คำนิยาม
สารประกอบแอมโฟเทอริก- สารประกอบที่ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา สามารถแสดงทั้งคุณสมบัติของกรดและเบส กล่าวคือ สามารถบริจาคและรับโปรตอน (H+) ได้
สารประกอบอนินทรีย์ Amphoteric รวมถึงออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะต่อไปนี้ - Al, Zn, Be, Cr (ในสถานะออกซิเดชัน +3) และ Ti (ในสถานะออกซิเดชัน +4) สารประกอบอินทรีย์แอมโฟเทอริกคือกรดอะมิโน - NH 2 -CH (R) -COOH
การเตรียมสารประกอบแอมโฟเทอริก
แอมโฟเทอริกออกไซด์ได้มาจากปฏิกิริยาการเผาไหม้ของโลหะที่สอดคล้องกันในออกซิเจน ตัวอย่างเช่น
2Al + 3/2O 2 = อัล 2 O 3
ไฮดรอกไซด์แอมโฟเทอริกได้มาจากปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนระหว่างอัลคาไลและเกลือที่มีโลหะ "แอมโฟเทอริก":
ZnSO 4 + NaOH \u003d Zn (OH) 2 + Na 2 SO 4
หากมีด่างมากเกินไปก็มีความเป็นไปได้ที่จะได้รับสารประกอบเชิงซ้อน:
ZnSO 4 + 4NaOH ก. = นา 2 + นา 2 SO 4
สารประกอบแอมโฟเทอริกอินทรีย์ - กรดอะมิโนได้มาจากการแทนที่ฮาโลเจนด้วยกลุ่มอะมิโนในกรดคาร์บอกซิลิกที่แทนที่ด้วยฮาโลเจน ที่ ปริทัศน์สมการปฏิกิริยาจะมีลักษณะดังนี้:
R-CH (Cl) -COOH + NH 3 \u003d R-CH (NH 3 + Cl -) \u003d NH 2 -CH (R) -COOH
สารประกอบแอมโฟเทอริกเคมี
คุณสมบัติทางเคมีหลักของสารประกอบ amphoteric คือความสามารถในการทำปฏิกิริยากับกรดและด่าง:
อัล 2 O 3 + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 O
Zn(OH) 2 + 2HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + 2H 2 O
Zn (OH) 2 + NaOH \u003d Na 2
NH 2 -CH 2 -COOH + HCl \u003d Cl
คุณสมบัติจำเพาะของสารประกอบอินทรีย์แอมโฟเทอริก
เมื่อกรดอะมิโนละลายในน้ำ หมู่อะมิโนและหมู่คาร์บอกซิลทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันเพื่อสร้างสารประกอบที่เรียกว่าเกลือภายใน:
NH 2 –CH 2 -COOH ↔ + H 3 N–CH 2 -COO -
โมเลกุลเกลือภายในเรียกว่าไบโพลาร์ไอออน
สองโมเลกุลของกรดอะมิโนสามารถโต้ตอบกันได้ ในกรณีนี้ โมเลกุลของน้ำจะแตกออกและเกิดผลิตภัณฑ์ขึ้นโดยที่ชิ้นส่วนของโมเลกุลเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ (-CO-NH-) ตัวอย่างเช่น:
นอกจากนี้ กรดอะมิโนยังมีลักษณะเฉพาะทั้งหมด คุณสมบัติทางเคมีกรดคาร์บอกซิลิก (ตามกลุ่มคาร์บอกซิล) และเอมีน (ตามกลุ่มอะมิโน)
ตัวอย่างการแก้ปัญหา
ตัวอย่าง 1
| ออกกำลังกาย | ดำเนินการแปลงเป็นชุด: a) Al → Al(OH) 3 → AlCl 3 → Na; b) Al → Al 2 O 3 → Na → Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → Al |
| การตัดสินใจ | ก) 2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 อัล(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O AlCl 3 + 4NaOH g = Na + 3NaCl b) 2Al + 3/2O 2 = อัล 2 O 3 อัล 2 O 3 + NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na 2Na + H 2 SO 4 \u003d 2Al (OH) 3 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O 2Al(OH) 3 \u003d อัล 2 O 3 + 3H 2 O 2Al 2 O 3 \u003d 4Al + 3O 2 |
ตัวอย่าง 2
| ออกกำลังกาย | คำนวณมวลของเกลือที่สามารถรับได้โดยการทำปฏิกิริยา 150 กรัมของสารละลาย 5% ของกรดอะมิโนอะซิติกกับ ปริมาณที่จำเป็นโซเดียมไฮดรอกไซด์. ต้องใช้สารละลายด่าง 12% สำหรับสิ่งนี้กี่กรัม? |
| การตัดสินใจ | มาเขียนสมการปฏิกิริยากัน: NH 2 -CH 2 -COOH + NaOH \u003d NH 2 -CH 2 -COONa + H 2 O คำนวณมวลของกรดที่ทำปฏิกิริยา: ม. (NH 2 -CH 2 -COOH) \u003d ώ ถึง - คุณ × m p - ra ม. (NH 2 -CH 2 -COOH) \u003d 0.05 × 150 \u003d 7.5 ก. |
เบสแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์
รากฐานคือ สารที่ซับซ้อนประกอบด้วยอะตอมของโลหะและหมู่ไฮดรอกโซ (-OH) หนึ่งหมู่ขึ้นไป สูตรทั่วไป Me + y (OH) y โดยที่ y คือจำนวนกลุ่มไฮดรอกโซเท่ากับสถานะออกซิเดชันของโลหะ Me ตารางแสดงการจำแนกประเภทของฐาน
คุณสมบัติของอัลคาไลไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท
1. สารละลายที่เป็นน้ำของด่างเป็นสบู่เมื่อสัมผัส เปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้: สารสีน้ำเงิน - น้ำเงิน ฟีนอลฟทาลีน - ราสเบอร์รี่
2. สารละลายที่เป็นน้ำแยกตัวออกจากกัน:
3. ทำปฏิกิริยากับกรดเข้าสู่ปฏิกิริยาแลกเปลี่ยน:
เบส Polyacid สามารถให้เกลือระดับกลางและพื้นฐาน:
4. ทำปฏิกิริยากับกรดออกไซด์ ก่อตัวเป็นสื่อและเกลือของกรด ขึ้นอยู่กับความเป็นด่างของกรดที่สอดคล้องกับออกไซด์นี้:
5. ทำปฏิกิริยากับแอมโฟเทอริกออกไซด์และไฮดรอกไซด์:
ก) ฟิวชั่น:
b) ในการแก้ปัญหา:
6. ทำปฏิกิริยากับเกลือที่ละลายน้ำได้หากมีตะกอนหรือก๊าซเกิดขึ้น:
เบสที่ไม่ละลายน้ำ (Cr (OH) 2, Mn (OH) 2 เป็นต้น) ทำปฏิกิริยากับกรดและสลายตัวเมื่อถูกความร้อน:
ไฮดรอกไซด์แอมโฟเทอริก
สารประกอบเรียกว่าแอมโฟเทอริก ซึ่งขึ้นอยู่กับเงื่อนไข สามารถเป็นทั้งผู้ให้ไฮโดรเจนไอออนบวกและแสดงคุณสมบัติที่เป็นกรด และตัวรับของพวกมัน กล่าวคือ แสดงคุณสมบัติพื้นฐาน
คุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบแอมโฟเทอริก
1. การโต้ตอบกับ กรดแก่, พวกเขาเปิดเผยคุณสมบัติหลัก:
Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O
2. ทำปฏิกิริยากับด่าง - เบสแก่มีคุณสมบัติเป็นกรด:
Zn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 ( เกลือเชิงซ้อน)
อัล (OH) 3 + NaOH \u003d นา ( เกลือเชิงซ้อน)
สารประกอบถูกเรียกว่าเชิงซ้อนซึ่งอย่างน้อยหนึ่งพันธะโควาเลนต์ถูกสร้างขึ้นโดยกลไกตัวรับผู้ให้
วิธีการทั่วไปในการได้มาซึ่งเบสนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนซึ่งสามารถหาได้ทั้งเบสที่ไม่ละลายน้ำและเบสที่ละลายได้
CuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + K 2 SO 4
K 2 CO 3 + Ba (OH) 2 \u003d 2 KOH + BaCO 3 ↓
เมื่อได้เบสที่ละลายน้ำได้ด้วยวิธีนี้ เกลือที่ไม่ละลายน้ำจะตกตะกอน
เมื่อได้เบสที่ไม่ละลายน้ำที่มีคุณสมบัติแอมโฟเทอริก ควรหลีกเลี่ยงอัลคาไลที่มากเกินไป เนื่องจากการละลายของเบสแอมโฟเทอริกอาจเกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น
AlCl 3 + 4KOH \u003d K [Al (OH) 4] + 3KSl
ในกรณีเช่นนี้ แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์จะใช้เพื่อให้ได้ไฮดรอกไซด์ ซึ่งแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ไม่ละลาย:
AlCl 3 + 3NH 3 + ZH 2 O \u003d Al (OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl
ไฮดรอกไซด์ของเงินและปรอทสลายตัวได้ง่ายจนเมื่อคุณพยายามได้มันมาโดยปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน ออกไซด์จะตกตะกอนแทนไฮดรอกไซด์:
2AgNO 3 + 2KOH \u003d Ag 2 O ↓ + H 2 O + 2KNO 3
ในอุตสาหกรรม ด่างมักจะได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายคลอไรด์ในน้ำ
2NaCl + 2H 2 O → ϟ → 2NaOH + H 2 + Cl 2
นอกจากนี้ยังสามารถรับอัลคาลิสได้โดยการทำปฏิกิริยากับโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธหรือออกไซด์ของพวกมันกับน้ำ
2Li + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H 2
SrO + H 2 O \u003d ซีเนียร์ (OH) 2
กรด
กรดเรียกว่าสารเชิงซ้อน ซึ่งโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนที่สามารถแทนที่ด้วยอะตอมของโลหะ และกรดตกค้าง ภายใต้สภาวะปกติ กรดสามารถเป็นของแข็งได้ (ฟอสฟอริก H 3 PO 4; ซิลิกอน H 2 SiO 3) และของเหลว (กรดซัลฟิวริก H 2 SO 4 จะเป็นของเหลวบริสุทธิ์)
ก๊าซเช่นไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl, ไฮโดรเจนโบรไมด์ HBr, ไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S สร้างกรดที่สอดคล้องกันในสารละลายที่เป็นน้ำ จำนวนไฮโดรเจนไอออนที่เกิดจากโมเลกุลของกรดแต่ละโมเลกุลในระหว่างการแยกตัวจะเป็นตัวกำหนดประจุของกรดตกค้าง (ประจุลบ) และความเป็นด่างของกรด
ตาม ทฤษฎีโปรโตไลติกของกรดและเบสเสนอโดยนักเคมีชาวเดนมาร์กชื่อ Bronsted และนักเคมีชาวอังกฤษ Lowry กรดคือสาร แยกออกด้วยปฏิกิริยานี้ โปรตอนเอ พื้นฐาน- สารที่สามารถ รับโปรตอน
กรด → เบส + H +
จากความคิดเหล่านี้ก็ชัดเจน คุณสมบัติพื้นฐานของแอมโมเนียซึ่งเนื่องจากการมีอยู่ของคู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยวที่อะตอมไนโตรเจน ยอมรับโปรตอนอย่างมีประสิทธิภาพเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับกรด ก่อตัวเป็นแอมโมเนียมไอออนผ่านพันธะผู้บริจาค-ตัวรับ
HNO 3 + NH 3 ⇆ NH 4 + + ไม่มี 3 -
กรดเบส กรดเบส
คำจำกัดความทั่วไปของกรดและเบสเสนอโดยนักเคมีชาวอเมริกัน G. Lewis เขาแนะนำว่าปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสค่อนข้างมาก ไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นกับการถ่ายโอนโปรโตนในการกำหนดกรดและเบสตามลูอิส บทบาทหลักในปฏิกิริยาเคมีถูกกำหนดให้กับ ไอน้ำอิเล็กทรอนิกส์
ประจุบวก แอนไอออน หรือโมเลกุลเป็นกลางที่สามารถรับอิเล็กตรอนได้ตั้งแต่หนึ่งคู่ขึ้นไปเรียกว่า กรดลูอิส
ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมฟลูออไรด์ AlF 3 เป็นกรด เนื่องจากสามารถรับอิเล็กตรอนคู่เมื่อทำปฏิกิริยากับแอมโมเนีย
AlF 3 + :NH 3 ⇆ :
ไอออนบวก แอนไอออน หรือโมเลกุลเป็นกลางที่สามารถให้อิเล็กตรอนเป็นคู่ได้ เรียกว่า เบสลูอิส (แอมโมเนียเป็นเบส)
คำจำกัดความของลูอิสครอบคลุมกระบวนการที่เป็นกรด-เบสทั้งหมดที่ได้รับการพิจารณาโดยทฤษฎีที่เสนอก่อนหน้านี้ ตารางเปรียบเทียบคำจำกัดความของกรดและเบสที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
การตั้งชื่อกรด
เนื่องจากมีคำจำกัดความต่าง ๆ ของกรด การจำแนกและการตั้งชื่อของกรดจึงค่อนข้างเป็นกฎเกณฑ์
ตามจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนที่สามารถแยกออกได้ในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดจะถูกแบ่งออกเป็น monobasic(เช่น HF, HNO 2), ไดเบสิก(H 2 CO 3 , H 2 SO 4) และ tribasic(H 3 RO 4).
ตามองค์ประกอบของกรดจะแบ่งออกเป็น พิษ(HCl, H 2 S) และ ที่ประกอบด้วยออกซิเจน(HClO 4 , HNO 3).
