Amfoterní oxidy a hydroxidy: fyzikální a chemické vlastnosti, příprava, použití
Existují tři hlavní třídy anorganických chemických sloučenin: oxidy, hydroxidy a soli. První jsou rozděleny do dvou skupin: nesolí (zahrnují oxid uhelnatý oxid dusný, oxid dusnatý atd.) a soli, které jsou naopak bazické, kyselé a amfoterní. Hydroxidy se dělí na kyseliny, báze a amfoterní. Soli existují základní, kyselé, střední a dvojité. Amfoterní oxidy a hydroxidy budou podrobněji popsány níže.
Co je amfoterní?
To je schopnost anorganické chemikálie vykazovat jak kyselé, tak i zásadité vlastnosti, v závislosti na reakčních podmínkách. Látky, které mají tento typ vlastností, mohou zahrnovat oxidy a hydroxidy. Mezi těmito látkami lze označit oxid a oxid cínu, berýlium, mangan, zinek, železo (II), (III). Amfoterní hydroxidy představují následující látky: hydroxid berylia, hliník, železo (II), metahydroxid železa, hliníku, dihydroxid-oxid titanu. Nejčastějšími a často používanými sloučeninami jsou oxidy železa a hliníku, jakož i hydroxidy těchto kovů.
Chemické vlastnosti amfoterních oxidů
Amfoterní oxidy mají zároveň vlastnosti kyselých i zásaditých sloučenin. Jako kyselá mohou interagovat s alkalickými látkami. Při tomto typu reakce se vytváří sůl a voda. Také vstupují do chemické reakce se základními oxidy. Zobrazují základní vlastnosti, vzájemně komunikují s kyseliny, což vede k tvorbě soli a vody, stejně jako s oxidy kyselin takže můžete dostat sůl.
Příklady reakčních rovnic zahrnujících amfoterní oxidy
AI 2 O 3 + 2KOH = 2KA 2O 2 + H 2 O - tato reakce ukazuje kyslé vlastnosti amfoterních oxidů. 2AІ 2 О 3 + 6НСІ = 4АІСІ 3 + 3Н 2 О; AI 2 O 3 + 3CO 2 = AI 2 (CO 3 ) 3 - tyto rovnice jsou příkladem základních chemických vlastností takovýchto oxidů.
Chemické vlastnosti amfoterních hydroxidů
Jsou schopni komunikovat silné kyseliny tak s alkalickými látkami, a některé z nich také reagují se slabými kyselinami. Všichni, když jsou vystaveni vysokým teplotám, se rozkládají na oxid a vodu. Během reakce amfoterního hydroxidu s kyselinou vzniká sůl a voda. Všechny tyto hydroxidy jsou nerozpustné ve vodě a proto mohou reagovat pouze s roztoky určitých sloučenin, nikoliv však se suchými látkami.
Fyzikální vlastnosti amfoterních oxidů, způsoby jejich přípravy a použití
Oxid železitý (II) je možná nejobvyklejší amfoterní oxid. Existuje poměrně málo způsobů, jak to získat. Je široce používán v průmyslu. Jiné amfoterní oxidy se používají také v mnoha odvětvích: od metalurgie až po potravinářský průmysl.
Vzhled, výroba a použití oxidu železitého
Je to černá pevná látka. Jeho krystalová mřížka podobně jako mřížka soli. V přírodě lze nalézt v podobě hustého minerálu.
Tato chemická sloučenina se získává čtyřmi různými způsoby. První je snížení oxidu železa (III) za použití oxidu uhelnatého. Současně mícháním stejného množství těchto dvou látek získáte dvě části oxidu železa (II) a jednu část oxidu uhličitého. Druhou metodou získání je interakce železa s jeho oxidy, například oxidem železnatým, a žádné vedlejší produkty nejsou tvořeny. 
Pro takovou reakci je však nutné vytvořit podmínky ve formě vysoké teploty - 900-1000 stupňů Celsia. Třetí metodou je reakce mezi železem a kyslíkem, v tomto případě se tvoří pouze oxid železa (II). Pro provedení tohoto procesu bude také zapotřebí zahřívání výchozích materiálů. Čtvrtým způsobem výroby je šťavelan železnatý. Tato reakce vyžaduje vysokou teplotu i vakuum. V důsledku toho se vytváří oxid železitý, oxid uhličitý a oxid uhelnatý v poměru 1: 1: 1. Z výše uvedeného lze usuzovat, že nejjednodušší a nevyžadující speciální podmínky jsou první metodou získání této látky. Aplikovat oxid železitý (II) pro tavení železa, to je také jeden ze složek některých barviv, je používán v procesu očištění oceli.
Železo oxid (III)
To není méně obyčejný oxid amfoterního než je popsáno výše. Za normálních podmínek je to pevná látka s červenohnědou barvou. V přírodě se může vyskytovat ve formě minerálního hematitu, který se používá při výrobě šperků. V průmyslu se tato látka široce používá: používá se k nátěru některých stavebních materiálů, jako jsou cihly, dlažby, atd., Při výrobě barev, včetně tisku a smaltu. Uvažovaná látka také slouží jako potravinářská barviva nazývaná E172. V chemickém průmyslu se používá při výrobě amoniaku jako katalyzátoru.
Oxid hlinitý
Oxidy amfoterní zahrnují také oxid hlinitý ve svém seznamu. Tato látka má za normálních podmínek pevný stav. Barva tohoto oxidu je bílá. V přírodě se jeho část nachází ve formě aluminy, safíru a rubínu. Používá se hlavně v chemickém průmyslu jako katalyzátor. Používá se však i při výrobě keramiky.
Oxid zinečnatý
Tato chemická sloučenina je také amfoterní. Tato pevná látka, která nemá žádné barvy, se nerozpustí ve vodě. Získává se hlavně rozkladem různých sloučenin zinku. Například jeho dusičnan. To produkuje oxid zinečnatý, oxid dusičitý a kyslíku. Tuto látku je také možné extrahovat rozkladem uhličitanu zinečnatého. Při této reakci se vedle požadované sloučeniny uvolňuje také oxid uhličitý. Je také možné rozklad hydroxidu zinečnatého na jeho oxid a vodu. K provedení všech tří výše uvedených postupů je zapotřebí vystavení vysokým teplotám. Aplikujte oxid zinečnatý v různých průmyslových odvětvích, například v chemické (jako katalyzátoru) pro výrobu skla, v medicíně pro léčbu kožních defektů.
Oxid berylia
Získává se hlavně tepelným rozkladem hydroxidu tohoto prvku. Voda je také vyráběna. Má vzhled tuhé, bezbarvé látky. Tento oxid je používán v různých průmyslových odvětvích jako tepelně odolný materiál.
Oxid cínu
Má tmavou barvu, má za normálních podmínek pevný stav. Lze jej získat stejně jako mnoho jiných amfoterních oxidů rozkladem hydroxidu. Výsledkem je látka, která je zvažována, a voda. To také vyžaduje vystavení vysokým teplotám. Tato sloučenina se používá v chemickém průmyslu jako redukční činidlo při redoxních reakcích, méně běžně používaných jako katalyzátoru.
Vlastnosti, příprava a použití amfoterních hydroxidů
Amfoterní hydroxidy se používají ne méně než oxidy. Vzhledem k jejich všestrannému chemickému chování se používají hlavně k výrobě všech druhů sloučenin. Navíc se při výrobě baterií používá hydroxid železitý (bezbarvá pevná látka); hydroxid hlinitý - pro čištění vody; hydroxid berylia - k získání oxidu.