armais):

Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na.

Tipi?ki amfoteriniai oksidai : H 2 O, BeO, Al 2 O 3 , Kr 2 O 3 , Fe 2 O 3 ir kt.

9. Chemin? termodinamika. Sistemos sampratos, entropija, entalpija, chemin?s reakcijos terminis poveikis, Heso d?snis ir jo pasekm?s. Reakcijos endoterma ir egzoterma, 1-asis ir 2-asis termodinamikos d?sniai, chemin?s reakcijos greitis (?takojantys veiksniai), Van't Hoff taisykl?, Van't Hoff lygtis.

Chemin? termodinamika – mokslas, tiriantis sistem? ir d?sni? stabilumo s?lygas.

Termodinamika - mokslas apie makrosistemas.

Termodinamin? sistema - makroskopin? aplinkinio pasaulio dalis, kurioje vyksta ?vair?s fizikiniai ir cheminiai procesai.

i?sklaidyta sistema vadinama nevienalyt? sistema, kurioje vienos faz?s ma?os dalel?s tolygiai pasiskirsto kitos faz?s t?ryje.

Entropija (I? graik? kalbos entropija) – pos?kis, transformacija. Entropijos s?voka pirm? kart? buvo pristatyta termodinamikoje, siekiant nustatyti negr??tamo energijos i?sklaidymo mat?. Entropija pla?iai naudojama kitose mokslo srityse: statistin?je fizikoje kaip bet kokios makroskopin?s b?senos ?gyvendinimo tikimyb?s matas; informacijos teorijoje – bet kokios patirties (testo) neapibr??tumo matas, kuris gali tur?ti skirtingus rezultatus. Visos ?ios entropijos interpretacijos turi gil? vidin? ry??.

Entalpija (?ilumin? funkcija, ?ilumos kiekis) - termodinaminis potencialas, apib?dinantis sistemos b?sen? termodinamin?je pusiausvyroje, kai nepriklausomi kintamieji pasirenkami sl?gis, entropija ir daleli? skai?ius.

Papras?iau tariant, entalpija yra ta energija, kuri? galima paversti ?iluma esant tam tikram pastoviam sl?giui.

?iluminiai efektai paprastai nurodomi chemini? reakcij? termochemin?se lygtyse, naudojant sistemos DH entalpijos (?ilumos kiekio) reik?mes.

Jei DH< 0, то теплота выделяется, т.е. реакция является экзотермической.

Endotermin?ms reakcijoms DH > 0.

Chemin?s reakcijos terminis poveikis yra ?iluma, i?siskirianti arba sugerta esant tam tikram reagent? kiekiui.

?iluminis reakcijos poveikis priklauso nuo med?iag? b?senos.

Apsvarstykite termochemin? vandenilio ir deguonies reakcijos lygt?:

2H 2 (G)+O 2 (G)= 2H 2 O(G), DH=-483.6kJ

?is ?ra?as rei?kia, kad kai 2 moliai vandenilio s?veikauja su 1 moliu deguonies, dujin?je b?senoje susidaro 2 moliai vandens. Tokiu atveju i?siskiria 483,6 (kJ) ?ilumos.

Heso d?snis - Izobarin?s-izotermin?s arba izochorin?s-izotermin?s s?lygos atliekamos chemin?s reakcijos ?iluminis poveikis priklauso tik nuo pradini? med?iag? ir reakcijos produkt? r??ies bei b?senos ir nepriklauso nuo to, kaip ji vyksta.

Heso d?snio pasekm?s:

Atvirk?tin?s reakcijos ?iluminis efektas lygus tiesiogin?s reakcijos ?iluminiam poveikiui su prie?ingu ?enklu, t.y. reakcijoms

juos atitinkantys ?iluminiai efektai yra susieti lygybe

2. Jei d?l eil?s nuosekli? chemini? reakcij? sistema patenka ? b?sen?, kuri visi?kai sutampa su pradine (?iedinis procesas), tai ?i? reakcij? ?ilumini? efekt? suma lygi nuliui, t.y. daugybei reakcij?

j? ?iluminio poveikio suma

Formavimosi entalpija suprantama kaip 1 molio med?iagos susidarymo i? paprast? med?iag? reakcijos ?iluminis poveikis. Paprastai naudojamos standartin?s formavimo entalpijos. Jie ?ymimi arba (da?nai vienas i? indeks? praleid?iamas; f – i? angli?ko darinio).

Pirmasis termodinamikos d?snis - Sistemos vidin?s energijos pokytis pereinant i? vienos b?senos ? kit? yra lygus i?orini? j?g? darbo ir sistemai perduodamos ?ilumos kiekio sumai.

Pagal pirm?j? termodinamikos d?sn? darbas gali b?ti atliekamas tik naudojant ?ilum? ar kit? energijos form?. Tod?l darbas ir ?ilumos kiekis matuojamas tais pa?iais vienetais – d?auliais (taip pat ir energija).

kur DU – vidin?s energijos pokytis, A – i?orini? j?g? darbas, Q – sistemai perduodamos ?ilumos kiekis.

Antrasis termodinamikos d?snis – Ne?manomas joks procesas, kurio vienintelis rezultatas b?t? ?ilumos perdavimas i? ?altesnio k?no ? kar?tesn?

Van't Hoffo taisykl? teigia, kad kiekvien? 10° temperat?ros padid?jim? chemin?s reakcijos greitis padid?ja 2-4 kartus.

?i? taisykl? apib?dinanti lygtis yra tokia: (\displaystyle ~V_(2)=V_(1)\cdot \gamma ^(\frac (T_(2)-T_(1))(10)))

kur V2 yra reakcijos greitis esant temperat?rai t2, o V1 yra reakcijos greitis esant temperat?rai t1;

? – reakcijos grei?io temperat?ros koeficientas. (jei jis lygus, pavyzd?iui, 2, tada temperat?rai pakilus 10 laipsni? reakcijos greitis padid?s 2 kartus).

Endotermin?s reakcijos - chemin?s reakcijos, kurias lydi ?ilumos absorbcija. Endotermini? reakcij? atveju entalpijos ir vidin?s energijos pokytis yra teigiamas (\displaystyle \Delta H>0) (\displaystyle \Delta U>0), tod?l reakcijos produktuose yra daugiau energijos nei pirminiuose komponentuose.

Endotermin?s reakcijos apima:

metalo redukcijos reakcijos i? oksid?,

elektroliz? (sugeriama elektros energija),

elektrolitin? disociacija (pavyzd?iui, drusk? tirpinimas vandenyje),

jonizacija,

vandens sprogimas - didelis ?ilumos kiekis, tiekiamas nedideliam vandens kiekiui, sunaudojamas momentiniam kaitinimui ir skys?io faziniam per?jimui ? perkaitintus garus, o vidin? energija did?ja ir pasirei?kia dviej? gar? energij? - intramolekulin?s ?ilumin?s energijos pavidalu. ir tarpmolekulinis potencialas.

fotosintez?.

egzotermin? reakcija - chemin? reakcija kartu su ?ilumos i?siskyrimu. Endotermin?s reakcijos prie?ingyb?.