โดยปกติ ชื่อของกรดออกซิเจนมาจากชื่ออโลหะที่เติมลงท้ายด้วย -kai -ทาง,ถ้าสถานะออกซิเดชันของอโลหะเท่ากับเลขหมู่ เมื่อสถานะออกซิเดชันลดลง คำต่อท้ายจะเปลี่ยน (ตามลำดับสภาวะออกซิเดชันของโลหะที่ลดลง): - วงรี, ististaya, - ovate:
หากเราพิจารณาขั้วของพันธะไฮโดรเจน-อโลหะภายในระยะเวลาหนึ่ง เราสามารถเชื่อมโยงขั้วของพันธะนี้กับตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบธาตุได้อย่างง่ายดาย จากอะตอมของโลหะที่สูญเสียเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้ง่าย อะตอมของไฮโดรเจนรับอิเล็กตรอนเหล่านี้ ทำให้เกิดเปลือกอิเล็กตรอนสองอิเล็กตรอนที่เสถียรเหมือนเปลือกของอะตอมฮีเลียม และให้โลหะไอออนไฮไดรด์
ในสารประกอบไฮโดรเจนของธาตุในกลุ่ม III-IV ของระบบธาตุ โบรอน อะลูมิเนียม คาร์บอน ซิลิกอนจะเกิดเป็นโควาเลนต์ พันธะที่มีขั้วอย่างอ่อนกับอะตอมของไฮโดรเจนซึ่งไม่มีแนวโน้มที่จะแยกตัวออก สำหรับองค์ประกอบของกลุ่ม V-VII ของระบบธาตุ ภายในระยะเวลาหนึ่ง ขั้วของพันธะอโลหะ-ไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้นตามประจุของอะตอม แต่การกระจายของประจุในไดโพลที่ได้จะแตกต่างจากในสารประกอบไฮโดรเจนของ องค์ประกอบที่มีแนวโน้มที่จะบริจาคอิเล็กตรอน อะตอมของอโลหะซึ่งจำเป็นต้องใช้อิเล็กตรอนหลายตัวเพื่อทำให้เปลือกอิเล็กตรอนสมบูรณ์ ดึงเข้าหาตัวเอง (โพลาไรซ์) อิเล็กตรอนพันธะคู่หนึ่งยิ่งแข็งแกร่งมากเท่าใด ประจุของนิวเคลียสก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้นในอนุกรม CH 4 - NH 3 - H 2 O - HF หรือ SiH 4 - PH 3 - H 2 S - Hcl จะเกิดพันธะกับอะตอมของไฮโดรเจน โควาเลนต์ที่เหลือ จะมีขั้วมากขึ้น และอะตอมไฮโดรเจนในไดโพลของ พันธะของธาตุไฮโดรเจนจะกลายเป็นอิเล็กโตรโพซิทีฟมากขึ้น หากโมเลกุลของขั้วอยู่ในตัวทำละลายที่มีขั้ว กระบวนการของการแยกตัวด้วยไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นได้
ให้เราพูดถึงพฤติกรรมของกรดที่มีออกซิเจนในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดเหล่านี้มี การเชื่อมต่อ N-O-Eและแน่นอน ขั้วของพันธะ H-O ได้รับผลกระทบจาก การเชื่อมต่อ O-E. ดังนั้นกรดเหล่านี้จึงแยกตัวออกจากกันได้ง่ายกว่าน้ำ
H 2 SO 3 + H 2 O ⇆ H s O + + HSO 3
HNO 3 + H 2 O ⇆ H s O + + NO 3
มาดูตัวอย่างกัน คุณสมบัติของกรดออกซิเจนเกิดจากองค์ประกอบที่สามารถแสดงสถานะออกซิเดชันที่แตกต่างกัน เป็นที่ทราบกันดีว่า กรดไฮโปคลอรัส HClO อ่อนแอมากกรดไฮโดรคลอริก HClO 2 ด้วย อ่อนแอแต่แรงกว่ากรดไฮโปคลอรัส HclO 3 แข็งแกร่ง.กรดเปอร์คลอริก HClO 4 เป็นหนึ่งใน แข็งแรงที่สุดกรดอนินทรีย์
การแตกตัวตามชนิดของกรด (ด้วยการกำจัดไอออน H) ต้องมีการแตกตัว การเชื่อมต่อ O-N. เราจะอธิบายการลดลงของความแข็งแรงของพันธะนี้ในซีรีส์ HClO - HClO 2 - HClO 3 - HClO 4 ได้อย่างไร ในชุดนี้ จำนวนอะตอมของออกซิเจนที่เกี่ยวข้องกับอะตอมของคลอรีนกลางเพิ่มขึ้น ทุกครั้งที่เกิดพันธะใหม่ของออกซิเจนกับคลอรีน ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะถูกดึงออกจากอะตอมของคลอรีน และด้วยเหตุนี้จากพันธะ O-Cl เดี่ยว ส่งผลให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนหลุดออกจากพันธะ О-Н บางส่วน ซึ่งอ่อนตัวลงด้วยเหตุนี้
รูปแบบดังกล่าว - การเพิ่มคุณสมบัติของกรดด้วยการเพิ่มระดับของการเกิดออกซิเดชันของอะตอมกลาง - ลักษณะเฉพาะไม่เพียงแต่สำหรับคลอรีนแต่สำหรับองค์ประกอบอื่นๆตัวอย่างเช่น กรดไนตริก HNO 3 ซึ่งสถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ +5 นั้นแข็งแกร่งกว่ากรดไนตรัส HNO 2 (สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ +3) กรดกำมะถัน H 2 SO 4 (S +6) แข็งแกร่งกว่ากรดกำมะถัน H 2 SO 3 (S +4)
ได้รับกรด
1. สามารถรับกรดอ็อกซิกได้ ในการรวมกันโดยตรงของอโลหะกับไฮโดรเจน.
H 2 + Cl 2 → 2HCl,
H 2 + S ⇆ H 2 S
2. สามารถรับกรดออกซิเจนบางชนิดได้ ปฏิกิริยาของกรดออกไซด์กับน้ำ.
3. สามารถรับได้ทั้งกรดออกซิกและออกซิเจน ตามปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนระหว่างเกลือกับกรดอื่นๆ
BaBr 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HBr
CuSO 4 + H 2 S \u003d H 2 SO 4 + CuS ↓
FeS + H 2 SO 4 (pa zb) \u003d H 2 S + FeSO 4
NaCl (T) + H 2 SO 4 (conc) = HCl + NaHSO 4
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
CaCO 3 + 2HBr \u003d CaBr 2 + CO 2 + H 2 O
4. กรดบางชนิดสามารถรับได้โดยใช้ ปฏิกิริยารีดอกซ์
H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O \u003d ZH 3 PO 4 + 5NO 2
รสเปรี้ยว, การกระทำกับตัวชี้วัด, การนำไฟฟ้า, ปฏิกิริยากับโลหะ, ออกไซด์พื้นฐานและแอมโฟเทอริก, เบสและเกลือ, การก่อตัวของเอสเทอร์กับแอลกอฮอล์ - คุณสมบัติเหล่านี้มักพบในกรดอนินทรีย์และอินทรีย์
ปฏิกิริยาสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:
1) ทั่วไปสำหรับ กรดปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของไฮโดรเนียมไอออน H 3 O + ในสารละลายที่เป็นน้ำ
2) เฉพาะเจาะจง(เช่น ลักษณะเฉพาะ) ปฏิกิริยา กรดเฉพาะ
ไฮโดรเจนไอออนสามารถเข้าสู่ รีดอกซ์ปฏิกิริยารีดิวซ์เป็นไฮโดรเจนเช่นเดียวกับ ในปฏิกิริยาผสมด้วยอนุภาคที่มีประจุลบหรือเป็นกลางซึ่งมีอิเล็กตรอนคู่เดียว คือ ใน ปฏิกิริยากรด-เบส
ถึง คุณสมบัติทั่วไปกรด ได้แก่ ปฏิกิริยาของกรดกับโลหะในอนุกรมของแรงดันไฟฟ้าที่สูงถึงไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น
Zn + 2Н + = Zn 2+ + Н 2
ปฏิกิริยากรด-เบสรวมถึงปฏิกิริยากับออกไซด์และเบสพื้นฐาน เช่นเดียวกับเกลือปานกลาง เบสิก และบางครั้งเป็นกรด
2 CO 3 + 4HBr \u003d 2CuBr 2 + CO 2 + 3H 2 O
Mg (HCO 3) 2 + 2HCl \u003d MgCl 2 + 2CO 2 + 2H 2 O
2KHSO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O
โปรดทราบว่ากรดพอลิเบสิกจะแยกตัวออกเป็นขั้นๆ และในแต่ละขั้นตอนถัดไป การแตกตัวจะยากขึ้น ดังนั้น เมื่อมีกรดมากเกินไป เกลือที่เป็นกรดจึงมักก่อตัวขึ้น แทนที่จะเป็นกรดที่มีขนาดปานกลาง
Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 \u003d 3Ca (H 2 PO 4) 2
นา 2 S + H 3 PO 4 = นา 2 HPO 4 + H 2 S
NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O
เกาะ + H 2 S \u003d KHS + H 2 O
เมื่อมองแวบแรก การก่อตัวของเกลือที่เป็นกรดอาจดูน่าประหลาดใจ monobasicกรดไฮโดรฟลูออริก (ไฮโดรฟลูออริก) อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงนี้สามารถอธิบายได้ ซึ่งแตกต่างจากกรดไฮโดรฮาลิกอื่น ๆ ทั้งหมด กรดไฮโดรฟลูออริกถูกโพลีเมอร์บางส่วนในสารละลาย (เนื่องจากการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจน) และสามารถมีอนุภาคที่แตกต่างกัน (HF) X อยู่ในนั้น ได้แก่ H 2 F 2, H 3 F 3 เป็นต้น
กรณีพิเศษของความสมดุลของกรดเบส - ปฏิกิริยาของกรดและเบสกับตัวบ่งชี้ที่เปลี่ยนสีขึ้นอยู่กับความเป็นกรดของสารละลาย ตัวชี้วัดใช้ในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพเพื่อตรวจหากรดและเบสในการแก้ปัญหา
ตัวชี้วัดที่ใช้บ่อยที่สุดคือ สารสีน้ำเงิน(ใน เป็นกลางสิ่งแวดล้อม สีม่วง,ใน เปรี้ยว - สีแดง,ใน อัลคาไลน์ - สีฟ้า), เมทิลออเรนจ์(ใน เปรี้ยวสิ่งแวดล้อม สีแดง,ใน เป็นกลาง - ส้ม,ใน อัลคาไลน์ - สีเหลือง) ฟีนอฟทาลีน(ใน เป็นด่างอย่างแรงสิ่งแวดล้อม สีแดงเข้ม,ใน เป็นกลางและเป็นกรด - ไม่มีสี)
คุณสมบัติเฉพาะกรดที่แตกต่างกันสามารถเป็นได้สองประเภท: ประการแรกปฏิกิริยาที่นำไปสู่การก่อตัว เกลือที่ไม่ละลายน้ำ,และประการที่สอง การแปลงรีดอกซ์หากปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการมี H + ไอออนอยู่ในนั้นเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับกรดทั้งหมด ( ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพสำหรับการตรวจหากรด) ปฏิกิริยาเฉพาะจะใช้ในเชิงคุณภาพสำหรับกรดแต่ละชนิด:
Ag + + Cl - = AgCl (ตกตะกอนสีขาว)
Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 (ตกตะกอนสีขาว)
3Ag + + PO 4 3 - = Ag 3 PO 4 (ตะกอนสีเหลือง)
ปฏิกิริยาบางอย่างของกรดเกิดจากคุณสมบัติของรีดอกซ์
กรดอ็อกซิกในสารละลายที่เป็นน้ำสามารถออกซิไดซ์ได้เท่านั้น
2KMnO 4 + 16HCl \u003d 5Cl 2 + 2KCl + 2MnCl 2 + 8H 2 O
H 2 S + Br 2 \u003d S + 2HBg
กรดที่มีออกซิเจนสามารถออกซิไดซ์ได้ก็ต่อเมื่ออะตอมกลางในกรดอยู่ในสถานะออกซิเดชันที่ต่ำกว่าหรือปานกลาง เช่น ในกรดซัลฟูรัส:
H 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HCl
กรดที่มีออกซิเจนจำนวนมาก ซึ่งอะตอมกลางมีสถานะออกซิเดชันสูงสุด (S +6, N +5, Cr +6) แสดงคุณสมบัติของตัวออกซิไดซ์ที่แรง เข้มข้น H 2 SO 4 เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง
Cu + 2H 2 SO 4 (conc) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Pb + 4HNO 3 \u003d Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 (conc) = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O
ควรจำไว้ว่า:
- สารละลายกรดทำปฏิกิริยากับโลหะที่อยู่ในชุดไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขหลายประการ ที่สำคัญที่สุดคือการก่อตัวของเกลือที่ละลายน้ำได้อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยา อันตรกิริยาของ HNO 3 และ H 2 SO 4 (conc.) กับโลหะนั้นแตกต่างกัน
กรดซัลฟิวริกเข้มข้นในอะลูมิเนียม เหล็ก โครเมียม
- ในน้ำ กรดจะแยกตัวออกเป็นไฮโดรเจนไอออนบวกและแอนไอออนของกรดตกค้าง ตัวอย่างเช่น
- กรดอนินทรีย์และกรดอินทรีย์ทำปฏิกิริยากับเบสและแอมโฟเทอริกออกไซด์โดยมีเงื่อนไขว่าเกลือที่ละลายน้ำได้จะเกิดขึ้น:
- ทั้งกรดเหล่านั้นและกรดอื่นๆ ทำปฏิกิริยากับเบส กรดโพลิเบสิกสามารถก่อตัวได้ทั้งเกลือปานกลางและกรด (นี่คือปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง):
- ปฏิกิริยาระหว่างกรดและเกลือจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อเกิดการตกตะกอนหรือเกิดก๊าซ:
ปฏิกิริยาของ H 3 PO 4 กับหินปูนจะหยุดลงเนื่องจากการก่อตัวของตะกอน Ca 3 (PO 4) 2 ที่ไม่ละลายน้ำครั้งสุดท้ายบนพื้นผิว
คุณสมบัติของคุณสมบัติของไนตริก HNO 3 และกรดกำมะถันเข้มข้น H 2 SO 4 (เข้มข้น) เกิดจากการที่พวกมันทำปฏิกิริยากับสารธรรมดา (โลหะและอโลหะ) ไม่ใช่ H + ไพเพอร์ แต่เป็นไนเตรตและซัลเฟต ไอออนจะทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ มีเหตุผลที่จะคาดหวังว่าจากปฏิกิริยาดังกล่าวจะไม่เกิดไฮโดรเจน H 2 แต่ได้สารอื่น ๆ : จำเป็นต้องมีเกลือและน้ำรวมถึงหนึ่งในผลิตภัณฑ์ของการลดลงของไนเตรตหรือซัลเฟตไอออนขึ้นอยู่กับ ความเข้มข้นของกรด ตำแหน่งของโลหะในชุดของแรงดันไฟฟ้าและสภาวะของปฏิกิริยา (อุณหภูมิ ความวิจิตรของโลหะ ฯลฯ)
ลักษณะเหล่านี้ของพฤติกรรมทางเคมีของ HNO 3 และ H 2 SO 4 (conc.) แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงวิทยานิพนธ์ของทฤษฎี โครงสร้างทางเคมีเกี่ยวกับอิทธิพลร่วมกันของอะตอมในโมเลกุลของสาร
แนวคิดเรื่องความผันผวนและความมั่นคง (เสถียรภาพ) มักสับสน กรดระเหยเรียกว่ากรดซึ่งเป็นโมเลกุลที่ผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซได้ง่ายนั่นคือระเหย ตัวอย่างเช่น กรดไฮโดรคลอริกเป็นกรดที่ระเหยง่ายแต่คงอยู่ถาวร ไม่สามารถตัดสินความผันผวนของกรดที่ไม่เสถียรได้ ตัวอย่างเช่น กรดซิลิซิกที่ไม่ระเหยและไม่ละลายน้ำจะสลายตัวเป็นน้ำและ SiO 2 สารละลายที่เป็นน้ำของกรดไฮโดรคลอริก ไนตริก ซัลฟูริก ฟอสฟอริก และกรดอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งไม่มีสี สารละลายในน้ำของกรดโครมิก H 2 CrO 4 คือสีเหลือง กรดเปอร์แมงกานิก HMnO 4 คือราสเบอร์รี่
เอกสารอ้างอิงสำหรับการผ่านการทดสอบ:
ตารางธาตุ
ตารางความสามารถในการละลาย
โลหะแอมโฟเทอริกแสดงด้วยองค์ประกอบที่ไม่ซับซ้อน ซึ่งเป็นอะนาลอกของกลุ่มส่วนประกอบประเภทโลหะ ความคล้ายคลึงกันสามารถตรวจสอบได้จากคุณสมบัติหลายประการของทิศทางทางกายภาพและทางเคมี ยิ่งกว่านั้นสำหรับตัวสารเองนั้นไม่พบความสามารถในการคุณสมบัติของประเภทแอมโฟเทอริกและสารประกอบต่าง ๆ ก็มีความสามารถในการแสดงออก
ตัวอย่างเช่น พิจารณาไฮดรอกไซด์กับออกไซด์ เห็นได้ชัดว่ามีลักษณะทางเคมีคู่ มันแสดงให้เห็นในความจริงที่ว่าสารประกอบข้างต้นอาจมีคุณสมบัติของด่างหรือกรดอย่างใดอย่างหนึ่ง แนวคิดเรื่องแอมโฟเทอริซิตี้ปรากฏขึ้นเมื่อนานมาแล้ว ซึ่งคุ้นเคยกับวิทยาศาสตร์มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2357 คำว่า "amphoteric" แสดงถึงความสามารถของสารเคมีในพฤติกรรมบางอย่างเมื่อทำปฏิกิริยาที่เป็นกรด (หลัก) คุณสมบัติที่ได้รับขึ้นอยู่กับชนิดของตัวทำปฏิกิริยาที่มีอยู่ ชนิดของตัวทำละลาย และสภาวะภายใต้การทำปฏิกิริยา
โลหะแอมโฟเทอริกคืออะไร?
รายชื่อโลหะแอมโฟเทอริกมีหลายรายการ บางคนสามารถเรียกได้อย่างปลอดภัยว่า amphoteric บางคน - น่าจะเป็นคนอื่น - ตามเงื่อนไข หากเราพิจารณาปัญหาในวงกว้าง เพื่อความกระชับ เราสามารถตั้งชื่อหมายเลขซีเรียลของโลหะข้างต้นได้ ตัวเลขเหล่านี้คือ: 4.13 จาก 22 ถึง 32 จาก 40 ถึง 51 จาก 72 ถึง 84 จาก 104 ถึง 109 แต่มีโลหะที่มีสิทธิเรียกได้ว่าเป็นพื้นฐาน ได้แก่ โครเมียม เหล็ก อะลูมิเนียม และสังกะสี เสริมกลุ่มหลักของสตรอนเทียมและเบริลเลียม ที่พบมากที่สุดในขณะนี้คืออลูมิเนียม เป็นโลหะผสมที่ใช้มานานหลายศตวรรษในหลากหลายสาขาและการใช้งาน โลหะมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม หล่อง่าย และ ประเภทต่างๆการประมวลผลทางกล นอกจากนี้ ความนิยมของอะลูมิเนียมยังเสริมด้วยข้อดี เช่น การนำความร้อนสูงและการนำไฟฟ้าที่ดี
อลูมิเนียมเป็นโลหะแอมโฟเทอริกที่มีแนวโน้มจะจัดแสดง กิจกรรมทางเคมี. ความต้านทานของโลหะนี้พิจารณาจากฟิล์มออกไซด์ที่แรงและภายใต้สภาวะปกติ สิ่งแวดล้อมในปฏิกิริยาเคมี อะลูมิเนียมทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบรีดิวซ์ สารแอมโฟเทอริกดังกล่าวสามารถโต้ตอบกับออกซิเจนในกรณีที่โลหะแตกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก ปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวต้องได้รับอิทธิพลจากระบอบการปกครองที่มีอุณหภูมิสูง ปฏิกิริยาเคมีเมื่อสัมผัสกับมวลออกซิเจนจะมาพร้อมกับพลังงานความร้อนจำนวนมาก ที่อุณหภูมิสูงกว่า 200 องศา ปฏิกิริยาของปฏิกิริยาเมื่อรวมกับสารเช่นกำมะถันจะก่อตัวเป็นอะลูมิเนียมซัลไฟด์ อะลูมิเนียม Amphoteric ไม่สามารถโต้ตอบโดยตรงกับไฮโดรเจนได้ และเมื่อโลหะนี้ผสมกับส่วนประกอบโลหะอื่นๆ โลหะผสมต่างๆ จะก่อตัวขึ้นซึ่งประกอบด้วยสารประกอบของประเภท intermetallic
เหล็กเป็นโลหะแอมโฟเทอริกซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่มที่ 4 ของคาบในระบบธาตุ ประเภทเคมี. องค์ประกอบนี้โดดเด่นในฐานะส่วนประกอบที่พบบ่อยที่สุดของกลุ่มสารโลหะ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของส่วนประกอบของเปลือกโลก ธาตุเหล็กจัดเป็นสารอย่างง่าย โดยมีคุณสมบัติโดดเด่นที่สามารถแยกแยะความอ่อนตัวได้ โทนสีเงิน-ขาว โลหะดังกล่าวมีความสามารถในการกระตุ้นการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่เพิ่มขึ้นและผ่านเข้าสู่ขั้นตอนการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง เหล็กที่วางไว้ในออกซิเจนบริสุทธิ์จะเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ และถูกทำให้กระจายตัวอย่างประณีต มันสามารถจุดไฟได้เองตามธรรมชาติในอากาศธรรมดา เมื่อสัมผัสกับอากาศสารโลหะจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วเนื่องจากความชื้นมากเกินไปนั่นคือสนิม เมื่อเผาไหม้ในมวลออกซิเจนจะเกิดเกล็ดชนิดหนึ่งขึ้นซึ่งเรียกว่าเหล็กออกไซด์
คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะแอมโฟเทอริก
คุณสมบัติของโลหะแอมโฟเทอริกเป็นแนวคิดพื้นฐานในแอมโฟเทอริซิตี้ ลองพิจารณาว่าพวกเขาคืออะไร ในสถานะมาตรฐาน โลหะทุกชนิดเป็นของแข็ง ดังนั้นจึงถือว่าเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ นอกจากนี้ ไม่มีโลหะใดสามารถละลายในน้ำได้ ฐานได้มาจากปฏิกิริยาพิเศษ ในระหว่างปฏิกิริยานี้ เกลือของโลหะจะรวมตัวกับด่างเล็กน้อย กฎเกณฑ์กำหนดให้กระบวนการทั้งหมดต้องดำเนินการอย่างระมัดระวัง รอบคอบ และค่อนข้างช้า
เมื่อสารแอมโฟเทอริกรวมกับกรดออกไซด์หรือกรดโดยตรง สารเดิมจะให้ลักษณะปฏิกิริยาของเบส ถ้าเบสดังกล่าวรวมกับเบส คุณสมบัติของกรดจะแสดงออกมา ความร้อนสูงของแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ทำให้เกิดการสลายตัว อันเป็นผลมาจากการสลายตัวทำให้เกิดน้ำและแอมโฟเทอริกออกไซด์ที่สอดคล้องกัน ดังจะเห็นได้จากตัวอย่างเหนี่ยวนำ คุณสมบัติค่อนข้างกว้างขวางและต้องมีการวิเคราะห์อย่างรอบคอบ ซึ่งสามารถทำได้ในระหว่าง ปฏิกริยาเคมี.
คุณสมบัติทางเคมีของโลหะแอมโฟเทอริกสามารถนำมาเปรียบเทียบกับโลหะธรรมดาเพื่อวาดเส้นขนานหรือเห็นความแตกต่าง โลหะทั้งหมดมีศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนต่ำเพียงพอ เนื่องจากโลหะเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยาเคมี ควรสังเกตด้วยว่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอโลหะนั้นสูงกว่าของโลหะ
โลหะแอมโฟเทอริกแสดงทั้งคุณสมบัติรีดิวซ์และออกซิไดซ์ แต่ในขณะเดียวกัน โลหะแอมโฟเทอริกก็มีสารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันเชิงลบ โลหะทั้งหมดมีความสามารถในการสร้างไฮดรอกไซด์และออกไซด์พื้นฐาน ขึ้นอยู่กับการเติบโตของหมายเลขประจำเครื่องในช่วงระยะเวลาที่สังเกตเห็นการลดลงของพื้นฐานของโลหะ ควรสังเกตด้วยว่าโลหะส่วนใหญ่สามารถออกซิไดซ์ได้ด้วยกรดบางชนิดเท่านั้น ดังนั้นปฏิกิริยากับกรดไนตริกในโลหะจึงเกิดขึ้นในรูปแบบต่างๆ
อโลหะแอมโฟเทอริกซึ่งเป็นสารธรรมดา มีความแตกต่างอย่างชัดเจนในโครงสร้างและลักษณะเฉพาะตามลักษณะทางกายภาพและทางเคมี ประเภทของสารเหล่านี้สามารถระบุได้ง่ายด้วยสายตา ตัวอย่างเช่น ทองแดงเป็นโลหะแอมโฟเทอริกธรรมดา ในขณะที่โบรมีนจัดเป็นอโลหะ
เพื่อไม่ให้เข้าใจผิดในการพิจารณาความหลากหลายของสารง่าย ๆ จำเป็นต้องรู้สัญญาณทั้งหมดที่แยกโลหะออกจากอโลหะอย่างชัดเจน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโลหะและอโลหะคือความสามารถของอดีตในการแจกอิเล็กตรอนที่อยู่ในภาคพลังงานภายนอก ในทางกลับกันอโลหะดึงดูดอิเล็กตรอนไปยังโซนของการจัดเก็บพลังงานภายนอก โลหะทั้งหมดมีความสามารถในการส่งพลังงานสดใส ซึ่งทำให้เป็นตัวนำความร้อนและพลังงานไฟฟ้าได้ดี และอโลหะไม่สามารถนำมาใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนได้
สารอย่างง่ายที่คล้ายกับองค์ประกอบโลหะในโครงสร้างและพารามิเตอร์ทางเคมีและกายภาพจำนวนหนึ่งเรียกว่าแอมโฟเทอริกเช่น เหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่แสดงความเป็นคู่ทางเคมี ควรสังเกตว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่โลหะ แต่เป็นเกลือหรือออกไซด์ ตัวอย่างเช่น ออกไซด์ของโลหะบางชนิดสามารถมีคุณสมบัติสองอย่าง ภายใต้เงื่อนไขบางประการ พวกมันสามารถแสดงคุณสมบัติที่มีอยู่ในกรด ในส่วนอื่นๆ พวกมันจะมีพฤติกรรมเหมือนด่าง
โลหะแอมโฟเทอริกหลัก ได้แก่ อะลูมิเนียม สังกะสี โครเมียม และอื่นๆ
คำว่า amphoteric ถูกประกาศเกียรติคุณใน ต้นXIXศตวรรษ. ในขณะที่ สารเคมีแยกจากกันตามคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันซึ่งแสดงออกในปฏิกิริยาเคมี
โลหะแอมโฟเทอริกคืออะไร
รายชื่อโลหะที่สามารถจำแนกเป็นแอมโฟเทอริกได้ค่อนข้างใหญ่ ยิ่งกว่านั้นบางคนสามารถเรียกได้ว่าเป็นแอมโฟเทอริกและบางคนก็มีเงื่อนไข
มาดูหมายเลขซีเรียลของสารที่อยู่ในตารางธาตุกัน รายการประกอบด้วยกลุ่ม 22 ถึง 32, 40 ถึง 51 และอื่น ๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่นโครเมียม เหล็กและอื่น ๆ อีกมากมายสามารถเรียกได้ว่าเป็นพื้นฐานอย่างถูกต้องและสตรอนเทียมและเบริลเลียมสามารถนำมาประกอบกับหลังได้
อย่างไรก็ตาม อลูมิเนียมถือเป็นตัวแทนที่สว่างที่สุดของโลหะแอมโฟรา
เป็นโลหะผสมที่มีการใช้งานมาอย่างยาวนานในเกือบทุกอุตสาหกรรม ใช้ทำส่วนประกอบต่างๆ ของลำตัวเครื่องบิน ตัวถังรถ และเครื่องครัว กลายเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าและในการผลิตอุปกรณ์สำหรับเครือข่ายทำความร้อน อะลูมิเนียมมีปฏิกิริยาตลอดเวลาไม่เหมือนกับโลหะอื่นๆ ฟิล์มออกไซด์ที่ปกคลุมพื้นผิวของโลหะต้านทานกระบวนการออกซิเดชัน ภายใต้สภาวะปกติและในปฏิกิริยาเคมีบางประเภท อลูมิเนียมสามารถทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ได้
โลหะนี้สามารถโต้ตอบกับออกซิเจนได้หากถูกบดเป็นอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมาก การดำเนินการประเภทนี้ต้องใช้อุณหภูมิสูง ปฏิกิริยาจะมาพร้อมกับการปลดปล่อย จำนวนมากพลังงานความร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึง 200 ºC อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับกำมะถัน สิ่งสำคัญคืออลูมิเนียมซึ่งไม่อยู่ภายใต้สภาวะปกติเสมอไปสามารถทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนได้ ในขณะเดียวกัน เมื่อผสมกับโลหะอื่น ๆ โลหะผสมที่แตกต่างกันสามารถเกิดขึ้นได้
โลหะแอมโฟเทอริกที่เด่นชัดอีกอย่างหนึ่งคือเหล็ก องค์ประกอบนี้มีหมายเลข 26 และตั้งอยู่ระหว่างโคบอลต์และแมงกานีส ธาตุเหล็ก ธาตุที่พบมากที่สุดใน เปลือกโลก. เหล็กสามารถจำแนกได้เป็นธาตุธรรมดา โดยมีสีขาวเงินและอ่อนตัวได้แน่นอน เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง สามารถเริ่มสึกกร่อนที่อุณหภูมิสูงได้อย่างรวดเร็ว ธาตุเหล็ก หากใส่ในออกซิเจนบริสุทธิ์ จะเผาไหม้อย่างสมบูรณ์และสามารถจุดไฟในที่โล่งได้
โลหะดังกล่าวมีความสามารถในการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง เหล็กที่วางไว้ในออกซิเจนบริสุทธิ์จะเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ เมื่ออยู่ในอากาศสารโลหะจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วเนื่องจากความชื้นมากเกินไปนั่นคือสนิม เมื่อเผาไหม้ในมวลออกซิเจนจะเกิดเกล็ดชนิดหนึ่งขึ้นซึ่งเรียกว่าเหล็กออกไซด์
คุณสมบัติของโลหะแอมโฟเทอริก
พวกมันถูกกำหนดโดยแนวคิดเรื่องแอมโฟเทอริซิตี้ ในสภาวะปกติ กล่าวคือ ที่อุณหภูมิและความชื้นปกติ โลหะส่วนใหญ่เป็นของแข็ง โลหะไม่สามารถละลายในน้ำได้ เบสอัลคาไลน์ปรากฏขึ้นหลังจากเกิดปฏิกิริยาเคมีบางอย่างเท่านั้น ในระหว่างการทำปฏิกิริยา เกลือของโลหะจะโต้ตอบกัน ควรสังเกตว่ากฎความปลอดภัยต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อทำปฏิกิริยานี้
การรวมตัวของสารแอมโฟเทอริกกับออกไซด์หรือกรดในตัวเองเป็นปฏิกิริยาแรกที่แสดงปฏิกิริยาที่มีอยู่ในเบส ในเวลาเดียวกันหากรวมกับเบสแล้วคุณสมบัติที่เป็นกรดจะปรากฏขึ้น
การให้ความร้อนแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ทำให้พวกมันสลายตัวเป็นน้ำและออกไซด์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณสมบัติของสารแอมโฟเทอริกนั้นกว้างมากและต้องมีการศึกษาอย่างรอบคอบ ซึ่งสามารถทำได้ในระหว่างปฏิกิริยาเคมี
คุณสมบัติขององค์ประกอบ amphoteric สามารถเข้าใจได้โดยเปรียบเทียบกับพารามิเตอร์ของวัสดุแบบดั้งเดิม ตัวอย่างเช่น โลหะส่วนใหญ่มีศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนต่ำ และช่วยให้ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ในกระบวนการทางเคมี
Amphoteric - แสดงได้ทั้งลักษณะการลดและการออกซิไดซ์ อย่างไรก็ตาม มีสารประกอบที่มีระดับการเกิดออกซิเดชันติดลบ
อย่างแน่นอน โลหะที่รู้จักทั้งหมดมีความสามารถในการสร้างไฮดรอกไซด์และออกไซด์
โลหะทั้งหมดมีความสามารถในการสร้างไฮดรอกไซด์และออกไซด์พื้นฐาน อย่างไรก็ตาม โลหะสามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาออกซิเดชันกับกรดบางชนิดเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยากับกรดไนตริกสามารถดำเนินการได้หลายวิธี
สารแอมโฟเทอริกที่เกี่ยวข้องกับสารธรรมดามีความแตกต่างกันอย่างชัดเจนในโครงสร้างและคุณสมบัติ สารบางประเภทเป็นของประเภทใดประเภทหนึ่ง ดังนั้นจึงเป็นที่แน่ชัดในทันทีว่าทองแดงเป็นโลหะ แต่ไม่ใช่โบรมีน
วิธีแยกแยะโลหะออกจากอโลหะ
ความแตกต่างที่สำคัญคือโลหะบริจาคอิเล็กตรอนที่อยู่ในเมฆอิเล็กตรอนภายนอก อโลหะดึงดูดพวกเขาอย่างแข็งขัน
โลหะทั้งหมดเป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี อโลหะถูกลิดรอนโอกาสดังกล่าว
ฐานของโลหะแอมโฟเทอริก
ภายใต้สภาวะปกติ สารเหล่านี้จะไม่ละลายในน้ำและสามารถเกิดจากอิเล็กโทรไลต์อ่อนได้อย่างปลอดภัย สารดังกล่าวได้มาจากปฏิกิริยาของเกลือของโลหะและด่าง ปฏิกิริยาเหล่านี้ค่อนข้างอันตรายสำหรับผู้ที่ผลิต ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ได้ซิงค์ไฮดรอกไซด์ โซดาไฟจะต้องค่อยๆ ใส่ลงในภาชนะที่มีซิงค์คลอไรด์อย่างระมัดระวังและทีละหยด
ในเวลาเดียวกัน amphoteric - ทำปฏิกิริยากับกรดเป็นเบส นั่นคือเมื่อทำปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับซิงค์ไฮดรอกไซด์สังกะสีคลอไรด์จะปรากฏขึ้น และเมื่อทำปฏิกิริยากับเบส พวกมันจะมีพฤติกรรมเหมือนกรด
โลหะแอมโฟเทอริกเป็นสารธรรมดาที่มีโครงสร้างทางเคมีและคล้ายกับกลุ่มธาตุโลหะ โลหะเองไม่สามารถแสดงคุณสมบัติ amphoteric ได้ ไม่เหมือนสารประกอบ ตัวอย่างเช่น ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะบางชนิดมีลักษณะทางเคมีคู่ - ในบางสภาวะจะมีพฤติกรรมเหมือนกรด ในขณะที่บางชนิดมีคุณสมบัติของด่าง
โลหะแอมโฟเทอริกหลัก ได้แก่ อะลูมิเนียม สังกะสี โครเมียม และเหล็ก เบริลเลียมและสตรอนเทียมสามารถนำมาประกอบกับองค์ประกอบกลุ่มเดียวกันได้
แอมโฟเทอริก?
เป็นครั้งแรกที่ทรัพย์สินนี้ถูกค้นพบเมื่อนานมาแล้ว และคำว่า "องค์ประกอบ amphoteric" ถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์ในปี พ.ศ. 2357 นักเคมีชื่อดัง L. Tenard และ J. Gay-Lussac. ในสมัยนั้น เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งสารประกอบเคมีออกเป็นกลุ่มๆ ตามคุณสมบัติพื้นฐานของสารประกอบระหว่างปฏิกิริยา
อย่างไรก็ตาม กลุ่มออกไซด์และเบสมีความสามารถสองอย่าง ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สารดังกล่าวจะมีพฤติกรรมเหมือนเป็นด่าง ในขณะที่สารอื่นๆ กลับทำตัวเหมือนกรด จึงเป็นที่มาของคำว่า "amphoteric" ด้วยเหตุนี้ พฤติกรรมระหว่างปฏิกิริยากรด-เบสจึงขึ้นอยู่กับสภาวะของการใช้งาน ลักษณะของสารทำปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง และคุณสมบัติของตัวทำละลายด้วย
ที่น่าสนใจภายใต้สภาวะธรรมชาติ โลหะแอมโฟเทอริกสามารถโต้ตอบกับทั้งอัลคาไลและกรดได้ ตัวอย่างเช่น ระหว่างปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมกับอะลูมิเนียมซัลเฟตจะเกิดขึ้น และเมื่อโลหะชนิดเดียวกันทำปฏิกิริยากับด่างเข้มข้น จะเกิดเกลือที่ซับซ้อนขึ้น
เบสแอมโฟเทอริกและคุณสมบัติหลัก
ภายใต้สภาวะปกติ สิ่งเหล่านี้คือของแข็ง พวกมันไม่ละลายในน้ำและถือว่าเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่ค่อนข้างอ่อนแอ
วิธีหลักในการได้เบสดังกล่าวคือปฏิกิริยาของเกลือโลหะที่มีด่างเล็กน้อย ปฏิกิริยาการตกตะกอนจะต้องดำเนินการอย่างช้าๆและระมัดระวัง ตัวอย่างเช่น เมื่อได้รับซิงค์ไฮดรอกไซด์ โซดาไฟจะถูกเติมอย่างระมัดระวังในหยดลงในหลอดทดลองที่มีซิงค์คลอไรด์ ทุกครั้งที่คุณต้องเขย่าภาชนะเบา ๆ เพื่อดูตะกอนโลหะสีขาวที่ด้านล่างของจาน
ด้วยกรดและสารแอมโฟเทอริกทำปฏิกิริยาเป็นเบส ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาของซิงค์ไฮดรอกไซด์กับกรดไฮโดรคลอริกทำให้เกิดซิงค์คลอไรด์
แต่ในระหว่างการทำปฏิกิริยากับเบส เบสแอมโฟเทอริกจะมีพฤติกรรมเหมือนกรด
นอกจากนี้ เมื่อถูกความร้อนอย่างแรง จะสลายตัวเป็นแอมโฟเทอริกออกไซด์และน้ำที่สอดคล้องกัน
โลหะแอมโฟเทอริกที่พบบ่อยที่สุดคือ: คำอธิบายสั้น ๆ ของ
สังกะสีอยู่ในกลุ่มขององค์ประกอบแอมโฟเทอริก และถึงแม้โลหะผสมของสารนี้จะถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอารยธรรมโบราณ แต่ในปี 1746 พวกเขาสามารถแยกมันออกมาในรูปแบบที่บริสุทธิ์ได้
โลหะบริสุทธิ์เป็นสารสีน้ำเงินที่ค่อนข้างเปราะ สังกะสีออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในอากาศ - พื้นผิวของมันจะหมองและถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์บาง ๆ
ในธรรมชาติ สังกะสีมีอยู่ในรูปของแร่ธาตุเป็นหลัก เช่น ซิงค์ไซต์ สมิธโซไนต์ คาลาไมต์ สารที่มีชื่อเสียงที่สุดคือซิงค์เบลนด์ซึ่งประกอบด้วยซิงค์ซัลไฟด์ แหล่งแร่ที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในโบลิเวียและออสเตรเลีย
อลูมิเนียมวันนี้ถือเป็นโลหะที่พบมากที่สุดในโลก มีการใช้โลหะผสมมาเป็นเวลาหลายศตวรรษ และในปี พ.ศ. 2368 สารนี้ถูกแยกออกในรูปแบบบริสุทธิ์
อะลูมิเนียมบริสุทธิ์เป็นโลหะสีเงินน้ำหนักเบา ง่ายต่อการกลึงและหล่อ องค์ประกอบนี้มีการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง นอกจากนี้ โลหะชนิดนี้ยังทนทานต่อการกัดกร่อนอีกด้วย ความจริงก็คือพื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ที่บาง แต่มีความทนทานสูง
ปัจจุบันอะลูมิเนียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม